JP2009294719A - 道路標示認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各地の道路標示を学習することができる道路標示認識装置を提供する。
【解決手段】車両の周辺を撮像する撮像部が撮像した車両前方の画像と、「止まれ」の道路標示パターンとの類似度を算出する。類似度の算出結果の最大値がｘ₁ である場合、類似度ｘ₁ は類似度の類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］以内であるため、表示部の画像を、車両周辺の画像に切り替える。類似度の算出結果の最大値がｘ₂ である場合、類似度ｘ₂ は類似許容範囲外であるが、最大許容範囲［α，β］以内であるため、ブレーキがオン且つ車速が所定速度以下であるならば、類似許容範囲を［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］から［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］に変更して、表示部の画像を、車両周辺の画像に切り替える。ただし、Ｂ₁ ＝ｘ₂ 、Ｂ₀ −Ａ₀ ＝Ｂ₁ −Ａ₁ である。変更後の類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］は、車両が位置する地方の道路標示「止まれ」に対応する類似許容範囲である。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像部が撮像した画像を用いて、道路標示を認識する道路標示認識装置に関する。

車両には、各種の画像を表示する表示部と、車両の周辺を撮像する撮像部とが搭載されている。撮像部は、運転者の死角となる場所を撮像することが多い。
表示部には、通常、カーナビゲーション画像（以下、カーナビ画像という）、テレビジョン画像等が表示される。ただし、車速が所定速度以下になった場合は、自動的に、又は運転者が手動でスイッチ操作を行なうことによって、撮像部が撮像した画像が表示部に表示される。

ところで、例えば十字路、Ｔ字路等において、非優先道路から優先道路へ進入する前に、運転者は車両を一旦停止させて周囲の安全を確認する必要がある。
従来、車両の停止を指示すべく路面に記された「止まれ」、「とまれ」等の道路標示を、撮像部が撮像した画像を用いて認識する安全運転支援装置が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１に開示されている安全運転支援装置は、車両前方の路面に「止まれ」、「とまれ」等の道路標示が存在する場合、表示部に表示される画像を、カーナビ画像、テレビジョン画像等から、運転者の死角となる場所の画像に切り替える。
この結果、運転者は、表示部に表示された画像を参照して、周囲の安全を容易に確認することができる。

道路標示を認識するために、安全運転支援装置は、「止まれ」、「とまれ」等の文字列からなる基準文字記号パターンを予め記憶してある。安全運転支援装置は、撮像部が撮像した画像の特徴を抽出して道路標示の文字記号パターンを求め、求めた文字記号パターンと基準文字記号パターンを照合する。
特開２００２−２１９９９８号公報

しかしながら、「止まれ」、「とまれ」等の文字列の形状及び寸法等は、地方によって異なることがある。従って、道路標示を正確に認識するためには、各地の「止まれ」、「とまれ」等の文字列に対応する基準文字記号パターンを記憶しておく必要がある。つまり、安全運転支援装置の製造者は、多種類の基準文字記号パターンを準備しなければならず、また、これらを記憶しておくために、記憶容量が大きな記憶装置を安全運転支援装置に搭載しなければならない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、撮像部が撮像した画像と道路標示パターンとの類似度が、類似許容範囲外であって最大許容範囲内である場合に、類似許容範囲の上下限値を変更する構成とすることにより、各地の道路標示を自動的に学習することができる道路標示認識装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、撮像部が撮像した画像と道路標示パターンとの類似度が類似許容範囲外であって、操作部が操作された場合に、類似許容範囲の上下限値を変更する構成とすることにより、各地の道路標示を手動で学習させることができる道路標示認識装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、類似許容範囲の上下限値を変更する場合に、上限値と下限値との差値が所定範囲以内であるように構成とすることにより、一の地方の道路標示の学習結果が他の地方の道路標示の学習結果に悪影響を及ぼす不都合を防止することができる道路標示認識装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、撮像部が撮像した画像と道路標示パターンとの類似度が類似許容範囲内である場合か、又は、類似許容範囲の上下限値を変更する場合に、表示部に表示される画像を、撮像部が撮像した車両周辺の画像に切り替える構成とすることにより、車両前方の路面に道路標識が存在する場合に、表示部の画像を切り替えることができる道路標示認識装置を提供することにある。

第１発明に係る道路標示認識装置は、車両の周辺を撮像する撮像部と、車両の停止に関する道路標示のパターンを記憶する記憶部とを備え、該撮像部が撮像した画像を用いて、前記道路標示を認識する道路標示認識装置において、前記撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部と、前記記憶部に記憶してある道路標示のパターンとの類似度を算出する類似算出手段と、該類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する一致判定手段と、該一致判定手段が否と判定した場合、前記算出結果が、前記類似許容範囲より広い最大許容範囲以内であるか否かを判定する結果判定手段と、該結果判定手段が前記最大許容範囲以内であると判定した場合、車両が停止する停車条件が成立しているか否かを判定する停車判定手段と、該停車判定手段が成立していると判定した場合、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、前記算出結果に基づいて変更する変更手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る道路標示認識装置は、車両の周辺を撮像する撮像部と、車両の停止に関する道路標示のパターンを記憶する記憶部とを備え、該撮像部が撮像した画像を用いて、前記道路標示を認識する道路標示認識装置において、操作部と、前記撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部と、前記記憶部に記憶してある道路標示のパターンとの類似度を算出する類似算出手段と、該類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する一致判定手段と、該一致判定手段が否と判定した場合、前記操作部が操作されたか否かを判定する操作判定手段と、該操作判定手段が操作されたと判定した場合、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、前記算出結果に基づいて変更する変更手段とを備えることを特徴とする。

第３発明に係る道路標示認識装置は、前記変更手段は、前記類似許容範囲の上限値と下限値との差値が所定範囲以内であるように、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を前記算出結果に基づいて変更するようにしてあることを特徴とする。

第４発明に係る道路標示認識装置は、画像を表示する表示部と、前記一致判定手段が前記類似許容範囲以内であると判定した場合、又は、前記変更手段が前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を変更する場合、前記表示部に表示される画像を、前記撮像部が撮像した車両周辺の画像に切り替える画像切替手段とを備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、撮像部及び記憶部を備え、更に、類似算出手段、一致判定手段、結果判定手段、停車判定手段、及び変更手段を備える。
撮像部は、車両の周辺を撮像する。道路標示認識装置は、撮像部が撮像した画像を用いて、車両の停止に関する道路標示を認識する。「止まれ」、「とまれ」等の文字列を用いてなる道路標示は、地方によって形状、寸法等が異なることがある。ただし、道路交通法、道路法等の規定により、「止まれ」、「とまれ」等の文字列の形状、寸法等は自ずと制限されるため、道路標示の形状、寸法等が大幅に異なることはない。
以下では、車両の停止に関する道路標示を停止道路標示といい、停止道路標示以外の道路標示を他種道路標示という。

