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JP7613278B2 - Road information sign recognition device - Google Patents

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JP7613278B2
JP7613278B2 JP2021096644A JP2021096644A JP7613278B2 JP 7613278 B2 JP7613278 B2 JP 7613278B2 JP 2021096644 A JP2021096644 A JP 2021096644A JP 2021096644 A JP2021096644 A JP 2021096644A JP 7613278 B2 JP7613278 B2 JP 7613278B2
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Description

本発明は、道路情報標示物認識装置に関する。 The present invention relates to a road sign recognition device.

道路情報標示物認識装置は、TSR[Traffic Sign Recognition]とも呼ばれ、道路情報標示物認識装置に関する技術として、例えば特許文献1に記載された道路標識判断装置が知られている。特許文献1に記載された道路標識判断装置は、撮像部によって撮像された車両の前方の撮像画像に画像認識処理を実行して第1の道路規制標識を検出する画像認識部と、地図データ記憶部から車両の位置での第2の道路規制標識を含む道路リンクを取得する地図情報取得部と、道路リンクが変化する時に、現在の道路リンクで検出された現在の第1の道路規制標識及び第2の道路規制標識の少なくとも一方も利用して、現在の道路リンクでの最終的な道路規制標識を判断する道路標識判断部と、を備える。 The road sign recognition device is also called TSR [Traffic Sign Recognition], and as a technology related to the road sign recognition device, for example, the road sign judgment device described in Patent Document 1 is known. The road sign judgment device described in Patent Document 1 includes an image recognition unit that detects a first road regulation sign by performing image recognition processing on an image of the front of the vehicle captured by an imaging unit, a map information acquisition unit that acquires a road link including a second road regulation sign at the vehicle position from a map data storage unit, and a road sign judgment unit that determines the final road regulation sign on the current road link by using at least one of the current first road regulation sign and the second road regulation sign detected on the current road link when the road link changes.

特開2015-102898号公報JP 2015-102898 A

ところで、道路情報標示物(例えば標識、看板及び信号機等)については、新設、移設及び取外しがされやすいことから、地図情報においてその情報の鮮度は低いものとなりやすい。そのため、地図情報に基づき道路情報標示物の道路情報を認識する上記技術では、当該認識の精度が悪くなる可能性がある。 However, road information markers (such as road signs, billboards, and traffic lights) are easily installed, relocated, and removed, and therefore the information on them tends to be stale in map information. Therefore, the above technology that recognizes road information on road information markers based on map information may have poor recognition accuracy.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することが可能な道路情報標示物認識装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a road information sign recognition device that can accurately recognize road information of road information signs.

本発明の一態様に係る道路情報標示物認識装置は、車両の周囲の少なくとも一部の領域を撮像するカメラと、カメラの撮像範囲の少なくとも一部を検出範囲に含むアクティブセンサと、アクティブセンサにより検出した標示物候補が道路情報標示物であると判定した場合、カメラで撮像した画像において当該道路情報標示物に対応する範囲を画像認識して、当該道路情報標示物の道路情報を認識する処理装置と、を備える。 A road information sign recognition device according to one aspect of the present invention includes a camera that captures at least a portion of the area around the vehicle, an active sensor that includes at least a portion of the imaging range of the camera in its detection range, and a processing device that, when it is determined that a sign candidate detected by the active sensor is a road information sign, performs image recognition of the area corresponding to the road information sign in the image captured by the camera, and recognizes the road information of the road information sign.

この道路情報標示物認識装置では、道路情報標示物に関する情報を含む地図情報を用いずに、カメラとアクティブセンサとを効果的に協働させて、道路情報標示物の道路情報を認識することができる。道路情報標示物が新設、移設及び取外しされた場合でも、それに応じた道路情報の認識が可能になる。したがって、本発明の一態様に係る道路情報標示物認識装置によれば、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することが可能となる。 This road information sign recognition device can recognize road information of road information signs by effectively using a camera and an active sensor in cooperation with each other without using map information that includes information about the road information signs. Even if a road information sign is newly installed, relocated, or removed, it is possible to recognize road information corresponding to the installation, relocation, or removal. Therefore, the road information sign recognition device according to one aspect of the present invention makes it possible to accurately recognize road information of road information signs.

