JP2008077354A

JP2008077354A - 車輌用運転支援装置

Info

Publication number: JP2008077354A
Application number: JP2006254948A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Niibe; 忠幸新部
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: JP4946300B2

Abstract

【課題】ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる車輌用運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車輌のフロントピラーの存在によってドライバから死角となる車外風景を撮影する撮影手段と、車内側において前記フロントピラーに設けられ、前記撮影手段により撮影された車外風景の画像を表示する表示手段と、車輌がカーブ路を走行中か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により車輌がカーブ路を走行中と判定された場合に、前記車外風景の画像に含まれる前記カーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方を強調した、前記車外風景の強調表示画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明はドライバの運転を支援する車輌用運転支援装置に関する。

車輌のフロントピラーは車体の剛性確保上必要とされる一方で、ドライバの視界を狭める要因となっており、特に、カーブ路を走行する際に車輌の進行方向がフロントピラーの存在によって死角となり易い。そこで、例えば特許文献１には車外風景をカメラにより撮影し、フロントピラーの車内側に設けた画像表示器に、ドライバの死角となる車外風景の画像を表示する技術が開示されている。この構成によれば、ドライバはフロントピラーの存在により死角となる車外風景を画像表示器を通して視認することができる。

特開２００４−６４１３１号公報

ここで、車輌がカーブ路に差し掛かり、ドライバの視線がフロントウインドウからフロントピラーへと移る際、フロントウインド越しに見える車外風景（実風景）と、フロントピラーに設けた画像表示器から見える車外風景（画像）とを正確に連続させることは困難であり、また、実風景と電子画像との相違もある。このため、フロントピラーの存在により死角となる車外風景を単に画像表示するのみでは、ドライバが瞬時に走行路の状況を把握することは困難である。

従って、本発明の目的は、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる車輌用運転支援装置を提供することにある。

本発明は、カーブ路走行中においてドライバはカーブ路の遠方部分（カーブ路の出口側）か、或いは、カーブ路の周縁を見ている場合が多いという発想に基づくものであり、本発明によれば、車輌のフロントピラーの存在によってドライバから死角となる車外風景を撮影する撮影手段と、車内側において前記フロントピラーに設けられ、前記撮影手段により撮影された車外風景の画像を表示する表示手段と、車輌がカーブ路を走行中か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により車輌がカーブ路を走行中と判定された場合に、前記車外風景の画像に含まれる前記カーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方を強調した、前記車外風景の強調表示画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする車輌用運転支援装置が提供される。

この構成によれば、前記車外風景の画像に含まれる前記カーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方が強調されるので、ドライバは一目で進行すべき方向を認識できる。従って、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる。

本発明においては、更に、ドライバの視線の方向を検出する視線方向検出手段と、前記視線方向検出手段により検出されたドライバの視線方向に、前記フロントピラーが存在しているか否かを判定するフロントピラー判定手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記フロントピラー判定手段によりドライバの視線方向に前記フロントピラーが存在していると判定された場合に、前記強調表示画像を前記表示手段に表示させる構成を採用することができる。

この構成によれば、ドライバが前記フロントピラーに隠れる車外風景を見ようとしている場合に前記強調表示画像が表示され、例えば、視線をフロントウインドに向けている場合には前記強調表示画像が表示されない。このため、ドライバの注意を不必要に前記表示手段に向けさせることがない。

また、本発明においては、前記強調表示画像は、前記遠方部分又は前記カーブ路の周縁の少なくともいずれか一方の表示色を変更した画像、又は、明るさを変更した画像である構成を採用することができる。

この構成によれば、ドライバの注意を前記遠方部分又は前記カーブ路の周縁に向けさせ、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる。

また、本発明においては、前記表示制御手段は、ドライバに車輌走行上の注意を促す注意情報を前記表示手段に表示させることが可能であり、前記表示手段が前記車外風景の画像を表示している場合は前記注意情報を前記車外風景の画像に重ねて表示させる構成を採用することができる。

この構成によれば、前記注意情報を優先的に表示することで、より確実に車輌走行上の注意をドライバに促すことができる。

また、本発明によれば、前記表示制御手段は、前記注意情報を前記表示手段に表示させる場合には、前記遠方部分及び前記カーブ路の周縁を強調せずに前記車外風景の画像を前記表示手段に表示させる構成を採用することができる。