記憶部は、停止道路標示のパターンを記憶する。
停止道路標示のパターンは、例えば道路標示認識装置の製造者が、標準的な形状、寸法等を有する停止道路標示のパターンを準備して、道路標示認識装置の製造時に、記憶部に予め記憶させる。停止道路標示のパターンは、一種類でもよく、「止まれ」と記された文字列及び「とまれ」と記された文字列等、異なる文字列夫々について一種類ずつでもよい。しかしながら、例えば「止まれ」と記された形状、寸法等が異なる文字列夫々について、停止道路標示のパターンを予め記憶させておく必要はない。

類似算出手段は、撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部（例えば車両前方に位置する路面の画像）と、記憶部に記憶してある停止道路標示のパターンとの類似度を算出する。
一致判定手段は、類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する。類似許容範囲は、例えば読み書き可能な不揮発性記憶装置に記憶され、後述するように、所定の条件下で変更される。ただし、道路標示認識装置の工場出荷時には、例えば標準的な形状、寸法等を有する停止道路標示に基づく類似許容範囲を製造者が算出して、道路標示認識装置に予め記憶させてあることが望ましい。

車両の前方に停止道路標示が存在する場合、撮像部が撮像した車両前方の画像には停止道路標示が写っている。このとき、類似算出手段の算出結果は、類似度の類似許容範囲以内に収まる。
一方、車両の前方に他種道路標示が存在するか、又は道路標示が存在しない場合、撮像部が撮像した車両前方の画像に他種道路標示が写っているか、又は道路標示が写っていない。このとき、類似算出手段の算出結果は、類似度の類似許容範囲から外れる。

ただし、類似算出手段の算出結果が類似許容範囲から外れていても、車両の前方に停止道路標示が存在する場合がある。これは、例えば、Ｘ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲が道路標示認識装置に記憶されており、且つ、撮像部が撮像した車両前方の画像に、Ｘ地方の停止道路標示とは形状、寸法等が異なるＹ地方の停止道路標示が写っている場合である。もしも、Ｙ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲が道路標示認識装置に記憶されていたならば、類似算出手段の算出結果は類似許容範囲以内に収まるはずである。
そこで、一致判定手段が否と判定した場合、即ち、類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲から外れている場合、結果判定手段は、類似算出手段の算出結果が最大許容範囲以内であるか否かを判定する。最大許容範囲は、類似許容範囲より広い。

最大許容範囲の上限値及び下限値は、例えば全国各地の様々な形状、寸法等を有する停止道路標示に基づいて製造者が算出して、道路標示認識装置の製造時に、読み出し専用の不揮発性記憶装置に予め記憶させたものである。
ところで、停止道路標示が記されている場所では、車両は必ず一旦停止しなければならない。このため、運転者は例えばブレーキペダルを踏み込み、車速を“０”にする。
結果判定手段が最大許容範囲以内であると判定した場合、停車判定手段は、車両が停止する停車条件が成立しているか否かを判定する。停車条件が成立する場合とは、例えばブレーキペダルが踏み込まれており、且つ、車速が所定速度以下の場合である。

停車判定手段が、停車条件が成立していると判定した場合、即ち停止道路標示が存在する場所で車両が一旦停止する場合、変更手段は、類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、類似算出手段の算出結果に基づいて変更する。例えば、類似算出手段の算出結果が類似許容範囲の上限値よりも大きい場合、類似許容範囲の上限値を、類似算出手段の算出結果以上の値にする。
つまり、車両が一旦停止した場所に存在する停止道路標示に基づいて、類似許容範囲が変更される。このようにして変更された類似許容範囲は、車両が現在位置している地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲であるため、今後、道路標示認識装置は、車両が現在位置している地方の停止道路標示の有無を誤判定し難くなる。

ところで、停車判定手段が否と判定した場合、即ち車両が一旦停止しない場合、停止道路標示は存在しないことが明白であるため、類似算出手段の算出結果が最大許容範囲以内であっても、類似許容範囲の変更は行なわれない。また、結果判定手段が否と判定した場合、停止道路標示は存在しないことが明白であるため、類似許容範囲の変更は行なわれない。

第２発明にあっては、撮像部、記憶部、及び操作部を備え、更に、類似算出手段、一致判定手段、操作判定手段、及び変更手段を備える。
撮像部は、車両の周辺を撮像する。道路標示認識装置は、撮像部が撮像した画像を用いて、車両の停止に関する道路標示を認識する。「止まれ」、「とまれ」等の文字列を用いてなる道路標示は、地方によって形状、寸法等が異なることがある。ただし、道路交通法、道路法等の規定により、「止まれ」、「とまれ」等の文字列の形状、寸法等は自ずと制限されるため、道路標示の形状、寸法等が大幅に異なることはない。
以下では、車両の停止に関する道路標示を停止道路標示といい、停止道路標示以外の道路標示を他種道路標示という。

記憶部は、停止道路標示のパターンを記憶する。
停止道路標示のパターンは、例えば道路標示認識装置の製造者が、標準的な形状、寸法等を有する停止道路標示のパターンを準備して、道路標示認識装置の製造時に、記憶部に予め記憶させる。停止道路標示のパターンは、一種類でもよく、「止まれ」と記された文字列及び「とまれ」と記された文字列等、異なる文字列夫々について一種類ずつでもよい。しかしながら、例えば「止まれ」と記された形状、寸法等が異なる文字列夫々について、停止道路標示のパターンを予め記憶させておく必要はない。

ところで、停止道路標示が記されている場所では、車両は必ず一旦停止しなければならない。
運転者は、道路標示認識装置に停止道路標示を学習させる場合に操作部を操作する。道路標示認識装置に停止道路標示を学習させる場合とは、車両前方の路面に停止道路標示が存在するにもかかわらず、道路標示認識装置が停止道路標示を認識していない場合である。運転者は、道路標示認識装置が停止道路標示を認識しているか否かを、例えば表示部の画像が車両周辺の画像に切り替わるか否かによって、容易に判断することができる。

類似算出手段は、撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部（例えば車両前方に位置する路面の画像）と、記憶部に記憶してある停止道路標示のパターンとの類似度を算出する。
一致判定手段は、類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する。類似許容範囲は、例えば読み書き可能な不揮発性記憶装置に記憶され、後述するように、所定の条件下で変更される。ただし、道路標示認識装置の工場出荷時には、例えば標準的な形状、寸法等を有する停止道路標示に基づく類似許容範囲を製造者が算出して、道路標示認識装置に予め記憶させてあることが望ましい。

車両の前方に停止道路標示が存在する場合、撮像部が撮像した車両前方の画像には停止道路標示が写っている。このとき、類似算出手段の算出結果は、類似度の類似許容範囲以内に収まる。
一方、車両の前方に他種道路標示が存在するか、又は道路標示が存在しない場合、撮像部が撮像した車両前方の画像に他種道路標示が写っているか、又は道路標示が写っていない。このとき、類似算出手段の算出結果は、類似度の類似許容範囲から外れる。

ただし、類似算出手段の算出結果が類似許容範囲から外れていても、車両の前方に停止道路標示が存在する場合がある。これは、例えば、Ｘ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲が道路標示認識装置に記憶されており、且つ、撮像部が撮像した車両前方の画像に、Ｘ地方の停止道路標示とは形状、寸法等が異なるＹ地方の停止道路標示が写っている場合である。もしも、Ｙ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲が道路標示認識装置に記憶されていたならば、類似算出手段の算出結果は類似許容範囲以内に収まるはずである。
そこで、一致判定手段が否と判定した場合、即ち、類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲から外れている場合、操作判定手段は、操作部が操作されたか否かを判定する。