本発明の一態様に係る道路情報標示物認識装置では、処理装置は、アクティブセンサの検出結果から標示物候補を抽出し、標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかに基づいて、標示物候補が道路情報標示物であるか否かを判定してもよい。この場合、アクティブセンサにより検出した標示物候補が道路情報標示物であるか否かを、標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかを利用して判定することができる。 In a road information sign recognition device according to one aspect of the present invention, the processing device may extract sign candidates from the detection results of the active sensor, and determine whether or not the sign candidates are road information signs based on at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidates. In this case, whether or not the sign candidates detected by the active sensor are road information signs can be determined using at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidates.

本発明の一態様に係る道路情報標示物認識装置では、アクティブセンサは、LiDARであってもよい。この場合、LiDARをアクティブセンサとして利用して、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することができる。 In a road information sign recognition device according to one aspect of the present invention, the active sensor may be a LiDAR. In this case, the LiDAR can be used as an active sensor to accurately recognize road information of road information signs.

本発明によれば、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することが可能な道路情報標示物認識装置を提供することが可能となる。 The present invention makes it possible to provide a road information sign recognition device that can accurately recognize road information of road information signs.

図1は、実施形態に係る道路情報標示物認識装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a road information sign recognition device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る道路情報標示物認識装置により実施される道路情報標示物の道路情報の認識例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of recognition of road information of a road information sign performed by the road information sign recognition device according to the embodiment. 図3は、カメラで取得した画像の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an image captured by the camera. 図4は、LiDARで取得した点群情報の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of point cloud information acquired by LiDAR. 図5は、LiDARで取得した点群情報の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of point cloud information acquired by LiDAR. 図6は、LiDARで取得した点群情報の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of point cloud information acquired by LiDAR. 図7は、カメラで取得した画像の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an image captured by the camera. 図8は、変形例に係る道路情報標示物認識装置の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a road information sign recognition device according to a modified example.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements will be designated by the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.

図1は、道路情報標示物認識装置1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、道路情報標示物認識装置1は、車両10に搭載される。道路情報標示物認識装置1は、道路情報標示物の道路情報を認識する。車両10は、特に限定されないが、ここでは完全自動運転を除く、限定的な自動運転機能を有する車両を想定する。 Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a road information sign recognition device 1. As shown in Figure 1, the road information sign recognition device 1 is mounted on a vehicle 10. The road information sign recognition device 1 recognizes road information of road information signs. The vehicle 10 is not particularly limited, but here it is assumed to be a vehicle with limited autonomous driving capabilities, excluding fully autonomous driving.

道路情報標示物は、例えば標識、看板及び信号機等である。道路情報標示物としては、特に限定されず、道路情報を標示するものであれば、あらゆる標示物を含む。本実施形態が対象とする道路情報標示物は、例えば認識の実効性の観点から、道路標識であって形状が円形の道路標識及び逆三角形の道路標識である。道路情報標示物認識装置1は、カメラ2、LiDAR[Light Detection and Ranging:ライダー]3、情報処理ECU[Electronic Control Unit]4及びHMI[HumanMachine Interface]5を備える。 Road information signs include, for example, signs, billboards, and traffic lights. There are no particular limitations on road information signs, and they include any sign that indicates road information. From the viewpoint of recognition effectiveness, the road information signs targeted by this embodiment are, for example, road signs that are circular and inverted triangular in shape. The road information sign recognition device 1 includes a camera 2, a LiDAR [Light Detection and Ranging: LiDAR] 3, an information processing ECU [Electronic Control Unit] 4, and an HMI [Human Machine Interface] 5.

