JP7189695B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の運転操作を支援可能な運転支援装置に関する。

安全運転支援の例として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１では、車内に設けられた表示装置に、車両の周辺画像と、車両の予測進路線を出力し、予測進路領域内に障害物が存在する場合に、予測進路領域のうち障害物を含む一部領域を強調表示して、運転者に注意を促す技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、予測進路領域内に障害物が存在する場合に、予測進路領域を強調表示することで、運転者に注意を促すようにしている。

特開２０１１－１５１４７９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、予測進路領域内に何かしらの危険が存在することを運転者が認識することは容易であるが、予測進路領域内の障害物自身は強調表示されないため、障害物の形態（人または物等）や、障害物が移動体である場合には、接近速度や方角を運転者が認識することが困難だった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、車両の予測進路領域内の障害物を認識し易くすることが可能な運転支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、第１の観点に係る運転支援装置は、車両の予測進路領域を算出する予測進路領域算出部と、前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知部と、前記予測進路領域内の前記障害物の位置に基づいて、前記障害物の危険度を判定する危険度判定部と、前記障害物の危険度に基づいて、前記予測進路領域内の障害物を強調表示させる表示制御部とを備え、前記表示制御部は、前記車両の位置を基準とした時の前記予測進路領域内の障害物の移動に前記強調表示を追従させる。

本発明によれば、車両の予測進路領域内の障害物を認識し易くすることができる。

図１は、第１実施形態に係る運転支援装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。 図２は、図１の車両の駐車時の状況の一例を示す斜視図である。 図３は、第１実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 図５は、第２実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図６は、第２実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 図７は、第３実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図８は、図１の運転支援装置に適用可能なハードウェア構成を示すブロック図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、第１実施形態に係る運転支援装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。
図１において、車両１１０には、車両制御装置１００、表示部１０６および運転支援装置１０７が設けられている。運転支援装置１０７は、周辺画像取得部１０１、予測進路領域算出部１０２、危険度判定部１０４、障害物検知部１０３および表示制御部１０５を備える。運転支援装置１０７は、単体の装置であってもよいし、カーナビゲーション装置の一部の機能として組み込まれていてもよい。

車両制御装置１００は、車両のシフト位置、ライト点灯状態および舵角等の車両制御情報と、車幅等の車種固有の情報を保持し、車両の制御状態と車種固有の情報を管理する。また、車両制御装置１００は、シフト位置情報１２４を周辺画像取得部１０１に出力し、シフト位置情報１２４、舵角情報１２５および車幅情報１２６を予測進路領域算出部１０２に出力し、ライト点灯状態情報１２３を表示制御部１０５に出力する。車両制御装置１００は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。

周辺画像取得部１０１は、外界情報１２０のうち車両１１０の周辺画像１２１を、カメラなどを使用して取得する。車両１１０の周辺画像１２１は、車両前方に限らず、車両後方であっても取得可能である。また、周辺画像取得部１０１は、車両制御装置１００から出力されたシフト位置情報１２４に基づいて、車両１１０の進行方向を判定する。そして、周辺画像取得部１０１は、車両１１０の進行方向に対応した周辺画像１２１を進行方向画像１２７として表示制御部１０５に出力する。

予測進路領域算出部１０２は、車両制御装置１００から出力されたシフト位置情報１２４、舵角情報１２５および車幅情報１２６に基づいて、車両１１０の予測進路領域を算出する。予測進路領域は、例えば、平面座標（Ｘｉ，Ｙｉ）の集合（ｉ＝１～ｎ、ｎは正の整数）内に閉じた領域として表現する。また、予測進路領域算出部１０２は、車両１１０の予測進路領域を示す予測進路領域情報１２９を危険度判定部１０４および表示制御部１０５に出力する。

障害物検知部１０３は、外界情報１２０のうち車両周辺の障害物情報１２２を、センサまたはソナーなどを使用して検知する。そして、障害物検知部１０３は、障害物情報１２２に基づいて、障害物の位置を判定し、障害物位置情報１３０を危険度判定部１０４および表示制御部１０５に出力する。障害物位置は、例えば、平面座標（Ｘｉ，Ｙｉ）の集合（ｉ＝１～ｎ）内に閉じた領域として表現する。障害物位置は、車両１１０の位置を基準とした時の障害物の相対位置である。