操作判定手段が、操作部が操作されたと判定した場合、即ち車両前方に停止道路標示が存在する場合、変更手段は、類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、類似算出手段の算出結果に基づいて変更する。例えば、類似算出手段の算出結果が類似許容範囲の下限値よりも小さい場合、類似許容範囲の下限値を、類似算出手段の算出結果以下の値にする。
つまり、車両前方に存在する停止道路標示に基づいて、類似許容範囲が変更される。このようにして変更された類似許容範囲は、車両が現在位置している地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲であるため、今後、道路標示認識装置は、車両が現在位置している地方の停止道路標示の有無を誤判定し難くなる。

ところで、操作判定手段が、操作部が操作されていないと判定した場合、即ち運転者が学習の必要性を感じていない場合、類似許容範囲の変更は行なわれない。

第３発明にあっては、変更手段は、類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、類似算出手段の算出結果に基づいて変更するが、このとき、類似許容範囲の上限値と下限値との差値が、所定範囲以内に収まるようにする。
何故ならば、各地の停止道路標示に対応する類似許容範囲は、上下限値は異なるものの、上限値と下限値との差値には大差がなく、所定範囲以内に収まるからである。

仮に、類似許容範囲を無制限に変更すると、停止道路標示の認識に不都合が生じる。例えば、Ｘ地方を走行する車両の道路標示認識装置が、Ｘ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲を記憶しており、車両がＹ地方へ移動したときに、類似許容範囲の上限値を、Ｙ地方の停止道路標示に対応させて増大させ、車両がＺ地方へ移動したときに、類似許容範囲の下限値を、Ｚ地方の停止道路標示に対応させて減少させたとする。この後、車両がＸ地方へ移動すると、Ｘ地方の停止道路標示に対応する類似許容範囲よりも無駄に広い類似許容範囲が道路標示認識装置に記憶してあることになるため、Ｘ地方の他種道路標示を停止道路標示と誤認識する可能性がある。つまり、Ｘ地方の停止道路標示の学習結果に対して、Ｙ，Ｚ地方の停止道路標示の学習結果が悪影響を及ぼすという不都合が生じる。

以上の結果、一の地方の道路標示の学習結果が他の地方の道路標示の学習結果に悪影響を及ぼす不都合を防止することができる。このため、道路標示の形状、寸法等が比較的大きく異なる地方に亘って車両が走行する場合であっても、各地の道路標示を正確に認識することができる。

第４発明にあっては、画像を表示する表示部を備え、表示部に表示される画像を、通常の場合に表示されているカーナビ画像、テレビジョン画像等（以下、通常画像という）から、撮像部が撮像した車両周辺の画像（以下、周辺画像という）に切り替える。周辺画像には、運転者の死角となる場所が写っていることが望ましい。
通常画像から周辺画像への切り替えは、一致判定手段が類似許容範囲以内であると判定した場合か、又は、変更手段が類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を変更する場合に行なう。

一致判定手段が類似許容範囲以内であると判定した場合も、変更手段が類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を変更する場合も、撮像部が撮像した車両前方の画像に停止道路標示が写っている場合、即ち車両が一旦停止する場合であるため、一旦停止した車両の安全な発進を支援するために、表示部に周辺画像が表示される。
一方、一致判定手段が否と判定した場合も、変更手段が類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を変更しない場合も、車両が一旦停止しない場合であるため、表示部には通常画像が表示される。

以上の結果、車両前方の路面に「止まれ」、「とまれ」等の道路標識が存在するときに、表示部の画像を車両周辺の周辺画像に切り替えることができる。このため、車両の安全運転を支援することができる。
一方、車両前方の路面に「止まれ」、「とまれ」等の道路標識が存在しないときは、表示部の画像を、通常の場合に表示される画像のままにしておくことができる。このため、周辺画像の表示が不要である場合に、表示部の画像が無駄に切り替わる不都合を防止することができる。

本発明の道路標示認識装置による場合、道路標示認識装置が各地の道路標示を自動的に学習することができる。このため、道路標示認識装置が各地の道路標示を正確に認識することができる。しかも、運転者が手動で道路標示認識装置に各地の道路標示を学習させる必要がなく、運転に集中することができる。
更に、安全運転支援装置の製造者が、各地の「止まれ」、「とまれ」等の文字列に対応する多種類の道路標示のパターンを準備する必要がない。また、これらを記憶しておくために、記憶容量が大きな記憶装置を安全運転支援装置に搭載する必要がない。

本発明の道路標示認識装置による場合、運転者が道路標示認識装置に各地の道路標示を手動で学習させることができる。このため、道路標示認識装置が各地の道路標示を正確に認識することができる。しかも、道路標示認識装置が自動的に各地の道路標示を学習する必要がなく、道路標示認識装置の誤認識、誤判定等に基づく誤った学習結果が道路標示認識装置に蓄積される不都合を防止することができる。
更に、安全運転支援装置の製造者が、各地の「止まれ」、「とまれ」等の文字列に対応する多種類の道路標示のパターンを準備する必要がない。また、これらを記憶しておくために、記憶容量が大きな記憶装置を安全運転支援装置に搭載する必要がない。

以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置の要部構成を示すブロック図である。
図中１は道路標示認識装置であり、道路標示認識装置１は、車両６に搭載されている。図１に示すように、道路標示認識装置１は、認識処理部２、撮像部３、表示部４１、及び画像切替部４２を備える。車両６は、道路標示認識装置１の他に、カーナビゲーション装置６１、車速センサ６２及びブレーキ６３を備える。

カーナビゲーション装置６１は、表示部４１に車両６の現在位置、走行経路等を表示させることによって、運転者に対して現在位置の報知、目的地への最短経路の案内等を行なうものである。このためにカーナビゲーション装置６１は、現在位置、走行経路等が記載されているカーナビ画像を示す画像データを画像切替部４２へ出力する。

車速センサ６２は、車両６の車速を検出する。車速センサ６２の検出結果は、認識処理部２へ出力される。停車している車両６の車速は“０”であり、発車してから完全に停車するまでの車速は“０”を超過する。また、停止しつつある車両６の車速は所定の第１速度（例えば時速２０ｋｍ）以下であり、停止直前の車両６の車速は、第１速度よりも低い第２速度（例えば時速５ｋｍ）以下である。
ブレーキ６３は、車両６の減速及び停止の際に用いられる。ブレーキ６３は、車両６の運転手によってブレーキペダルが踏み込まれている間中、ブレーキ６３がオンにされていることを示すブレーキ信号を認識処理部２へ継続的に出力し、ブレーキペダルが踏み込まれていない間は、ブレーキ信号の出力を停止させる。

ところで、停止道路標示が記されている場所では、運転者は車両６を一旦停止させなければならない。このため、運転者はブレーキペダルを踏み込み、車速を“０”にする。このことから、本実施の形態では、ブレーキ信号が認識処理部２へ出力されており、且つ、車速センサ６２の検出結果が示す車速が第２速度以下である場合に、車両６が停止する停車条件が成立したものとする。