カメラ2は、車両10の外部環境を撮像する撮像機器である。カメラ2は、例えば車両10のフロントガラスの裏側に設けられ、車両10の前方を撮像する。カメラ2は、車両10の背面及び側面に設けられていてもよい。カメラ2は、車両前方の画像を取得し、取得した画像を情報処理ECU4へ送信する。カメラ2は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。カメラ2としては特に限定されず、種々のカメラを用いることができる。カメラ2は、車両10の周囲の少なくとも一部の領域を撮像すればよい。 The camera 2 is an imaging device that captures images of the external environment of the vehicle 10. The camera 2 is provided, for example, on the back side of the windshield of the vehicle 10, and captures images in front of the vehicle 10. The camera 2 may be provided on the back and sides of the vehicle 10. The camera 2 captures images of the area in front of the vehicle, and transmits the captured images to the information processing ECU 4. The camera 2 may be a monocular camera or a stereo camera. There are no particular limitations on the camera 2, and various cameras can be used. It is sufficient that the camera 2 captures images of at least a portion of the area around the vehicle 10.

LiDAR3は、光を利用して車両10の周囲の物体を検出するアクティブセンサである。LiDAR3は、検出のための光を車両10の周囲に出力し、車両10の周囲の物体で反射された光を受信することにより物体を検出する。ここでのLiDAR3は、車両前方に向かって搭載され、車両前方の物体を検出する。LiDAR3の搭載方向は特に限定されず、車両の後方、車両の左右側方に向かって搭載されていてもよい。物体は、例えば道路情報標示物、構造物及び路上の縁石等である。LiDAR3は、カメラ2の撮像範囲の少なくとも一部を検出範囲に含む。換言すると、LiDAR3の検出範囲はカメラ2の撮像範囲を含む、或いは、LiDAR3の検出範囲はカメラ2の撮像範囲に含まれる。 The LiDAR3 is an active sensor that uses light to detect objects around the vehicle 10. The LiDAR3 detects objects by outputting light for detection to the surroundings of the vehicle 10 and receiving light reflected by objects around the vehicle 10. The LiDAR3 here is mounted facing the front of the vehicle and detects objects in front of the vehicle. The mounting direction of the LiDAR3 is not particularly limited, and it may be mounted facing the rear, left or right side of the vehicle. The objects are, for example, road information signs, structures, and curbs on the road. The detection range of the LiDAR3 includes at least a portion of the imaging range of the camera 2. In other words, the detection range of the LiDAR3 includes the imaging range of the camera 2, or the detection range of the LiDAR3 is included in the imaging range of the camera 2.

LiDAR3は、車両前方の3次元の点群に関する点群情報を取得し、取得した当該点群情報を情報処理ECU4へ送信する。点群情報は、物体を構成する複数の点(位置データ)を少なくとも含む情報である。点群情報は、その1点単位で3次元距離及び反射率を含む情報である。カメラ2とLiDAR3とは、位置合わせ(キャリブレーション)がなされており、同じ一定周期で且つ同期して、車両前方の画像及び点群情報をそれぞれ取得する。LiDAR3は、車両前方の点群を一度に取得するフラッシュ型であってもよいし、回転しながら360度スキャン動作を行う回転型であってもよい。 The LiDAR3 acquires point cloud information relating to a three-dimensional point cloud in front of the vehicle, and transmits the acquired point cloud information to the information processing ECU4. The point cloud information is information that includes at least a plurality of points (position data) that make up an object. The point cloud information is information that includes three-dimensional distance and reflectance for each point. The camera 2 and the LiDAR3 are aligned (calibrated), and acquire images and point cloud information in front of the vehicle at the same fixed period and in synchronization. The LiDAR3 may be a flash type that acquires a point cloud in front of the vehicle at once, or a rotation type that performs a 360-degree scan while rotating.

情報処理ECU4は、CPU[Central Processing Unit]等のプロセッサ、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等のメモリを有する電子制御ユニットである。情報処理ECU4では、例えば、ROMに記録されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードしたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。情報処理ECU4は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。情報処理ECU4は、処理装置を構成する。 The information processing ECU 4 is an electronic control unit having a processor such as a CPU [Central Processing Unit] and memories such as a ROM [Read Only Memory] and a RAM [Random Access Memory]. In the information processing ECU 4, for example, a program recorded in the ROM is loaded into the RAM, and the program loaded into the RAM is executed by the CPU, thereby realizing various functions. The information processing ECU 4 may be composed of multiple electronic control units. The information processing ECU 4 constitutes a processing device.

