JP2001091618A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像画像中において人間を検出したときに、乗
員による肉眼での認知を容易にする。 【解決手段】赤外光カメラ１０３により障害物として人
間が検出されると、その障害物の自車両に対する危険度
合を判定して最も危険な障害物の方向に前照灯の光軸を
向けて配光量を増加すると共に、ディスプレイに１０８
に赤外画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両前方を赤外線
により撮像し、その画像をディスプレイに表示させる車
両の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−２３０８０５号公報、特開
平６−２４７１８４号公報及び特開昭６０−２３１１９
３号公報には、車両前方を赤外線により撮像し、この撮
像された画像を運転席前方のディスプレイに表示して夜
間や濃霧時の運転支援を行う、所謂ナイトビジョンが提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、ディスプレイに表示された撮像画像中に人間が
いることにより乗員に注意を促したとしても、実際の肉
眼では対象の判別が難しいことがある。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、撮像画像中において人間を検出したときに、乗
員による肉眼での認知を容易にすると共に、被撮像対象
である人間に自車両の接近を認知させやすくする車両の
制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の制御装置は、以下の構成を備え
る。すなわち、自車両前方を赤外線により撮像する撮像
手段と、前記撮像手段により撮像された画像を運転席前
方に表示する表示手段と、前照灯の配光を変更する配光
変更手段と、前記撮像手段により人間が検出された場
合、該人間の方向への配光量を増加すべく前記配光変更
手段を制御する制御手段とを具備する。

【０００６】また、好ましくは、前記制御手段は、自車
両に対して危険度の高い人間の方向への配光量を増加す
るように前記配光更手段を制御する。

【０００７】また、好ましくは、前記制御手段は、自車
両に最も近接した人間への配光量を増加するように前記
配光更手段を制御する。

【０００８】また、好ましくは、前記制御手段は、自車
両の走行路に向かって移動している人間への配光量を増
加するように前記配光更手段を制御する。

【０００９】また、好ましくは、前記撮像手段により人
間が検出された場合、警報手段を作動させる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、撮像手段により人間が検出された場合、該人間
の方向への配光量を増加すべく配光変更手段を制御する
ことにより、撮像画像中において人間を検出したとき
に、乗員による肉眼での認知を容易にすると共に、被撮
像対象である人間に自車両の接近を認知させやすくでき
る。

【００１１】請求項２の発明によれば、自車両に対して
危険度の高い人間の方向への配光量を増加することによ
り、被撮像対象である人間に自車両の接近を認知させる
ことができる。

【００１２】請求項３の発明によれば、自車両に最も近
接した人間への配光量を増加することにより、最も自車
両に近い人間に自車両の接近を認知させやすくできる。

【００１３】請求項４の発明によれば、自車両の走行路
に向かって移動している人間への配光量を増加すること
により、自車両に近づきつつある人間に自車両の接近を
認知させやすくできる。

【００１４】請求項５の発明によれば、撮像手段により
人間が検出された場合、警報手段を作動させることによ
り、自車両に対して危険度の高い人間がいることを乗員
に警告することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る車両の制御
装置を、代表的な車両である自動車に搭載した例につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】本実施形態の車両の制御装置は、例えば、
自車両前方を赤外線カメラで撮像し、この撮像された画
像（以下、撮像画像）を運転席前方の設置されたディス
プレイで表示することにより自車両周囲に存在する人な
どの障害物を乗員に報知する。 ［制御ブロック構成］本実施形態の車両の制御装置の制
御ブロック構成について説明する。

【００１７】図１は、本実施形態の車両の表示装置の制
御ブロック構成図である。

【００１８】図１に示すように、１０２は、自車両前方
の障害物との距離を一般的な手法で検出するＣＣＤ(Cha
rge Coupled Device)カメラ、レーザレーダ、或はミリ
波レーダ等の障害物センサである。１０３は、自車両前
方の環境を赤外線を用いて撮影する赤外光（赤外線）カ
メラである。

【００１９】１０５は、自車両の現在位置を算出する際
に使用するＧＰＳ（グローバルポジショニングシステ
ム）信号を人工衛星や地上基地局等から受信するＧＰＳ
センサである。