撮像部３は、レンズ部３０、撮像素子３１及び画像処理用のＤＳＰ（Digital Signal Processor）３２を有するカメラユニットであり、車両６の周辺を撮像する。本実施の形態の撮像部３は、車両６前方の画像を水平方向に約１８０°に亘って撮像すべく構成されており（後述する図２参照）、認識処理部２から所定の制御信号（以下、撮像信号という）が入力されている間、車両６前方を撮像し続け、撮像信号が入力されていない間は撮像を行なわない。
以下では、車両６前方の画像を前方画像という。
図１に示すレンズ部３０は、広角レンズ又は魚眼レンズ等の画角が広いレンズを１枚又は複数枚用いてなる。レンズ部３０は、車両６前端部の横方向中央部、又はルームミラーに配設されており、車両６前方から入射する光を撮像素子３１へ集光する。

撮像素子３１はＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を用いてなり、レンズ部３０によって集光された光を検出し、検出結果を連続的又は断続的にＤＳＰ３２へ出力する。
ＤＳＰ３２は、撮像素子３１の出力に基づいて、所定の時間間隔（例えば０．１秒間隔）で撮像された静止画像を示す画像データを、時系列的に生成する。ＤＳＰ３２によって生成された画像データ（即ち撮像部３が撮像した前方画像を示す画像データ）は、認識処理部２及び画像切替部４２夫々へ出力される。
本実施の形態においては、車速が第１速度以下である場合に撮像部３が作動し、車速が第１速度超過である場合に撮像部３が作動停止するようにしてあるが、これに限定されるものではない。例えば、撮像部３が常に作動していてもよい。

表示部４１は、例えば液晶表示パネルを用いてなる車載ディスプレイであり、画像切替部４２から入力された画像データに基づく画像を表示する。このような表示部４１は、運転手が容易に視認可能な位置に配設されている。
表示部４１には、通常、カーナビ画像が表示されているが、表示部４１に表示される画像は、後述するように、カーナビ画像から前方画像に切り替えられることがある。

なお、表示部４１に表示される画像は、カーナビ画像及び前方画像に限定されるものではない。例えば、カーナビ画像の代わりにテレビジョン画像が表示されてもよい。また、前方画像の代わりに、車両６の左右側方の側方画像が表示されてもよい。このために、車両６の前方及び側方夫々を撮像する複数個の撮像部３を備えていてもよく、車両６の前方から側方に亘って撮像する１個の撮像部３が撮像した画像の一部を切り出してなる側方画像が表示部４１に表示される構成でもよい。

本実施の形態では、画像切替部４２は、表示部４１に表示される画像を切り替える画像切替機能を有するＥＣＵ（Electronic Control Unit ）であり、画像切替部４２には、複数種類（本実施の形態では２種類）の画像データと、画像データの切り替えを指示する切替信号とが入力される。更に詳細には、画像切替部４２には、撮像部３のＤＳＰ３２から出力された画像データと、カーナビゲーション装置６１から出力された画像データと、認識処理部２から出力された切替信号とが入力される。なお、入力された画像データに対して、歪補正、視点変換、拡大／縮小、一部の切り出し、及び他の画像の重畳等の画像処理を施す画像処理部が画像切替部４２に備えられていることが望ましい。

１種類の画像データが入力されている場合、画像切替部４２は、入力されている１種類の画像データを表示部４１へ出力する。２種類の画像データが入力されている場合、画像切替部４２は、入力されている２種類の内のいずれか１種類の画像データを表示部４１へ出力するが、切替信号が入力されたとき、表示部４１へ出力すべき画像データを、一方から他方へ切り替える。例えば、カーナビゲーション装置６１から入力された画像データを表示部４１へ出力している場合に切替信号が入力されたときは、この画像データを、撮像部３のＤＳＰ３２から入力された画像データに切り替えて、この画像データを表示部４１へ出力する。
画像切替部４２から表示部４１へは、通常、カーナビ画像を示す画像データが出力されている。

なお、画像切替部４２の物理的な構成は、本実施の形態の如く独立したＥＣＵに限るものではない。例えば、画像切替部４２を備える代わりに、画像切替機能を有する画像切替回路が、表示部４１、認識処理部２、又はカーナビゲーション装置６１等に組み込まれていてもよい。この場合、画像切替回路は、各装置又はユニット等の制御部に制御されて、表示部４１に表示される画像を切り替える。この結果、機器構成の簡略化が図られる。

以下では、車両６の停止を指示する道路標示（即ち停止道路標示）として、「止まれ」及び「とまれ」の文字列を用いてなるものを例示するが、これに限らず、「止マレ」、「止レ」、又は「ＳＴＯＰ」等の文字列を用いてなるものであってもよい。また、停止道路標示は、車両６の停止を指示する文字列に限定されず、車両６の停止位置を示す記号（例えば停止線）であってもよい。
図２は、本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置を搭載している車両と車両前方の路面に記されている停止道路標示とを模式的に示す平面図であり、図３は、この道路標示認識装置が備える撮像部が撮像した車両前方の画像を示す模式図である。

図２には、Ｔ字路において、図中上下方向の非優先道路から図中左右方向の優先道路へ進入しようとする車両６が例示されている。非優先道路の端部には、停止線と、「止まれ」の文字列を用いてなる停止道路標示７１とが記されている。図２中の二点鎖線は、撮像部３の視角を示している。
図３には、図２に示すＴ字路において、撮像部３が撮像した前方画像５０を例示している。前方画像５０には、停止道路標示７１が写っている。
一方、優先道路には、停止道路標示７１が記されていない。このため、優先道路に位置する車両６に備えられている撮像部３が撮像した前方画像には、停止道路標示７１は写らない。また、非優先道路に位置していても、車両６が非優先道路の端部に差し掛かるまでは、撮像部３が撮像した前方画像には、停止道路標示７１は写らない。

図１に示す認識処理部２は、図３に示すような前方画像５０に基づいて、図２に示すような停止道路標示７１を認識する処理を行なうためのＥＣＵであり、制御部２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＥＥＰＲＯＭ２３、画像処理部２４、データメモリ２５及び画像メモリ２６を備える。

図１に示すＲＯＭ２１は、読み出し専用の不揮発性メモリであり、道路標示認識装置１の制御プログラム及びデータとが記憶してある。ＲＯＭ２１に記憶してあるデータには、後述する類似許容範囲の上限値及び下限値、並びに最大許容範囲の上限値及び下限値夫々のデフォルト値が含まれている。
ＲＡＭ２２は、読み書き可能な揮発性メモリである。
制御部２０は、道路標示認識装置１の制御中枢であり、ＲＡＭ２２を作業領域として用い、ＲＯＭ２１に記憶された制御プログラム及びデータに従って、各種処理を実行する。例えば制御部２０は、撮像部３を制御して撮像を開始／終了させ、画像切替部４２へ切替信号を出力することによって、表示部４１に表示される画像を切り替える。また、制御部２０には、車速センサ６２から車速センサ６２の検出結果が入力され、ブレーキ６３からブレーキ信号が入力される。