情報処理ECU4は、LiDAR3の検出結果(点群情報)から標示物候補を抽出する。抽出の手法としては、公知の種々の手法を用いることができる。情報処理ECU4は、抽出した標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかを認識し、標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかに基づいて、標示物候補が道路情報標示物であるか否かを判定する。情報処理ECU4は、標示物候補が道路情報標示物であると判定した場合、カメラ2で撮像した画像において当該道路情報標示物に対応する範囲を画像認識して、当該道路情報標示物の道路情報を認識する。情報処理ECU4は、認識した道路情報をHMI5を介して乗員(運転者を含む)に報知する。情報処理ECU4の処理の詳細については、後述する。 The information processing ECU 4 extracts sign candidates from the detection results (point cloud information) of the LiDAR 3. Various known methods can be used as the extraction method. The information processing ECU 4 recognizes at least one of the shape, position, and reflectance of the extracted sign candidate, and determines whether the sign candidate is a road information sign based on at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidate. If the information processing ECU 4 determines that the sign candidate is a road information sign, it performs image recognition of the range corresponding to the road information sign in the image captured by the camera 2, and recognizes the road information of the road information sign. The information processing ECU 4 notifies the recognized road information to the occupants (including the driver) via the HMI 5. Details of the processing by the information processing ECU 4 will be described later.

HMI5は、乗員との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。HMI5は、例えば、表示部(ディスプレイ)及びスピーカを有する。HMI5は、情報処理ECU4からの制御信号に応じて、表示部の画像出力及びスピーカからの音声出力を行う。HMI5は、HUD[Head Up Display]を備えていてもよい。HMI5は、情報処理ECU4で認識した道路情報標示物の道路情報を、例えば表示部の画像出力及びスピーカからの音声出力により乗員に報知する。 The HMI 5 is an interface for inputting and outputting information to and from the occupant. The HMI 5 has, for example, a display unit and a speaker. The HMI 5 outputs images from the display unit and audio from the speaker in response to a control signal from the information processing ECU 4. The HMI 5 may also be equipped with a HUD [Head Up Display]. The HMI 5 notifies the occupant of road information about road information signs recognized by the information processing ECU 4, for example, by outputting images from the display unit and outputting audio from the speaker.

次に、道路情報標示物認識装置1により実施される道路情報の認識の一例について、図2のフローチャートを参照しつつ説明する。 Next, an example of road information recognition performed by the road information sign recognition device 1 will be described with reference to the flowchart in FIG. 2.

道路情報標示物認識装置1では、例えば車両10の走行を開始した場合に、次の道路情報の認識処理を実行する。すなわち、車両前方の画像G(図3参照)をカメラ2により取得すると共に、車両前方の点群情報T(図4参照)をLiDAR3により取得する(ステップS1)。図4の点群情報Tでは、左右の点群は縁石で反射したものであり、センターラインは白線のために映っていない。図4の点群情報Tでは、路面反射した点群は、予め除去されている。 When the vehicle 10 starts traveling, for example, the road information sign recognition device 1 executes the following road information recognition process. That is, an image G (see FIG. 3) of the area in front of the vehicle is acquired by the camera 2, and point cloud information T (see FIG. 4) of the area in front of the vehicle is acquired by the LiDAR 3 (step S1). In the point cloud information T in FIG. 4, the point clouds on the left and right are reflected by the curbstones, and the center line is not visible because it is a white line. In the point cloud information T in FIG. 4, the point cloud reflected by the road surface has been removed in advance.