この構成によれば、更に確実に車輌走行上の注意をドライバに促すことができる。

また、本発明によれば、前記表示制御手段は、車輌の走行状況を示す走行状況情報を前記表示手段に表示させる構成を採用することができる。

この構成によれば、車輌の走行状況をドライバに知らせることができる。

以上述べた通り、本発明によれば、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる車輌用運転支援装置を提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る車輌用運転支援装置Ａを搭載した車輌１の平面図である。車輌１は右ハンドルの乗用車（４ドアセダン車）であって、左右のフロントピラー（いわゆるＡピラー）２ａ、２ｂと、フロントピラー２ａ及び２ｂによって左右が規定されるフロントウインドウ３と、運転席４とを備えている。

車輌用運転支援装置Ａは、車輌１のフロントピラー２ａ及び２ｂの存在によってドライバから死角となる車外風景を撮影するカメラ１０ａ、１０ｂを備える。カメラ１０ａ、１０ｂは例えばＣＣＤセンサであり、本実施形態の場合、カメラ１０ａはフロントピラー２ａに、カメラ１０ｂはフロントピラー２ｂに、それぞれ固定されている。

カメラ１０ａ、１０ｂの撮影範囲は、フロントピラー２ａ及び２ｂの存在によってドライバから死角になると推定される範囲に設定され、本実施形態の場合、一般的な体格のドライバが通常の着座姿勢であることを想定し、運転席４のシートのヘッドレスト中央近傍からフロントピラー２ａ、２ｂを通過する仮想的な水平線Ｌ１、Ｌ２を中心とした一定の範囲Ｓ１、Ｓ２に設定されている。

本実施形態では、このようにカメラ１０ａ、１０ｂの撮影範囲を固定的なものとしているが、ドライバの視線を検出してカメラ１０ａ、１０ｂの撮影範囲を可変とする構成でもよい。また、車輌１の周囲の風景画像を撮影し、撮影画像の中からドライバから死角になる範囲を抽出する形式でもよい。

次に、車輌用運転支援装置Ａは車内側においてフロントピラー２ａ、２ｂにそれぞれ設けられ、カメラ１０ａ、１０ｂにより撮影された車外風景の画像を表示するディスプレイ１１ａ、１１ｂを備える。図２はフロントピラー２ａを運転席側から見た図であり、ディスプレイ１１ａの配設態様を示す。ディスプレイ１１ａ、１１ｂは例えば液晶表示器であり、ディスプレイ１１ａはカメラ１０ａが撮影した画像を、ディスプレイ１１ｂはカメラ１０ｂが撮影した画像を、それぞれ表示する。

車輌用運転支援装置Ａはドライバの視線の方向を検出するために用いるアイポイントカメラ１２を備える。アイポイントカメラ１２は例えばＣＣＤセンサであり、本実施形態の場合、運転席４の上方において天井に配設されている。アイポイントカメラ１２はドライバの顔を撮影可能なようにその撮影範囲が設定されている。アイポイントカメラ１２によってドライバの顔を撮影し、公知の画像解析手法により、顔の向き及び眼球の位置を特定することでドライバの視線の方向を検出することができる。

車輌用運転支援装置ＡはＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）センサ１３を備える。ＧＰＳセンサ１３は人工衛星から発信される電波を受信して車輌１の現在位置を検出する位置検出センサである。

車輌用運転支援装置Ａは雨滴センサ１４を備える。雨滴センサ１４はフロントウインドウ３の上縁の車内側に配設されており、フロントウインドウ３への雨滴の付着の有無を検出することで、天候が雨か否かを検出するセンサである。

車輌用運転支援装置Ａは障害物センサ１５を備える。障害物センサ１５は例えばレーダ送受信器、超音波送受信器等であり、本実施形態の場合、車輌１の前方端部に配設されている。障害物センサ１５は車輌１の前方に存在する人、車輌、構造物（カードレール等）を検出する。

車輌用運転支援装置Ａは車速センサ１６を備える。車速センサ１６は車輌１の走行速度を計測するセンサであり、例えば、エンジンの回転数を検出して車速に換算する。

図３は車輌用運転支援装置Ａのブロック図である。ＣＰＵ２０は車輌用運転支援装置Ａ全体の制御を司るプロセッサであり、特に後述する表示制御処理を実行する。ＣＰＵ２０にはＥＥＰＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２４が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ２１には固定的なデータ、プログラムを記憶する。ＲＡＭ２２はＣＰＵ２０によって実行されるプログラムのワークエリアを有し、可変データ等を記憶する。ＨＤＤ２４は地図情報等を記憶する。地図情報には道路の座標・形状等の情報が含まれる。これらのＥＥＰＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ２４は他の種類の記憶手段でもよい。