危険度判定部１０４は、予測進路領域算出部１０２から出力された予測進路領域情報１２９と、障害物検知部１０３より出力された障害物位置情報１３０に基づいて、障害物の危険度を判定する。障害物が、車両１１０の予測進路領域内に存在する場合は、危険度判定部１０４は、該当障害物を危険物と判定し、車両１１０と障害物の距離に応じて障害物の危険度を設定する。障害物が、車両１１０の予測進路領域内に存在しない場合は、危険度判定部１０４は、該当障害物は危険物と判定せず、危険はないと設定する。危険度判定部１０４は、障害物ごとに危険度を判定する。また、危険度判定部１０４は、障害物の危険度を示す危険度情報１３１を表示制御部１０５に出力する。

表示制御部１０５は、危険度判定部１０４から出力された危険度情報１３１に基づいて、予測進路領域算出部１０２で算出された予測進路領域内の障害物を強調表示させる。この時、表示制御部１０５は、予測進路領域算出部１０２から出力された予測進路領域情報１２９に基づいて、予測進路領域画像を生成する。また、表示制御部１０５は、予測進路領域内の障害物の強調表示画像を生成する。そして、表示制御部１０５は、周辺画像取得部１０１から出力された進行方向画像１２７に予測進路領域画像と強調表示画像を重畳させた重畳画像１３２を生成し、表示部１０６に出力する。この時、表示制御部１０５は、車両１１０の位置を基準とした時の予測進路領域内の障害物の移動に強調表示を追従させる。

障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物について、その障害物に対応する画像を枠で囲み、その枠を点滅表示させることができる。この時、障害物が移動すると、その障害物に対応する画像を囲む枠も、その障害物に対応する画像を囲んだまま枠も移動することができる。あるいは、障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物に対応する画像を塗り潰して点滅表示させることができる。この時、障害物が移動すると、その障害物に対応する画像の塗り潰しも、その障害物に対応する画像を塗り潰したまま移動することができる。なお、障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物をアイコン化して点滅表示させるようにしてもよい。

障害物に対応する画像を枠で囲んだり、障害物に対応する画像を塗り潰したりする場合、表示制御部１０５は、障害物検知部１０３から出力された障害物位置情報１３０に基づいて、進行方向画像１２７での障害物の位置を判断し、枠の表示位置や塗り潰し位置を判断することができる。

また、表示制御部１０５は、障害物の危険度が変化した場合、点滅表示の消灯から点灯への切り替え時に、枠または障害物に対応する画像の塗り潰しの表示色を変化させることができる。また、表示制御部１０５は、障害物の危険度が変化した場合、点滅表示の周期を変化させることができる。なお、表示制御部１０５は、予測進路領域外の障害物については、危険度判定部１０４において障害物の危険度が設定されないため、強調表示しない。

さらに、表示制御部１０５は、車両制御装置１００から出力されたライト点灯状態情報１２３に基づいて、進行方向画像１２７の昼画面モードと、夜画面モードを切替える。この時、表示制御部１０５は、画面モードに応じて、予測進路画像２０２と、予測進路領域内の障害物の強調表示画像の表示色を切り替える。例えば、昼画面モードでは、枠や塗り潰しの表示色を暗い色に設定し、夜画面モードでは、枠や塗り潰しの表示色を明るい色に設定することができる。

これにより、画面モードに応じて表示色を切り替えることができ、画面モードごとに最適な表示色の選択が可能となることから、運転者の障害物認識性を高めることが可能となる。

図２は、図１の車両の駐車時の状況の一例を示す斜視図である。
図２において、車両１１０は、駐車場１５１に駐車するものとする。駐車場１５１には、障害物１５３、１５４があるものとする。そして、予測進路領域算出部１０２は、車両制御装置１００から出力されたシフト位置情報１２４および舵角情報１２５に基づいて、車両１１０の予測進路１５２を推定する。さらに、予測進路領域算出部１０２は、車両制御装置１００から出力された車幅情報１２６を参照することで、車両１１０の予測進路領域を算出することができる。この時、予測進路領域算出部１０２は、予測進路領域の幅を、車両１１０の車幅に対応させることができる。

図３は、第１実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。なお、図３は、図２の駐車場１５１に車両１１０を駐車させる時の表示例を示した。
図３において、図１の周辺画像取得部１０１は、進行方向画像２０１を表示制御部１０５に出力する。予測進路領域算出部１０２は、車両１１０の予測進路１５２に対応した予測進路領域情報１２９を表示制御部１０５に出力する。障害物検知部１０３は、障害物１５３、１５４を検知し、障害物位置情報１３０を表示制御部１０５に出力する。危険度判定部１０４は、予測進路領域算出部１０２から出力された予測進路領域情報１２９と、障害物検知部１０３より出力された障害物位置情報１３０に基づいて、障害物１５３は車両１１０の予測進路領域内になく、障害物１５４は車両１１０の予測進路領域内にあると判定したものとする。この時、危険度判定部１０４は、障害物１５３を危険物でないと判定し、障害物１５４を危険物であると判定する。