続いて、情報処理ECU4により、車両前方の画像Gにおいて、左右のレーンマーカーを検出すると共に、レーンマーカの検出結果に基づいて、道路情報標示物が存在すると思われる存在範囲(通常、歩道上で車道寄りの範囲)を特定する(ステップS2)。情報処理ECU4により、点群情報において、特定した道路情報標示物の存在範囲(図5中の点線の範囲W1)を設定し、道路情報標示物の存在範囲に位置し且つ道路情報標示物と思われる候補である標示物候補の点群を抽出する(ステップS3)。図6の例では、標示物候補の点群は、点線の矩形範囲W2内の点群である。 Next, the information processing ECU 4 detects left and right lane markers in the image G in front of the vehicle, and identifies the range in which the road information sign is likely to exist (usually the range on the sidewalk closer to the roadway) based on the detection result of the lane markers (step S2). The information processing ECU 4 sets the range in which the identified road information sign is likely to exist (the dotted range W1 in FIG. 5) in the point cloud information, and extracts a point cloud of candidate signs that are located in the range in which the road information sign is likely to exist and are candidates that are likely to be road information signs (step S3). In the example of FIG. 6, the point cloud of the candidate signs is the point cloud within the dotted rectangular range W2.

続いて、情報処理ECU4により、抽出した標示物候補が道路情報標示物であるか否かを判定する(ステップS4)。上記ステップS4では、抽出した標示物候補について、その形状及び位置(高さ位置)及び反射率を用いて評価する。例えば情報処理ECU4には、複数の道路情報標示物の種別ごとに形状と位置と反射率とを関連付けたデータテーブルが予め記憶されている。上記ステップS4では、抽出した標示物候補を当該データテーブルを用いてスコアリング評価を行い、判定することができる。なお、標示物候補の形状は、例えばパターンマッチング等の公知の画像処理を用いて認識することができる。標示物候補の位置は、例えば標示物候補の中心位置、上端位置、下端位置、左端位置及び右端位置の何れかを基準することができる。標示物候補の反射率は、例えば標示物候補を構成する各点群の反射率の最大値、最小値及び平均値の何れかを基準にすることができる。 Then, the information processing ECU 4 judges whether the extracted sign candidate is a road information sign (step S4). In the above step S4, the extracted sign candidate is evaluated using its shape, position (height position), and reflectance. For example, the information processing ECU 4 stores in advance a data table in which the shape, position, and reflectance are associated with each type of road information sign. In the above step S4, the extracted sign candidate can be scored and evaluated using the data table to be judged. The shape of the sign candidate can be recognized using known image processing such as pattern matching. The position of the sign candidate can be based on, for example, the center position, upper end position, lower end position, left end position, or right end position of the sign candidate. The reflectance of the sign candidate can be based on, for example, the maximum value, minimum value, or average value of the reflectance of each point group that constitutes the sign candidate.

本実施形態の例では、道路情報標示物が速度標識9のため、道路情報標示物の形状が円形で、その直径が一定範囲(数10cm~1.5m弱)に収まるように設計されている。また、速度標識9の設置高さは、1m~2m程度の範囲に収まる。速度標識9は、前照灯による標識の視認性を向上させるために表面に目視できない微小なガラスビーズ等が設けられているため、速度標識の反射率は、安定して一定以上である。よって、上記ステップS4では、抽出した標示物候補の形状が一定範囲の円形であり、位置が1m~2mの範囲にあり、反射率が一定以上であるとして、当該標示物候補は道路情報標示物であると判定される。 In this embodiment, the road information sign is a speed sign 9, and so the road information sign is designed to be circular in shape and have a diameter within a certain range (several tens of centimeters to just under 1.5 meters). The installation height of the speed sign 9 is within a range of approximately 1 to 2 meters. The speed sign 9 has tiny glass beads or the like that are invisible to the naked eye on its surface to improve the visibility of the sign by the headlights, so the reflectance of the speed sign is stable and above a certain level. Therefore, in step S4 above, the extracted sign candidate is determined to be a road information sign because its shape is circular within a certain range, its position is in the range of 1 to 2 meters, and its reflectance is above a certain level.