ＥＥＰＲＯＭ２３は読み書き可能な不揮発性メモリであり、制御部２０によって、ＲＯＭ２１に記憶してある類似許容範囲の上下限値夫々のデフォルト値が、所定のタイミングで書き込まれる。この所定のタイミングとは、例えば道路標示認識装置１の工場出荷時、又は、運転者によって図示しないリセットスイッチが操作された場合等である。
ＥＥＰＲＯＭ２３に書き込まれた類似許容範囲の上下限値は、後述するように変更されることがある。

データメモリ２５は、マスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等を用いてなる読み出し専用又は読み書き可能な不揮発性メモリである。データメモリ２５には、画像処理部２４が画像データに対して歪補正、エッジ抽出等の画像処理を施す際に用いる各種のテーブル、フィルタ等、並びに、図３に示すような「止まれ」の文字列を用いてなる停止道路標示７１の道路標示パターン５１が記憶してある。つまり、データメモリ２５は記憶部として機能する。
「止まれ」の道路標示パターン５１は、２値の画像データを用いてなり、道路標示認識装置１の製造時に、データメモリ２５に記憶される。また、図示はしないが、データメモリ２５には、「とまれ」の文字列を用いてなる停止道路標示の道路標示パターン（以下、停止道路標示７２の道路標示パターン５２という）が記憶されており、道路標示パターン５２も、２値の画像データを用いてなる。

停止道路標示７１，７２の「止まれ」及び「とまれ」夫々の文字列は、地方によって形状、寸法等が異なることがあるが、データメモリ２５には、全国各地の停止道路標示７１，７２に対応する道路標示パターンは記憶されておらず、標準的な形状、寸法等を有する「止まれ」及び「とまれ」の停止道路標示７１，７２夫々に対応する道路標示パターン５１，５２のみが記憶してある。
画像メモリ２６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等を用いてなる読み書き可能な揮発性メモリであり、画像データを一時的に記憶する。

画像処理部２４は、ＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）を用いてなり、撮像部３から認識処理部２へ出力された画像データは、画像処理部２４に入力される。画像処理部２４は、画像メモリ２６を作業領域として用いて、撮像部３から入力された画像データに対して、所定の画像処理及び類似度算出処理を行なう。
ここで、画像処理部２４が行なう画像処理は、例えば歪補正、エッジ抽出、拡大／縮小、及び、一部の切り出し等の処理である。また、画像処理部２４が行なう類似度算出処理は、画像処理部２４で画像処理を施された画像データと、道路標示パターン５１，５２夫々との類似度を算出する処理である。

レンズ部３０を介して撮像した前方画像は、中央から端部へ向けて徐々に湾曲した歪みを有する画像である。この歪みを除去するために、制御部２０に制御された画像処理部２４は、データメモリ２５に予め記憶してある補正テーブルを用いて、撮像部３から入力された画像データに対して画像の歪みを補正する歪補正処理を施す。歪補正処理は、入力された画像データの各画素の画素値を予め定められた位置の画素へ移動させ、移動後の画素間の画素値を例えば線形補間によって補間する処理であり、このために、補正テーブルには各画素と画素値の移動先とが対応付けて記憶してある。

また、制御部２０に制御された画像処理部２４は、前方画像を示す画像データに対してエッジ抽出処理を施す。エッジ抽出処理では、例えば一の画素及びこの画素に隣接する他の画素夫々の画素値の差が閾値を超える場合に、この一の画素をエッジ成分として抽出する。このために、エッジ抽出処理では、データメモリ２５に記憶してあるソーベルフィルタ又はプレウィットフィルタ等のエッジ抽出フィルタを用いて画像データを２値化する。この結果、エッジ抽出処理が施された前方画像は２値画像となる。

画像処理部２４が行なう類似度算出処理は、前方画像に停止道路標示７１又は停止道路標示７２が写っているか否かを制御部２０が判定するための前処理である。

図３に示すように、画像処理部２４では、まず、データメモリ２５に記憶してある道路標示パターン５１をテンプレートとして用いて、テンプレートマッチングの手法で、道路標示パターン５１と、道路標示パターン５１に対応させた前方画像の一部（以下、対応画像という）との類似度が算出される。類似度の算出は、対応画像を前方画像の他の一部に順次変更する（例えば図中白抜矢符方向に１カラム分／１ロウ分ずつ対応位置をずらす）ことで前方画像全体に対して実行され、算出された類似度は、全て制御部２０に入力される。同様にして、画像処理部２４では、データメモリ２５に記憶してある道路標示パターン５２と、道路標示パターン５２に対応させた対応画像との類似度が算出される。

なお、撮像部３が撮像した画像全体に対してテンプレートマッチングを行なう構成に限定されず、撮像部３が撮像した画像の内、停止道路標示が写っている確率が高い一部（例えば横方向中央部下側）に対してテンプレートマッチングを行なう構成であってもよい。

制御部２０においては、画像処理部２４で算出された類似度の最大値ｘ（以下では、類似度ｘという）に基づいて、車両６の前方に停止道路標示７１，７２の何れかひとつが存在するか否かが判定される。この判定のために、類似度の類似許容範囲と、最大許容範囲とが用いられる。
ここでは、Ｘ地方の停止道路標示７１が、ほぼ標準的な形状、寸法等を有し、Ｙ地方の停止道路標示７１が、標準的なものとはやや異なる形状、寸法等を有し、Ｚ地方の停止道路標示７１が、標準的なものとは比較的大幅に異なる形状、寸法等を有する場合を説明する。

Ｘ地方で撮像された前方画像５０に、道路標示パターン５１を適用してテンプレートマッチングを行なった場合、類似度ｘは、例えば９５％〜１００％の範囲に収まる。従って、Ｘ地方の停止道路標示７１に対応する類似許容範囲として、９５％〜１００％の範囲が用いられる。
ところが、Ｙ地方で撮像された前方画像５０に道路標示パターン５１を適用してテンプレートマッチングを行なった場合、類似度ｘは、例えば９０％〜９５％の範囲に収まり、Ｚ地方で撮像された前方画像５０に道路標示パターン５１を適用してテンプレートマッチングを行なった場合、類似度ｘは、例えば８０％〜８５％の範囲に収まる。従って、Ｙ地方においては、類似許容範囲として９０％〜９５％の範囲が用いられるべきであり、Ｚ地方においては、類似許容範囲として８０％〜８５％の範囲が用いられるべきである。

このために、道路標示認識装置１は、車両６が現在位置する地方の停止道路標示７１を学習し、類似許容範囲の上下限値を適切に変更する。
Ｘ地方、Ｙ地方、及びＺ地方等、全ての地方に亘って、類似許容範囲の上限値の最大値が例えば１００％であり、類似許容範囲の下限値の最小値が８０％であるならば、最大許容範囲として、８０％〜１００％の範囲が用いられる。何故ならば、撮像された前方画像に道路標示パターン５１を適用した結果、８０％以上の類似度ｘが得られた場合、この前方画像に、何れかの地方の停止道路標示７１が写っている可能性があるからである。一方、８０％未満の類似度ｘが得られた場合は、この前方画像に停止道路標示７１に写っていないことが明白である。