表示制御部１０５は、予測進路領域算出部１０２から出力された予測進路領域情報１２９に基づいて、予測進路領域画像２０２を生成する。また、表示制御部１０５は、予測進路領域内の障害物１５４を強調表示する枠２０５Ａを生成する。そして、表示制御部１０５は、予測進路領域画像１０２と、障害物１５４に対応する画像２０４を囲む枠２０５Ａを進行方向画像２０１に重畳させた重畳画像１３２を生成し、表示部１０６に表示させる。

ここで、表示制御部１０５は、自車両の先端画像２００に連続させて予測進路領域画像２０２を表示させることができる。この時、表示制御部１０５は、予測進路領域画像２０２の幅と、自車両の先端画像２００の幅を等しくすることができる。これにより、車両１１０と障害物１５４との位置関係を認識し易くすることができる。

なお、図３では、枠２０５Ａを四角形で表現した例を示したが、枠は、３角形や５角形などの多角形であってもよいし、円や楕円などの閉曲線であってもよい。また、図３では、強調表示を表示部１０６に表示させる方法について示したが、車両１１０のフロントガラス越しに運転者から見える障害物を囲むように、フロントガラスに枠を投影させるようにしてもよい。また、図３では、車両１１０の駐車時の表示例を示したが、図１の運転支援装置は、車両１１０の出庫時に適用してもよいし、交差点への進入時に適用してもよいし、道路の走行時に適用してもよい。

図４は、第１実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
図４において、障害物危険度３０１は、自車両に対する障害物の危険度の時間３０５による変化を示している。点滅状態３０２は、障害物危険度３０１の変化に伴う強調表示の点灯期間と点滅期間を示している。表示色３０３は、障害物危険度３０１の変化に伴う強調表示の表示色の変化を示している。表示周期３０４は、障害物危険度３０１の変化に伴う強調表示の周期の変化を示している。

図１の危険度判定部１０４は、例えば、障害物危険度３０１を３段階に設定する。危険度判定部１０４は、図２の障害物１５３が車両１１０の予測進路領域内にない場合、障害物危険度３０１をＬｏに設定する。この時、危険度判定部１０４は、点滅状態３０２を消灯、表示色３０３Ａをなし、表示周期３０４をなしに設定し、障害物１５３に対応する画像２０３を囲む枠を表示させない。

危険度判定部１０４は、図２の障害物１５４が車両１１０の予測進路領域内にあり、車両１１０と障害物１５４の距離が所定値より大きい場合、障害物危険度３０１をＭｉｄに設定する。この時、危険度判定部１０４は、障害物危険度３０１をＬｏからＭｉｄに切り替えるタイミング３１０で、障害物１５４に対応する画像２０４を囲む枠２０５Ａを表示させる。そして、枠２０５Ａを点滅状態３０２にし、表示色３０３Ａを黄に設定し、表示周期３０４を低周期に設定する。

危険度判定部１０４は、図２の障害物１５４が車両１１０の予測進路領域内にあり、車両１１０と障害物１５４の距離が所定値以下になると、障害物危険度３０１をＭｉｄからＨｉｇｈに切り替える。この時、危険度判定部１０４は、障害物危険度３０１をＭｉｄからＨｉｇｈに切り替えるタイミング３１１において、点滅状態３０２が点灯状態にある場合、表示色３０３Ａおよび表示周期３０４を変更しない。そして、危険度判定部１０４は、障害物危険度３０１がＨｉｇｈの時に、点滅状態３０２を消灯から点灯に切り替えるタイミング３１２で、枠２０５Ａの表示色３０３Ａを黄から赤に変更し、表示周期３０４を低周期から高周期に変更する。

これにより、車両１１０と障害物１５４の距離が近くなると、強調表示の強調度を増加させることができる。また、点滅状態３０２を消灯から点灯に切り替えるタイミング３１２で表示色を変化させることで、点灯状態のまま連続的に表示色が変化することを防止することが可能となる。

以上説明したように、上述した第１実施形態によれば、予測進路領域内にある障害物に対応する画像の強調表示を点滅させることができる。これにより、運転者が予測進路領域内の障害物を認識することが容易となる。