ＣＰＵ２０には通信デバイス２３が接続されている。通信デバイス２３は交通情報等を受信するために用いられる。また、ＣＰＵ２０には上述したカメラ１０ａ、１０ｂ、ディスプレイ１１ａ、１１ｂ、アイポイントカメラ１２、ＧＰＳセンサ１３、雨滴センサ１４、障害物センサ１５、車速センサ１６が接続されている。

次に、カメラ１０ａ、１０ｂが撮影した車外の風景画像をディスプレイ１１ａ、１１ｂに表示するための、ＣＰＵ２０が実行する表示制御処理の例について説明する。本実施形態ではカメラ１０ａ、１０ｂが撮影した車外の風景画像をディスプレイ１１ａ、１１ｂに常時表示する例について説明するが、ドライバが選択した場合のみ車外の風景画像を表示するようにしてもよい。また、車輌１がカーブ路を走行中の場合や、ドライバの視線がフロントピラー２ａ又は２ｂ方向を向いている場合にのみ車外の風景画像を表示するようにしてもよい。

図４はＣＰＵ２０が実行する表示制御処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ２０はこの表示制御処理を繰り返し実行する。なお、同図の例ではカメラ１０ａで撮影された車外の風景画像をディスプレイ１１ａに表示する場合を例示するが、カメラ１０ｂで撮影された車外の風景画像をディスプレイ１１ｂに表示する場合も同様である。

Ｓ１ではカメラ１０ａにより車外の風景を撮影する。Ｓ２では車輌１が現在走行している走行路を判定する。この判定では、まず、ＧＰＳセンサ１３の検出結果を取得して車輌１の現在位置を特定する。続いて、ＨＤＤ２４から地図情報を読み出して車輌１の現在位置と照合し、車輌１の走行路を特定する。

Ｓ３ではＳ２で判定した走行路がカーブ路か否かを地図情報から判定する。該当する場合はＳ５へ進み、該当しない場合はＳ４へ進む。なお、カーブ路か否かは例えば走行路のＲ（曲率半径）が所定値以上か否かで判定することができる。なお、これに代えて、例えば、車輌１のハンドルの操舵量を検出するセンサを設け、操舵量が一定値以上であれば走行路がカーブ路であると判定してもよい。Ｓ４ではＳ１で撮影した車外の風景画像をディスプレイ１１ａに表示させて１単位の処理が終了する。

Ｓ５ではドライバの視線方向を検出する。視線方向の検出では、まず、アイポイントカメラ１２によってドライバの顔を撮影する。続いて、上記の通り、公知の画像解析手法により、顔の向き及び眼球の位置を特定することでドライバの視線の方向を検出する。Ｓ６ではＳ５で検出されたドライバの視線方向に、フロントピラー２ａが存在しているか否かを判定する。

この判定は、例えば、アイポイントカメラ１２の撮影方向とフロントピラー２ａの配設位置との関係を示す情報を予めＥＥＰＲＯＭ２１等に保存し、Ｓ５で検出されたドライバの視線方向と上記の情報とを照合することにより行なうことができる。

Ｓ６で、該当しない場合はＳ４へ進み、Ｓ１で撮影した車外の風景画像をディスプレイ１１ａに表示させる。図５（ａ）はカーブ路を車輌１が走行中の場合におけるディスプレイ１１ａの表示例を示す図である。フロントウインドウ３越しには実風景としてカーブ路が見えており、ディスプレイ１１ａにはフロントウインドウ３越しに見えるカーブ路に続くカーブ路が電子画像として表示されている。

Ｓ６で、該当する場合はＳ７へ進む。Ｓ７では注意情報を出力するか否かを判定する処理を行なう。注意情報は、ドライバに車輌走行上の注意を促す情報であり、予め定めた条件が成立した場合に注意情報を出力する。以下、注意情報の内容と出力条件とを例示する。

例えば、車速センサ１６によって検出される車輌１の走行速度が、予め定めた速度（例えば、地図情報から導き出される法定速度）を超えている場合は、注意情報として減速を促す旨を出力する。また、障害物センサ１５により対向車、歩行者等が検出された場合は、注意情報として対向車等が存在している旨を出力する。また、雨滴センサ１４により天候が雨であることが検出された場合は、注意情報として路面が滑り易い旨を出力する。また、通信デバイス２３により取得した交通情報が走行路が凍結していることを示す場合には、注意情報として路面が滑り易い旨を出力する。