類似許容範囲の下限値のデフォルト値Ａ₀ （以下、下限値Ａ₀ という）と上限値のデフォルト値Ｂ₀ （以下、上限値Ｂ₀ という）とは、道路標示認識装置１の工場出荷時に、標準的な形状、寸法等を有する停止道路標示（以下、標準的停止道路標示という）に基づいて算出され、ＲＯＭ２１に記憶される。標準的停止道路標示に対応する類似許容範囲は、下限値Ａ₀ 以上、上限値Ｂ₀ 以下の範囲である。

また、最大許容範囲は、下限値α以上、上限値β以下の範囲であり、最大許容範囲の下限値αと上限値βとは、道路標示認識装置１の工場出荷時に、全国各地の様々な形状、寸法等を有する停止道路標示に基づいて算出され、ＲＯＭ２１に記憶される。従って、下限値α≦下限値Ａ₀ であり、上限値β≧上限値Ｂ₀ である。ただし、類似許容範囲と最大許容範囲とが一致する（即ち下限値α＝下限値Ａ₀ 及び上限値β＝上限値Ｂ₀ の条件が両立する）ことはない。

図４は、本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置で用いられる類似許容範囲及び最大許容範囲夫々の上下限値を示す説明図である。
図４（ａ）には、類似度ｘと、類似許容範囲の上下限値Ａ₀ ，Ｂ₀ 及び最大許容範囲の上下限値α，βとの大小を表す数直線が示されている。また、図４（ｂ）には、類似度ｘと、類似許容範囲の上下限値Ａ₀ ，Ｂ₀ から変更された類似許容範囲の上下限値Ａ₁ ，Ｂ₁ 及び最大許容範囲の上下限値α，βとの大小を表す数直線が示されている。

前方画像と道路標示パターンとの類似度ｘが、図４（ａ）に示す類似度ｘ₁ である場合、下限値Ａ₀ ≦類似度ｘ₁ ≦上限値Ｂ₀ である。即ち、類似度ｘ₁ は類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］以内に収まっている。類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は標準的停止道路標示に対応するため、前方画像に、標準的停止道路標示が写っていることがわかり、延いては、車両６の前方に、標準的停止道路標示が存在することがわかる。更に、車両６が、路面に標準的停止道路標示が記されている地方Ｘに位置していることがわかる。

一方、前方画像と道路標示パターンとの類似度ｘが類似度ｘ₀ 又は類似度ｘ₂ である場合、類似度ｘ₀ ＜下限値Ａ₀ 又は類似度ｘ₂ ＞上限値Ｂ₀ である。即ち、類似度ｘ₀ ，ｘ₂ は類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］から外れている。従って、前方画像に、少なくとも標準的停止道路標示は写っていないことがわかり、延いては、車両６の前方に、少なくとも標準的停止道路標示が存在しないことがわかる。

ただし、類似度ｘ₂ については、下限値α≦類似度ｘ₂ ≦上限値βである。即ち、類似度ｘ₂ は最大許容範囲［α，β］以内に収まっている。このときに、停車条件が成立しているならば、前方画像に、標準的停止道路標示以外の停止道路標示が写っていることがわかり、延いては、車両６の前方に、標準的停止道路標示以外の停止道路標示が存在することがわかる。更に、車両６が、路面に標準的停止道路標示以外の停止道路標示が記されている地方Ｙに位置していることがわかる。

類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は標準的停止道路標示に対応するため、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は、車両６が位置している地方Ｙの路面に記されている停止道路標示に対応する類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］に変更される。
一方、類似度ｘ₂ が最大許容範囲［α，β］以内に収まっていても、停車条件が成立していないならば、前方画像には停止道路標示が写っていないことがわかり、延いては、車両６の前方に、停止道路標示が存在しないことがわかる。従って、類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は変更されない。
ところで、類似度ｘ₀ については、類似度ｘ₀ ＜下限値αである。即ち、類似度ｘ₀ は最大許容範囲から外れている。従って、前方画像には停止道路標示が写っていないことがわかり、延いては、車両６の前方に、停止道路標示が存在しないことがわかる。

次に、新たに算出された類似度ｘが類似度ｘ₂ である場合、図４（ｂ）に示すように、下限値Ａ₁ ≦類似度ｘ₂ ≦上限値Ｂ₁ である。即ち、類似度ｘ₂ は類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］以内に収まっている。類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］は地方Ｙの停止道路標示に対応するため、車両６の前方に、地方Ｙの停止道路標示が存在することがわかる。

一方、前方画像と道路標示パターンとの類似度ｘが類似度ｘ₁ である場合、類似度ｘ₁ ＜下限値Ａ₁ である。即ち、類似度ｘ₁ は類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］から外れている。従って、車両６の前方に、少なくとも地方Ｙの停止道路標示は存在しないことがわかる。
ただし、下限値α≦類似度ｘ₁ ≦上限値βである。即ち、類似度ｘ₁ は最大許容範囲［α，β］以内に収まっている。このときに、停車条件が成立しているならば、車両６の前方に、地方Ｙ以外の地方Ｚの停止道路標示が存在することがわかる。

類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］は地方Ｙの停止道路標示に対応するため、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］が、地方Ｚの停止道路標示に対応する図示しない類似許容範囲［Ａ₂ ，Ｂ₂ ］に変更される。
一方、類似度ｘ₁ が最大許容範囲［α，β］以内に収まっていても、停車条件が成立していないならば、前方画像には停止道路標示が写っていないことがわかり、延いては、車両６の前方に、停止道路標示が存在しないことがわかる。
ところで、類似度ｘ₀ については、類似度ｘ₀ ＜下限値αである。即ち、類似度ｘ₀ は最大許容範囲から外れている。従って、前方画像には停止道路標示が写っていないことがわかり、延いては、車両６の前方に、停止道路標示が存在しないことがわかる。

以下に、類似許容範囲の上下限値の求め方を説明する。ここでは、整数ｉ（ｉ≧０）を用いて、変更前の上下限値を上下限値Ａ_i ，Ｂ_i 、変更後の上下限値をＡ_i+1 ，Ｂ_i+1 とする。
本実施の形態では、類似度ｘ＞上限値Ｂ_i である場合、変更後の上限値Ｂ_i+1 が類似度ｘに等しく、変更前の上下限値Ａ_i ，Ｂ_i の差値と変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 の差値とが等しくなるよう変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 が求められる。つまり、下記の式（１）という条件下で、式（２），（３）を用いて変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 が求められる。

Ｂ_i ＜ｘ （１）
Ｂ_i+1 ＝ｘ （２）
Ｂ_i −Ａ_i ＝Ｂ_i+1 −Ａ_i+1 （３）
図４（ｂ）には、ｉ＝０の場合に式（１）〜（３）に基づいて求められた類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］が示されている。

一方、類似度ｘ＜下限値Ａ_i である場合、変更後の下限値Ａ_i+1 が類似度ｘに等しく、変更前の上下限値Ａ_i ，Ｂ_i の差値と変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 の差値とが等しくなるよう変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 が求められる。つまり、下記の式（４）という条件下で、式（５），（６）を用いて変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 が求められる。
Ａ_i ＞ｘ （４）
Ａ_i+1 ＝ｘ （５）
Ｂ_i −Ａ_i ＝Ｂ_i+1 −Ａ_i+1 （６）