【００２０】１０６は、自車両周囲の道路（当該道路に
設けられた送受信設備）から得られる先行道路情報（例
えば、前方の走行路上に障害物（停止車両や散乱した積
荷等）が存在する場合等の走行路環境や、先行車両と所
定の車間距離を維持して走行する隊列走行を行っている
か等の追従走行状態に関する情報等）を受信する路車間
通信機である。

【００２１】１０７は、自車両の車室外の気温を検出す
る外気温センサである。１０８は、赤外光カメラ１０３
により撮影された画像（以下、撮像画像）を表示する液
晶表示器またはヘッドアップディスプレイ等のディスプ
レイである。ここで、ディスプレイ１０８は、自車両の
運転席前方であってドライバが前方を凝視したときに大
きな視線移動を行わずに容易に撮像画像を見ることがで
きる位置（ダッシュボードの中央位置近傍であってもよ
い）に配設すると良い。

【００２２】１０９は、道路地図情報を記憶しているＣ
Ｄ、ＤＶＤ等の地図データベースである。１１０は、自
車両の舵角を検出する舵角センサである。１１５は、自
車両の車速を検出する車速センサである。

【００２３】１１１は、ディスプレイ１０８への撮像画
像の表示モードを操作者が切り替え可能なモード切り替
えスイッチである。このスイッチにより選択可能な表示
モードには、操作者がマニュアルオン・オフスイッチ１
１３をオン状態としている間のみはディスプレイ１０８
に赤外光カメラ１０３による撮像画像を表示させるマニ
ュアルモードと、操作者の操作にかかわらず赤外画像を
ディスプレイ１０８に常時表示させるオートモードとが
ある。１１２は、表示制御装置１０１への電源供給を操
作者がオン・オフ可能な電源スイッチである。

【００２４】１１６は、前照灯の光軸を移動することに
より配光量を調整可能な前照灯配光調整器である。１１
７は、クラクションである。

【００２５】そして、表示制御装置１０１は、上記の各
センサの出力信号（出力信号に相当するデータ）と、検
出した各操作スイッチの操作状態とに基づいて、ディス
プレイ１０８に赤外光カメラ１０３による撮像画像の表
示を制御する（詳細は後述する）。この表示制御装置１
０１による表示制御処理は、ＲＡＭ１１０２をワークエ
リアとして使用しながら、予めＲＯＭ１１０３等に格納
されたソフトウエアに従って、ＣＰＵ１１０１により実
行される。 ［前照灯の光軸調整機構の詳細構成］次に、本実施形態
の前照灯の光軸調整機構の詳細構成について説明する。

【００２６】図２は、本実施形態の自動車の斜視図であ
る。図３は、本実施形態の光軸変更可能な前照灯の斜視
図である。図４は、図３のＸ−Ｘ断面図である。図５
は、図３及び図４に示すモータの作動状態と光軸変更方
向との関係を示す図である。

【００２７】図１に示すように、自車両１は、前照灯と
して左右のロービーム用前照灯２Ｒ、２Ｌと、左右のハ
イビーム用前照灯３Ｒ、３Ｌとを有する。

【００２８】ロービーム用前照灯２Ｒ、２Ｌは、後述す
るようにその照射方向が変更制御可能となっている。自
車両１の前面には障害物センサ１０２が搭載されてい
る。

【００２９】図３及び図４に示すように、ロービーム用
前照灯２Ｒ、２Ｌは光量の非常に高いディスチャージタ
イプであり、ロービーム用前照灯２Ｒ、２Ｌはバルブ１
１と反射鏡体１２とを有し、反射鏡体１２の下部は、そ
の左右中間部において車体に設けられたピボット部１３
に対して３６０度方向に揺動可能に係合されている。ま
た、反射鏡体１２の上部は、その左右端部において夫々
ナット１４Ｒ、１４Ｌが固定され、このナット１４Ｒ、
１４Ｌに対して車体前後方向に伸びる回転軸１５Ｒ、１
５Ｌが螺合されている。

【００３０】回転軸１５Ｒ、１５Ｌは車体に固定された
電磁式の回転アクチュエータとしてのモータ１６Ｒ、１
６Ｌの出力軸となっている。ロービーム用前照灯２Ｒ、
２Ｌの光軸の向きの変更は、モータ１６Ｒ、１６Ｌを回
転させてナット１４Ｒ、１４Ｌの前後方向位置を変更す
ることにより行われる。