Ｓ８では注意情報を出力するか否かを判定する。Ｓ７の判定処理で出力条件が成立していればＳ９へ進み、成立していなければＳ１１へ進む。Ｓ９ではＳ１で撮影した車外の風景画像に注意情報を重畳した画像を生成する。注意情報は、注意情報の種類に応じて予め画像としてＨＤＤ２４に記憶しておく。Ｓ１０ではＳ９で生成した画像をディスプレイ１１ａに表示させる。その後１単位の処理を終了する。

図５（ｂ）はカーブ路を車輌１が走行中の場合におけるディスプレイ１１ａの表示例を示す図であり、注意情報１００が車外の風景画像に重ねて表示されている例を示す。図６（ａ）はディスプレイ１１ａの表示の拡大図である。同図の例では、注意情報１００として「減速！！」と表示されており、ドライバに対して車輌１の減速が促されている。図６（ｂ）はディスプレイ１１ａの他の表示例を示している。同図の例では、注意情報１０１として「対向車接近！！」と表示されており、ドライバに対して対向車２００（風景画像の一部）の存在認識を促している。

図４に戻り、Ｓ１１では、Ｓ１で撮影した車外の風景画像に含まれるカーブ路の遠方部分、又は、カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方を強調した、車外風景の強調表示画像を生成する。この処理では、先ず、公知の画像解析手法により、Ｓ１で撮影した車外の風景画像に含まれるカーブ路の画像を抽出する。カーブ路の遠方部分を強調する場合には、抽出したカーブ路の画像のうち、車輌１から見て最遠方端から一定の範囲の領域を強調する。カーブ路の画像の最遠方端は、右カーブのカーブ路であれば、カーブ路の画像の上右端、左カーブのカーブ路であればカーブ路の画像の上左端となる。

カーブ路の周縁を強調する場合には抽出したカーブ路の画像のうち、画像として写っている範囲で、内周縁又は外周縁のすくなくともいずれか一方を強調する。なお、内周縁を強調する方がドライバにとって分かり易いと考えられる。強調の方法としては、例えば、表示色を原画像とは異なるように変更すること、画像の明るさを原画像とは異なるように変更すること、が挙げられる。このように強調することで、ドライバの注意をカーブの遠方部分又はカーブ路の周縁に向けさせ、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる。

Ｓ１２ではＳ１１で生成した強調表示画像に走行状況情報を重畳した画像を生成する。走行状況情報とは車輌１の走行状況を示す情報であり、走行路の情報、車輌１の進行方向、車輌１の進路予想等が挙げられる。走行状況情報は、その種類に応じて予め画像としてＨＤＤ２４に記憶しておくか、ＨＤＤ２４から地図情報を読み出してその都度生成することもできる。

Ｓ１３ではＳ１２で生成した画像をディスプレイ１１ａに表示させる。その後１単位の処理を終了する。図５（ｃ）及び（ｄ）はカーブ路を車輌１が走行中の場合におけるディスプレイ１１ａの表示例を示す図であり、走行状況情報１１０が強調表示画像に重ねて表示されている例を示す。図７（ａ）は図５（ｃ）の場合におけるディスプレイ１１ａの表示の拡大図であり、図７（ｂ）は図５（ｄ）の場合におけるディスプレイ１１ａの表示の拡大図である。

図５（ｃ）及び図７（ａ）の例では、強調表示画像として、カーブ路の遠方部分３００が強調表示されている例である。また、走行状況情報として、車輌１のアイコン１１０ａと走行路（カーブ路）の模式図１１０ｂとが鳥瞰図として表示されており、また、カーブ路の曲率半径がＲ６０と示されている。

図５（ｄ）及び図７（ｂ）の例では、強調表示画像として、カーブ路の内周縁３０１が強調表示されている例である。また、走行状況情報として、車輌１のアイコン１１１ａと走行路（カーブ路）の模式図１１１ｂとが鳥瞰図として表示されており、また、カーブ路の曲率半径がＲ８０と示されている。更に、破線１１１ｃにより、車輌１に対するドライバの操作が現在の状態で継続した場合における車輌１の進路予想が表示されている。