なお、変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 の計算式は式（１）〜（６）に限定されるものではない。例えば、適宜の正数ｃを用い、式（２），（５）の代わりに、下記の式（７），（８）を用いてもよい。
Ｂ_i+1 ＝ｘ＋ｃ （７）
ただし、Ｂ_i+1 ≦β
Ａ_i+1 ＝ｘ−ｃ （８）
ただし、Ａ_i+1 ≧α

また、ｄ≦Ｂ_i −Ａ_i ≦ｅ且つｄ≠ｅである正数ｄ，ｅを用い、式（３），（６）の代わりに、下記の式（９）を用いてもよい。
ｄ≦Ｂ_i+1 −Ａ_i+1 ≦ｅ （９）
この場合、式（９）が満たされる限り、上限値Ｂ_i については、式（２）又は式（７）に基づいて上限値Ｂ_i+1 に変更し、下限値Ａ_i については、下限値Ａ_i をそのまま下限値Ａ_i+1 とすればよい。又は、下限値Ａ_i については、式（５）又は式（８）に基づいて下限値Ａ_i+1 に変更し、上限値Ｂ_i については、上限値Ｂ_i をそのまま上限値Ｂ_i+1 とすればよい。

式（３），（６）又は式（９）を用いて変更後の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 を算出する理由は、全国各地の停止道路標示７１，７２に対応する類似許容範囲が、上下限値Ａ，Ｂは異なるものの、上限値Ｂと下限値Ａとの差値Ｂ−Ａは、略一定であるか、又は所定範囲［ｄ，ｅ］以内に収まるからである。仮に、式（３），（６）又は式（９）を用いずに上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 を算出する場合、最終的には類似許容範囲の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 と最大許容範囲の上下限値α，βとが一致することになりかねず、停止道路標示７１，７２を学習する意味がなくなる。
なお、本実施の形態では、類似許容範囲の上下限値Ａ，Ｂと最大許容範囲の上下限値α，βとを停止道路標示７１，７２両方に共通としているが、停止道路標示７１，７２夫々に対して各上下限値を設定してもよい。

図５及び図６は、本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置で実行される道路標示認識処理の手順を示すフローチャートである。
制御部２０は、車速センサ６２から入力された車速センサ６２の検出結果に基づき、車速が第１速度以下であるか否かを判定する（Ｓ１１）。車速が第１速度を超過している場合（Ｓ１１でＮＯ）、車両６は高速で走行中であるため、制御部２０は、後述するＳ１２以降の処理を行なわずに、Ｓ１１の処理を繰り返し実行する。

車速が第１速度以下である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、車両６は停止しつつある可能性があるため、制御部２０は、撮像部３への撮像信号の出力を開始する（Ｓ１２）。撮像信号が入力された撮像部３は、車両６周辺の撮像を開始し、撮像した画像の画像データを、画像処理部２４へ出力する。画像データが入力された画像処理部２４は、入力された画像データに画像処理を施し、画像処理が施された画像データと、データメモリ２５に記憶してある道路標示パターン５１，５２とに基づいて類似度を算出し、算出結果を制御部２０へ入力する。つまり、画像処理部２４は、類似算出手段として機能する。

制御部２０は、画像処理部２４から入力された類似度の算出結果に基づいて、算出結果の最大値である類似度ｘを求め（Ｓ１３）、求めた類似度ｘが、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ_i ，Ｂ_i ］以内であるか否かを判定する（Ｓ１４）。つまり、Ｓ１４における制御部２０は、一致判定手段として機能する。

ｘ＜Ａ_i 又はｘ＞Ｂ_i である場合（Ｓ１４でＮＯ）、Ｓ１３で求めた類似度ｘが、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ_i ，Ｂ_i ］から外れているため、制御部２０は、Ｓ１３で求めた類似度ｘが最大許容範囲［α，β］以内であるか否かを判定する（Ｓ１５）。つまり、Ｓ１５における制御部２０は、結果判定手段として機能する。
α≦ｘ≦βである場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、車両６の前方に、類似許容範囲［Ａ_i ，Ｂ_i ］に対応しない停止道路標示７１又は停止道路標示７２が存在する可能性があるため、制御部２０は、ブレーキ６３からブレーキ信号が入力されているか否かを判定する（Ｓ１６）。また、制御部２０は、車速センサ６２から入力された車速センサ６２の検出結果に基づき、車速が第２速度以下であるか否かを判定する（Ｓ１７）。つまり、Ｓ１６及びＳ１７における制御部２０は、停車判定手段として機能する。

ブレーキ信号が入力されており（Ｓ１６でＹＥＳ）、且つ、車速が第２速度以下である場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、停車条件が成立しているため、制御部２０は、式（１）〜（３）又は式（４）〜（６）を用いて、類似許容範囲の上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 を算出し（Ｓ１８）、算出した上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 をＥＥＰＲＯＭ２３に記憶させる（Ｓ１９）。この結果、類似許容範囲の上下限値が、上下限値Ａ_i ，Ｂ_i から上下限値Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 に変更される。つまり、Ｓ１８及びＳ１９における制御部２０は、変更手段として機能する。

Ｓ１９の処理が完了した場合、車両６の前方に、類似許容範囲［Ａ_i+1 ，Ｂ_i+1 ］に対応する停止道路標示７１又は停止道路標示７２が存在するため、制御部２０は、処理をＳ２０へ移す。
Ａ_i ≦ｘ≦Ｂ_i である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、車両６の前方に、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ_i ，Ｂ_i ］に対応する停止道路標示７１又は停止道路標示７２が存在するため、制御部２０は、処理をＳ２０へ移す。

制御部２０は、画像切替部４２へ切替信号を出力する（Ｓ２０）。Ｓ２０が実行されることによって、画像切替部４２は、表示部４１へ出力する画像データを、カーナビ画像の画像データから、前方画像の画像データに切り替える。この結果、表示部４１に表示される画像が、カーナビ画像から前方画像に切り替わる。つまり、Ｓ２０における制御部２０及び画像切替部４２は、画像切替手段として機能する。
Ｓ２０の処理完了後、制御部２０は、車速センサ６２から入力された車速センサ６２の検出結果に基づき、車速が第１速度を超過したか否かを判定する（Ｓ２１）。車速が第１速度以下である場合（Ｓ２１でＮＯ）、制御部２０は、Ｓ２１の処理を繰り返し実行する。

車速が第１速度を超過した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部２０は、再び画像切替部４２へ切替信号を出力する（Ｓ２２）。Ｓ２２が実行されることによって、画像切替部４２は、表示部４１へ出力する画像データを、前方画像の画像データから、カーナビ画像の画像データに切り替える。この結果、表示部４１に表示される画像が、前方画像からカーナビ画像に切り替わる。
Ｓ２２の処理完了後、制御部２０は、処理をＳ１１へ戻す。