また、障害物の危険度が高くなると、強調表示の強調度を増加させることができ、運転者にさらに注意を促すことが可能となる。この時、障害物自体への強調表示を行うことで、障害物自体への注目度を高くすることができる。また、障害物の移動に強調表示を追従させることで、自車両に対して障害物が移動する場合においても、運転者の視線が障害物から逸れにくくすることができる。このため、障害物の接近速度や方角を認識することが容易になり、運転者が障害物に対して柔軟なアクションを取ることが可能となる。例えば、車両から高速で遠ざかる障害物に対してはアクションを取らなくてよいとか、車両を横切るような障害物に対しては停止までしなくても徐行でよいとか、正面から車両に接近する障害物に対しては舵角を変更して回避するとかの判断を容易に行うことが可能となる。

図４では、強調表示の強調度を変化させるために、枠の表示色および表示周期を変化させる例について示したが、実線、点線および二重線などの線種を変化させるようにしてもよいし、線の太さを変化させるようにしてもよい。

図５は、第２実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。なお、図３の表示例が昼画面モードであるのに対し、図５では、夜画面モードの表示例を示した。
図５において、図１の表示制御部１０５は、ライト点灯状態情報１２３がライト点灯状態を示すと、表示状態を昼画面モードから夜画面モードに遷移させる。この時、表示制御部１０５は、進行方向画像２０１の背景に対してコントラストを強調させるように枠２０５Ｂの表示色を変更する。

図６は、第２実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
図６において、夜画面モードでは、図１の表示制御部１０５は、障害物危険度３０１をＬｏからＭｉｄに切り替えるタイミング３１０で、枠２０５Ｂの表示色３０３Ｂを赤に設定する。また、表示制御部１０５は、障害物危険度３０１がＨｉｇｈの時に、点滅状態３０２を消灯から点灯に切り替えるタイミング３１２で、枠２０５Ｂの表示色３０３Ｂを赤から白に切り替える。

これにより、表示制御部１０５は、進行方向画像２０１の背景が暗い場合においても、障害物の危険度に応じて枠２０５Ｂのコントラストを強調させることができ、運転者の視認性を向上させることができる。

図７は、第３実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。
図７において、予測進路領域内に複数の障害物が存在し、複数の障害物にそれぞれ対応する画像４０１、４０３、４０５が予測進路領域画像２０２に表示されているものとする。この時、表示制御部１０５は、予測進路領域内にある障害物の危険度に応じて、各障害物の強調表示の優先度を決定し、その優先度に基づいて障害物を強調表示させる。この時、表示制御部１０５は、優先度が低い障害物を強調表示させないようにして、予測進路領域画像２０２に強調表示する障害物を限定することができる。例えば、表示制御部１０５は、危険度が一定レベル以上の障害物のうち、危険度の高い上位の一定個数の障害物に限定して強調表示を行うことができる。

例えば、予測進路領域画像２０２に表示されている画像４０１、４０３、４０５のうち、危険度が１番目に高い障害物の画像４０１を枠４０２で囲んで強調表示し、危険度が２番目に高い障害物の画像４０３を枠４０４で囲んで強調表示することができる。危険度が一番低い障害物の障害物の画像４０５は強調表示しないようにすることができる。この時、例えば、危険度が１番目に高い障害物の画像４０１の枠４０２を実線で表示し、危険度が２番目に高い障害物の画像４０３の枠４０４を点線で表示することで、危険度が１番目に高い障害物を最も注目し易くすることができる。

以上説明したように、上述した第２実施形態によれば、予測進路領域内に障害物が複数存在した場合に、危険度が特に高い障害物にのみに限定した強調表示を行うことができる。このため、運転者が危険度の高い障害物に注目することが容易となり、危険度が低い障害物に意識が集中して危険度が高い障害物を見逃すリスクを低減することが可能となる。

図８は、図１の運転支援装置に適用可能なハードウェア構成を示すブロック図である。
図８において、運転支援装置１０７には、プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５が設けられている。プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５は、内部バス１６を介して相互に接続されている。主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５は、プロセッサ１１からアクセス可能である。

また、運転支援装置１７の外部には、センサ２２および表示部２３が設けられている。センサ２２および表示部２３は、入出力インターフェース１７を介して内部バス１６に接続されている。センサ２２は、例えば、撮像装置、レーダ、ソナーまたはレーザスキャナである。表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイである。