道路情報標示物がありと判定された場合、情報処理ECU4により、車両前方の画像Gにおいて道路情報標示物に対応する範囲(図7中の点線の矩形範囲W3)を切り出す(ステップS5でYES,ステップS6)。車両前方の画像Gから切り出した範囲に前処理(傾き補正及び拡大縮小等)を施すと共に画像認識を施し、道路情報標示物の道路情報を認識する(ステップS7)。ここでの例では、道路情報標示物が速度標識であって速度規制の値が「60km/h」であることを認識する。上記ステップS7において施す前処理及び画像処理の手法は特に限定されず、種々の公知の処理であってもよい。 If it is determined that a road information sign is present, the information processing ECU 4 cuts out an area (a dotted rectangular area W3 in FIG. 7) corresponding to the road information sign in the image G ahead of the vehicle (YES in step S5, step S6). The area cut out from the image G ahead of the vehicle is pre-processed (tilt correction, enlargement/reduction, etc.) and image recognition is performed, and the road information of the road information sign is recognized (step S7). In this example, it is recognized that the road information sign is a speed sign and the speed limit value is "60 km/h". The method of pre-processing and image processing performed in the above step S7 is not particularly limited, and various known processes may be used.

HMI5により、認識した道路情報標示物の道路情報を乗員に報知する(ステップS8)。上記ステップS8の後又は上記ステップS5でNOの場合、車両10が停止していなければ上記ステップS1の処理に戻る一方、車両10が停止していれば、画像認識処理を終了する(ステップS9)。 The HMI 5 notifies the occupant of road information for the recognized road information sign (step S8). After step S8 or if step S5 is NO, if the vehicle 10 is not stopped, the process returns to step S1, whereas if the vehicle 10 is stopped, the image recognition process ends (step S9).

以上、道路情報標示物認識装置1では、道路情報標示物に関する情報を含む地図情報を用いずに、カメラ2とLiDAR3とを効果的に協働させて、道路情報標示物の道路情報を認識することができる。道路情報標示物が新設、移設及び取外しされた場合でも、それに応じた道路情報の認識が可能になる。したがって、道路情報標示物認識装置1によれば、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することが可能となる。車両10側に地図情報を用意し、そこに予め道路情報標示物の位置を記録しておく必要性を抑制できる。道路情報標示物の新設、移設及び取外し(消滅)にも、ロバストな認識が可能になる。 As described above, the road information sign recognition device 1 can recognize road information of road information signs by effectively cooperating the camera 2 and the LiDAR 3 without using map information including information about the road information signs. Even when a road information sign is newly installed, relocated, or removed, it is possible to recognize the corresponding road information. Therefore, the road information sign recognition device 1 makes it possible to accurately recognize the road information of the road information sign. This reduces the need to prepare map information on the vehicle 10 side and record the positions of the road information signs there in advance. Robust recognition is possible even when a road information sign is newly installed, relocated, or removed (disappeared).

道路情報標示物認識装置1では、情報処理ECU4は、LiDAR3の検出結果から標示物候補を抽出し、標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかに基づいて標示物候補が道路情報標示物であるか否かを判定する。この場合、LiDAR3により検出した標示物候補が道路情報標示物であるか否かを、標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかを利用して判定することができる。 In the road information sign recognition device 1, the information processing ECU 4 extracts sign candidates from the detection results of the LiDAR 3 and determines whether the sign candidates are road information signs based on at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidates. In this case, it is possible to determine whether the sign candidates detected by the LiDAR 3 are road information signs by using at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidates.

道路情報標示物認識装置1は、アクティブセンサとしてLiDAR3を備える。ここれにより、LiDAR3をアクティブセンサとして利用して、道路情報標示物の道路情報を精度よく認識することができる。 The road information sign recognition device 1 is equipped with a LiDAR 3 as an active sensor. This makes it possible to use the LiDAR 3 as an active sensor to accurately recognize road information of road information signs.

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。 Although various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and modifications may be made without being limited to the above-described exemplary embodiments.

図8は、変形例に係る道路情報標示物認識装置101の構成を示すブロック図である。変形例に係る道路情報標示物認識装置101は、上述の道路情報標示物認識装置1(図1参照)に対して、GNSS[Global Navigation Satellite System]受信部6、内部センサ7及び地図データベース8を更に備えている。 Figure 8 is a block diagram showing the configuration of a road information sign recognition device 101 according to a modified example. The road information sign recognition device 101 according to the modified example further includes a GNSS [Global Navigation Satellite System] receiver 6, an internal sensor 7, and a map database 8 in addition to the above-mentioned road information sign recognition device 1 (see Figure 1).