このように本実施形態では、車輌１がカーブ路を走行中の場合、車外風景の画像に含まれるカーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方が強調される（Ｓ１３）。本実施形態は、カーブ路走行中においてドライバはカーブ路の遠方部分（カーブ路の出口側）か、或いは、カーブ路の周縁を見ている場合が多いという発想に基づくものであり、発明者が行なった実験によってもこのような結果が出た。しかして、本実施形態のように、車外風景の画像に含まれるカーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方を強調することで、ドライバは一目で進行すべき方向を認識できる。従って、ドライバがより迅速に走行路の状況を把握できる。

ここで、車外風景の画像の一部を強調して表示するとドライバの注意を引き易くなる。本実施形態では、ドライバの視線方向にフロントピラー２ａが存在しているか否かを判定し（Ｓ５、Ｓ６）、ドライバの視線方向にフロントピラー２ａが存在していると判定された場合に、強調表示画像を表示させる（Ｓ１３）。この構成によれば、ドライバがフロントピラー２ａに隠れる車外風景を見ようとしている場合にのみ強調表示画像が表示され、例えば、視線をフロントウインド３に向けている場合には強調表示画像が表示されない。このため、ドライバの注意を不必要にディスプレイ１１ａに向けさせることがない。

また、本実施形態では、注意情報１００、１０１を車外風景の画像に重ねて表示させている（Ｓ９、Ｓ１０）。注意情報を優先的に表示することで、より確実に車輌走行上の注意をドライバに促すことができる。

また、本実施形態では、注意情報１００、１０１を表示する場合（Ｓ７〜Ｓ１０）には、Ｓ１１の処理を経由せず、カーブ路の遠方部分及びカーブ路の周縁を強調せずに車外風景の画像をディスプレイ１１ａに表示する。強調表示を行なわないことでドライバの注意が注意情報に向き易くなり、更に確実に車輌走行上の注意をドライバに促すことができる。

また、本実施形態では、車輌の走行状況を示す走行状況情報１１０、１１１がディスプレイ１１ａに表示される。この構成によれば、車輌の走行状況をドライバに知らせることができ、運転支援効果を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る車輌用運転支援装置Ａを搭載した車輌１の平面図である。フロントピラー２ａを運転席側から見た図である。車輌用運転支援装置Ａのブロック図である。ＣＰＵ２０が実行する表示制御処理の例を示すフローチャートである。（ａ）乃至（ｄ）はディスプレイ１１ａの画像表示例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）はディスプレイ１１ａの画像表示例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）はディスプレイ１１ａの画像表示例を示す図である。

符号の説明

Ａ車輌用運転支援装置
１車輌
２ａ、２ｂフロントピラー
１０ａ、１０ｂ、１２カメラ
１１ａ、１１ｂディスプレイ
２０ＣＰＵ

Claims

車輌のフロントピラーの存在によってドライバから死角となる車外風景を撮影する撮影手段と、
車内側において前記フロントピラーに設けられ、前記撮影手段により撮影された車外風景の画像を表示する表示手段と、
車輌がカーブ路を走行中か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により車輌がカーブ路を走行中と判定された場合に、前記車外風景の画像に含まれる前記カーブ路の遠方部分、又は、前記カーブ路の周縁、の少なくともいずれか一方を強調した、前記車外風景の強調表示画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする車輌用運転支援装置。
更に、
ドライバの視線の方向を検出する視線方向検出手段と、
前記視線方向検出手段により検出されたドライバの視線方向に、前記フロントピラーが存在しているか否かを判定するフロントピラー判定手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記フロントピラー判定手段によりドライバの視線方向に前記フロントピラーが存在していると判定された場合に、前記強調表示画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の車輌用運転支援装置。
前記強調表示画像は、前記遠方部分又は前記カーブ路の周縁の少なくともいずれか一方の表示色を変更した画像、又は、明るさを変更した画像であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌用運転支援装置。
前記表示制御手段は、
ドライバに車輌走行上の注意を促す注意情報を前記表示手段に表示させることが可能であり、前記表示手段が前記車外風景の画像を表示している場合は前記注意情報を前記車外風景の画像に重ねて表示させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車輌用運転支援装置。
前記表示制御手段は、
前記注意情報を前記表示手段に表示させる場合には、前記遠方部分及び前記カーブ路の周縁を強調せずに前記車外風景の画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項４に記載の車輌用運転支援装置。
前記表示制御手段は、
車輌の走行状況を示す走行状況情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌用運転支援装置。