プロセッサ１１は、運転支援装置１７全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス１４は、例えば、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭなどの半導体メモリから構成することができる。主記憶デバイス１４には、プロセッサ１１が実行中のプログラムを格納したり、プロセッサ１１がプログラムを実行するためのワークエリアを設けたりすることができる。

通信制御デバイス１２は、外部との通信を制御する機能を有するハードウェアである。通信制御デバイス１２は、通信インターフェース１３を介してネットワーク１９に接続される。ネットワーク１９は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗａｏｒｋ）やＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の車載ネットワークである。

入出力インターフェース１７は、センサ２２から入力される信号をプロセッサ１１が処理可能なデータ形式に変換したり、プロセッサ１１から出力されるデータを表示部２３で処理可能な信号に変換したりする。入出力インターフェース１７には、ＡＤコンバータおよびＤＡコンバータを設けるようにしてもよい。

外部記憶デバイス１５は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。外部記憶デバイス１５は、各種プログラムの実行ファイルを保持することができる。外部記憶デバイス１５には、運転支援プログラム１５Ａを格納することができる。運転支援プログラム１５Ａは、運転支援装置１７にインストール可能なソフトウェアであってもよいし、運転支援装置１７にファームウェアとして組み込まれていてもよい。プロセッサ１１が運転支援プログラム１５Ａを主記憶デバイス１４に読み出し、運転支援プログラム１５Ａを実行することにより、図１の予測進路領域算出部１０２、危険度判定部１０４および表示制御部１０５の各機能を実現することができる。

１００ 車両制御装置、１０１ 周辺画像取得部、１０２ 予測進路領域算出部、１０３ 障害物検知部１０３ 危険度判定部、１０５ 表示制御部、１０６ 表示部、１０７ 運転支援装置、１１０ 車両

Claims (11)

1. 車両の予測進路領域を算出する予測進路領域算出部と、
   前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知部と、
   前記予測進路領域内の前記障害物の位置に基づいて、前記障害物の危険度を判定する危険度判定部と、
   前記障害物の危険度に基づいて、前記予測進路領域内の障害物を強調表示させる表示制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記車両の位置を基準とした時の前記予測進路領域内の障害物の移動に前記強調表示を追従させ、
   前記表示制御部は、前記障害物の危険度に基づいて前記強調表示の優先度を決定し、前記障害物が複数ある場合、前記優先度が高い上位の一定個数の前記障害物に限定して強調表示させ、
   前記強調表示は、前記障害物に対応する画像を枠で囲み、前記枠を点滅表示させるか、または前記障害物に対応する画像を塗り潰して点滅表示させ、
   前記表示制御部は、前記危険度に基づいて、前記枠または前記障害物に対応する画像の塗り潰しの表示色を変化させ、
   前記表示制御部は、前記危険度が切り替わったタイミングにおいて、前記点滅表示が点灯状態にある場合、前記表示色を変化させずに、前記点滅表示の消灯から点灯への切り替え時に、前記表示色を変化させる、運転支援装置。
2. 前記車両の周辺画像を取得する周辺画像取得部をさらに備え、
   前記表示制御部は、前記障害物の強調表示を前記周辺画像に重畳させる請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記車両の制御状態と車種固有の情報を管理する車両制御装置をさらに備え、
   前記予測進路領域算出部は、前記車両制御装置で管理される情報に基づいて、前記車両の予測進路領域を算出する請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記予測進路領域算出部は、前記車両のシフト位置、舵角および車幅に基づいて、前記車両の予測進路領域を算出する請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記危険度判定部は、前記車両と前記障害物の距離に基づいて、前記障害物の危険度を判定する請求項１に記載の運転支援装置。
6. 前記表示制御部は、前記危険度に基づいて、前記点滅表示の周期を変化させる請求項１に記載の運転支援装置。
7. 前記表示制御部は、前記車両の車幅に対応する表示幅で前記予測進路領域を表示させる請求項１に記載の運転支援装置。
8. 前記表示制御部は、
   前記予測進路領域内の同一の障害物が自車両に近づくに従って、前記同一の障害物の強調表示の強調度を増加させる請求項１に記載の運転支援装置。
9. 前記表示制御部は、前記障害物が存在する周辺環境に応じて前記強調表示の表示態様を変更する請求項１に記載の運転支援装置。
10. 前記表示制御部は、前記障害物が存在する周辺環境の明るさに応じて前記強調表示の表示色を変更する請求項１に記載の運転支援装置。
11. 前記表示制御部は、前記車両のライト点灯状態に基づいて、前記強調表示の表示色を変更する請求項１に記載の運転支援装置。

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