ｘ＜α又はｘ＞βである場合（Ｓ１５でＮＯ）、Ｓ１３で求めた類似度ｘが最大許容範囲から外れているため、車両６の前方に停止道路標示７１及び停止道路標示７２が存在しないことがわかる。また、ブレーキ信号が入力されていないか（Ｓ１６でＮＯ）、又は、車速が第２速度を超過している場合（Ｓ１７でＮＯ）、停止条件が成立していないため、車両６の前方に停止道路標示７１及び停止道路標示７２が存在しないことがわかる。車両６の前方に停止道路標示７１及び停止道路標示７２が存在しない場合、制御部２０は、撮像部３への撮像信号の出力を停止して（Ｓ２３）、処理をＳ１１へ戻す。撮像信号が入力されなくなった撮像部３は、撮像を停止する。

以上のような道路標示認識装置１は、全国各地の停止道路標示を自動的に学習することができるため、全国各地の「止まれ」及び「とまれ」夫々の道路標示パターンをデータメモリ２５に記憶させておかずとも、全国各地の停止道路標示を正確に認識することができる。

実施の形態 ２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る道路標示認識装置の要部構成を示すブロック図である。
図中１は道路標示認識装置であり、本実施の形態の道路標示認識装置１は、実施の形態１の道路標示認識装置１と略同様の構成である（図１参照）。
ただし、図７に示すように、本実施の形態の道路標示認識装置１は操作部４３を備えており、操作部４３は、運転手が容易に操作可能な位置に配設されている。運転手によって操作された操作部４３は、制御部２０へ操作信号を出力するが、操作されていない操作部４３は、操作信号を出力しない。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。

運転者は、道路標示認識装置１に停止道路標示を学習させる場合に操作部４３を操作する。道路標示認識装置１に停止道路標示を学習させる場合とは、車両６の前方に停止道路標示が存在するにもかかわらず、表示部４１の画像がカーナビ画像から前方画像に切り替わらない場合である。

前方画像と道路標示パターン５１又は道路標示パターン５２との類似度ｘが、図４（ａ）に示す類似度ｘ₂ である場合、上限値Ｂ₀ ＜類似度ｘ₂ である。即ち、類似度ｘ₂ は類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］から外れている。従って、車両６の前方に、少なくとも標準的停止道路標示が存在しないことがわかる。
ただし、下限値α≦類似度ｘ₂ ≦上限値βである。即ち、類似度ｘ₂ は最大許容範囲［α，β］以内に収まっている。このときに、運転者が操作部４３を操作したならば、車両６の前方に、標準的停止道路標示以外の停止道路標示が存在することがわかる。

類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は標準的停止道路標示に対応するため、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］が、類似許容範囲［Ａ₁ ，Ｂ₁ ］に変更される。
一方、類似度ｘ₂ が最大許容範囲［α，β］以内に収まっていても、運転者が操作部４３を操作していないならば、車両６の前方に、停止道路標示が存在しないことがわかる。従って、類似許容範囲［Ａ₀ ，Ｂ₀ ］は変更されない。

図８は、本発明の実施の形態２に係る道路標示認識装置で実行される道路標示認識処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態の道路標示認識処理は、実施の形態１の道路標示認識処理（図５及び図６参照）と略同様であるが、図５に示すＳ１５〜Ｓ１７の処理が実行されない代わりに、図８に示すＳ３０の処理が実行される。以下では、Ｓ１１〜Ｓ１４及びＳ１８〜Ｓ２３の処理の説明は省略する。

ｘ＜Ａ_i 又はｘ＞Ｂ_i である場合（Ｓ１４でＮＯ）、Ｓ１３で求めた類似度ｘが、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶してある類似許容範囲［Ａ_i ，Ｂ_i ］から外れているため、制御部２０は、操作部４３から操作信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ３０）。即ち、制御部２０は、操作部４３が操作されたか否かを判定する。つまり、Ｓ３０における制御部２０は、操作判定手段として機能する。
操作部４３から操作信号が入力された場合（Ｓ３０でＹＥＳ）、制御部２０は、Ｓ１８の処理を実行する。つまり、Ｓ１８及びＳ１９における制御部２０は、変更手段として機能する。
操作部４３から操作信号が入力されていない場合（Ｓ３０でＮＯ）、制御部２０は、Ｓ２３以降の処理を実行する。

以上のような道路標示認識装置１は、運転手の手動で全国各地の停止道路標示を学習することができるため、全国各地の「止まれ」及び「とまれ」夫々の道路標示パターンをデータメモリ２５に記憶させておかずとも、全国各地の停止道路標示を正確に認識することができる。

本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置を搭載している車両と車両前方の路面に記されている停止道路標示とを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置が備える撮像部が撮像した車両前方の画像を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置で用いられる類似許容範囲及び最大許容範囲夫々の上下限値を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置で実行される道路標示認識処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る道路標示認識装置で実行される道路標示認識処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る道路標示認識装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る道路標示認識装置で実行される道路標示認識処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 道路標示認識装置
２ 認識処理部
２５ データメモリ（記憶部）
３ 撮像部
４１ 表示部
４２ 画像切替部（画像切替手段）
４３ 操作部
５０ 前方画像（車両前方の画像）
５１ 道路標示パターン（道路標示のパターン）
６ 車両
７１ 停止道路標示（道路標示）

Claims (4)

1. 車両の周辺を撮像する撮像部と、
   車両の停止に関する道路標示のパターンを記憶する記憶部と
   を備え、
   該撮像部が撮像した画像を用いて、前記道路標示を認識する道路標示認識装置において、
   前記撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部と、前記記憶部に記憶してある道路標示のパターンとの類似度を算出する類似算出手段と、
   該類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する一致判定手段と、
   該一致判定手段が否と判定した場合、前記算出結果が、前記類似許容範囲より広い最大許容範囲以内であるか否かを判定する結果判定手段と、
   該結果判定手段が前記最大許容範囲以内であると判定した場合、車両が停止する停車条件が成立しているか否かを判定する停車判定手段と、
   該停車判定手段が成立していると判定した場合、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、前記算出結果に基づいて変更する変更手段と
   を備えることを特徴とする道路標示認識装置。
2. 車両の周辺を撮像する撮像部と、
   車両の停止に関する道路標示のパターンを記憶する記憶部と
   を備え、
   該撮像部が撮像した画像を用いて、前記道路標示を認識する道路標示認識装置において、
   操作部と、
   前記撮像部が撮像した車両前方の画像の少なくとも一部と、前記記憶部に記憶してある道路標示のパターンとの類似度を算出する類似算出手段と、
   該類似算出手段の算出結果が、類似度の類似許容範囲以内であるか否かを判定する一致判定手段と、
   該一致判定手段が否と判定した場合、前記操作部が操作されたか否かを判定する操作判定手段と、
   該操作判定手段が操作されたと判定した場合、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を、前記算出結果に基づいて変更する変更手段と
   を備えることを特徴とする道路標示認識装置。
3. 前記変更手段は、前記類似許容範囲の上限値と下限値との差値が所定範囲以内であるように、前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を前記算出結果に基づいて変更するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の道路標示認識装置。
4. 画像を表示する表示部と、
   前記一致判定手段が前記類似許容範囲以内であると判定した場合、又は、前記変更手段が前記類似許容範囲の上限値及び／又は下限値を変更する場合、前記表示部に表示される画像を、前記撮像部が撮像した車両周辺の画像に切り替える画像切替手段と
   を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の道路標示認識装置。

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