GNSS受信部6は、四個以上のGNSS衛星から信号を受信することにより、車両10の位置(例えば車両10の緯度及び経度)を測定する衛星測位装置を構成する。GNSS受信部6は、測定した車両10の位置情報を情報処理ECU4へ送信する。内部センサ7は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含んでいる。車速センサは、車両10の速度を検出する検出器である。加速度センサは、車両10の加速度を検出する検出器である。ヨーレートセンサは、車両10の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。内部センサ7は、検出結果を情報処理ECU4へ送信する。 The GNSS receiver 6 constitutes a satellite positioning device that measures the position of the vehicle 10 (e.g., the latitude and longitude of the vehicle 10) by receiving signals from four or more GNSS satellites. The GNSS receiver 6 transmits the measured position information of the vehicle 10 to the information processing ECU 4. The internal sensor 7 includes a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, and a yaw rate sensor. The vehicle speed sensor is a detector that detects the speed of the vehicle 10. The acceleration sensor is a detector that detects the acceleration of the vehicle 10. The yaw rate sensor is a detector that detects the yaw rate (rotational angular velocity) around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle 10. The internal sensor 7 transmits the detection results to the information processing ECU 4.

地図データベース8は、地図情報を記録するデータベースである。地図データベース8は、例えば、車両10に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]等の記録装置内に形成されている。地図情報には、例えば道路の位置情報、道路形状の情報(例えばレーン数、レーン幅、曲率情報)、交差点及び分岐点の位置情報等が含まれる。地図データベース8は、車両10と通信可能なサーバに構成されていてもよい。 The map database 8 is a database that records map information. The map database 8 is formed, for example, in a recording device such as a HDD [Hard Disk Drive] mounted on the vehicle 10. The map information includes, for example, road position information, road shape information (e.g., number of lanes, lane width, curvature information), intersection and branch point position information, etc. The map database 8 may be configured in a server that can communicate with the vehicle 10.

このような道路情報標示物認識装置101の情報処理ECU4では、車両前方の画像Gにおいて、左右のレーンマーカーの位置をGNSS受信部6、内部センサ7及び地図データベース8を用いて補完しながら推定することができる。よって、レーンマーカーが、かすれ等でカメラ2から識別しにくい場合でも、道路情報標示物が存在する場所(道路情報標示物の存在範囲(図5中の点線の範囲W1))を良好に推定することができ、より安定した動作が期待できる。 The information processing ECU 4 of this road information sign recognition device 101 can estimate the positions of the left and right lane markers in the image G in front of the vehicle by complementing them using the GNSS receiver 6, internal sensor 7, and map database 8. Therefore, even if the lane markers are difficult to identify from the camera 2 due to blurring or the like, the location where the road information sign exists (the range where the road information sign exists (the range W1 indicated by the dotted line in Figure 5)) can be accurately estimated, and more stable operation can be expected.

上記実施形態では、アクティブセンサとしてLiDAR3を用いたが、アクティブセンサは限定されず、その他のアクティブセンサを用いてもよい。上記実施形態では、機械学習による画像認識を用いてもよい。上記実施形態において、例えば速度規制標識としての道路情報標示物の認識では、フォーマットが既知で且つ表示する数値も限られているため、単純なパターンマッチングを用いてもよい。 In the above embodiment, LiDAR3 is used as the active sensor, but the active sensor is not limited, and other active sensors may be used. In the above embodiment, image recognition using machine learning may be used. In the above embodiment, for example, when recognizing road information signs such as speed limit signs, simple pattern matching may be used because the format is known and the values to be displayed are limited.

上記実施形態では、画像G及び点群情報Tにおいて道路情報標示物(標示物候補)が1つ存在する例を説明したが、画像G及び点群情報Tに存在する道路情報標示物の数は限定されず、複数であってもよい。なお、画像G及び点群情報Tにおいて異なる種類の複数の道路情報標示物が存在する場合、それぞれについての道路情報を認識して乗員に報知してもよい。他方、画像G及び点群情報Tにおいて同じ種類の複数の道路情報標示物が存在する場合、それらの何れか一つ(例えば最も車両10に近い何れか一つ)についての道路情報を認識して乗員に報知してもよい。 In the above embodiment, an example was described in which one road information sign (marker candidate) exists in the image G and the point cloud information T, but the number of road information signs existing in the image G and the point cloud information T is not limited and may be multiple. When multiple road information signs of different types exist in the image G and the point cloud information T, road information for each of them may be recognized and notified to the occupant. On the other hand, when multiple road information signs of the same type exist in the image G and the point cloud information T, road information for any one of them (for example, the one closest to the vehicle 10) may be recognized and notified to the occupant.

1…道路情報標示物認識装置、2…カメラ、3…LiDAR(アクティブセンサ)、4…情報処理ECU(処理装置)、9…速度標識(道路情報標示物)、10…車両、G…画像、T…点群情報。 1...Road information sign recognition device, 2...Camera, 3...LiDAR (active sensor), 4...Information processing ECU (processing device), 9...Speed sign (road information sign), 10...Vehicle, G...Image, T...Point cloud information.

Claims (3)

車両の周囲の少なくとも一部の領域を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像範囲の少なくとも一部を検出範囲に含むアクティブセンサと、
前記アクティブセンサにより検出した標示物候補が道路情報標示物であると判定した場合、前記カメラで撮像した画像において当該道路情報標示物に対応する範囲を画像認識して、当該道路情報標示物の道路情報を認識する処理装置と、を備え
前記処理装置は、
前記アクティブセンサの検出結果から標示物候補を抽出し、
前記標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかに基づいて、前記標示物候補が道路情報標示物であるか否かを判定し、
前記処理装置は、
前記画像において、左右のレーンマーカーを検出すると共に、前記レーンマーカの検出結果に基づいて、歩道上の範囲を前記道路情報標示物の存在範囲として特定し、
前記アクティブセンサで検出された、車両前方の3次元の点群に関する点群情報において、特定した前記道路情報標示物の前記存在範囲を設定し、前記道路情報標示物の当該存在範囲に位置する前記標示物候補を抽出し、
抽出した前記標示物候補の形状、位置及び反射率の少なくとも何れかに基づいて、前記標示物候補が前記道路情報標示物であるか否かを判定する、道路情報標示物認識装置。
a camera that captures an image of at least a portion of an area around the vehicle;
an active sensor having a detection range that includes at least a part of the imaging range of the camera;
a processing device that, when it is determined that the sign candidate detected by the active sensor is a road information sign, performs image recognition on a range corresponding to the road information sign in the image captured by the camera, and recognizes road information of the road information sign ;
The processing device includes:
extracting sign candidates from the detection results of the active sensor;
determining whether the sign candidate is a road information sign based on at least one of a shape, a position, and a reflectance of the sign candidate;
The processing device includes:
Detecting left and right lane markers in the image, and specifying an area on the sidewalk as an area in which the road information sign is present based on the detection result of the lane markers;
setting an existence range of the identified road information sign in point cloud information relating to a three-dimensional point cloud in front of the vehicle detected by the active sensor, and extracting the sign candidate located within the existence range of the road information sign;
and a road information sign recognition device that determines whether the extracted sign candidate is the road information sign based on at least one of the shape, position, and reflectance of the sign candidate.
前記処理装置は、
前記点群情報において同じ種別の複数の前記道路情報標示物が存在すると判定した場合、それらの何れか一つの前記道路情報標示物についての前記画像における対応する範囲を画像認識して、一つの当該道路情報標示物の前記道路情報を認識する、請求項1に記載の道路情報標示物認識装置。
The processing device includes:
2. The road information sign recognition device according to claim 1, wherein, when it is determined that a plurality of road information signs of the same type are present in the point cloud information, a corresponding range in the image for any one of the road information signs is image-recognized, and the road information of one of the road information signs is recognized.
前記アクティブセンサは、LiDARである、請求項1又は2に記載の道路情報標示物認識装置。 The road information sign recognition device according to claim 1 or 2, wherein the active sensor is a LiDAR.
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