【００３１】光軸の向きとモータ１６Ｒ、１６Ｌの作動
位置（ナット１４Ｒ、１４Ｌの前後方向位置）とは、図
５に示す関係に制御される。なお、図５中、通常位置が
通常のロービーム用の基準位置となり、上、下等の光軸
の向きはこの基準位置からの変更方向となる。また、光
軸の向きに対する基準位置は、全体的に車体のほぼ真っ
直ぐ前方に向かう方向で、上下方向では水平面よりも若
干下向きで、かつ横方向では若干歩道向きとされ、左車
線走行が義務づけられた国では若干左向き（対向車線と
は反対側の向き）になる。 ［表示制御］次に、本実施形態において表示制御装置１
０１が行う具体的な表示制御処理について説明する。

【００３２】本実施形態の表示制御処理は、赤外光カメ
ラ１０３により特定輻射温度幅の障害物（人間や動物）
が検出されると、その障害物の自車両に対する危険度を
判定して最も危険な障害物の方向に前照灯の光軸を向け
て配光量を増加すると共に、ディスプレイに１０８に赤
外画像を表示するものである。

【００３３】図６及び図７は、本実施形態に係る車両の
制御装置による表示制御処理のフローチャートであり、
自車両のイグニッションキースイッチがオンであって、
且つ電源スイッチ１１１がオンの期間にＣＰＵ１１０１
が実行するソフトウエアの手順を示す。

【００３４】図６において、ステップＳ１では、モード
切り替えスイッチ１１１の操作状態を検出することによ
り、オートモードが選択されているか否かを判定する。
ステップＳ１でオートモードならば（ステップＳ１でＹ
ＥＳ）、ステップＳ２に進み、マニュアルモード（ステ
ップＳ１でＮＯ）ならばステップＳ３に進む。

【００３５】ステップＳ３では、マニュアルモードが選
択されている現在の状態において、マニュアルオン・オ
フスイッチ１１３がオンに設定されているか否かを判定
する。ステップＳ３でマニュアルオン・オフスイッチ１
１３がオフならば（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ
４でディスプレイ１０８への撮像画像の表示を停止さ
せ、マニュアルオン・オフスイッチ１１３がオンならば
（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。

【００３６】ステップＳ２では、前照灯（ヘッドライ
ト）、補助灯（フォグランプ、スモールランプなど）の
いずれかのライトスイッチがオンされているか否かを判
定する。ステップＳ２でライトスイッチがオフならば
（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４でディスプレイ
１０８への撮像画像の表示を停止させ、ライトスイッチ
がオンならば（ステップＳ２でＹＥＳ）、夜間や視認性
の悪い環境を走行中であり、撮像画像の表示が必要と判
断してステップＳ５に進む。

【００３７】ステップＳ５では、ＧＰＳ信号から現在位
置情報、季節情報、時刻情報を検出すると共に、外気温
センサ１０７から外気温を検出する。

【００３８】ステップＳ６では、季節情報及び時刻情報
に基づいて赤外光カメラ１０３のフィルタ感度を人間
（又は動物）に対応する輻射温度幅に設定する。

【００３９】人間の輻射熱は、一般に図８に示す温度範
囲内にあり、外気温に応じて変化することが知られてい
る。そこで、本ステップでは、外気温センサ１０７によ
り検出された外気温に応じて予めＲＯＭ１１０３に基本
値として記憶している人間の輻射熱の温度幅を設定する
と共に、その設定された基本値を、ＧＰＳセンサ１０５
により検出可能な日付・時刻情報に応じて（例えば、春
や秋は冬季より高めに、夏季より低めに補正すると共
に、外気温が最も上昇する午後２時前後の時間帯には他
の時間帯と比較して高めに補正する等）補正する。

【００４０】図７において、ステップＳ７では、障害物
センサ１０２により自車両前方の障害物を検出し、障害
物が検出されないならば（ステップＳ７でＮＯ）、赤外
画像をディスプレイ１０８に表示してリターンし、障害
物が検出されたならば（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステ
ップＳ８に進む。

【００４１】ステップＳ８では、障害物の輻射温度がス
テップＳ６で設定された人間（又は動物）に対応する輻
射温度範囲内にあるか否かを判定する。ステップＳ８で
人間（又は動物）の輻射温度範囲内にないならば（ステ
ップＳ８でＮＯ）、赤外画像をディスプレイ１０８に表
示してリターンし、輻射温度範囲内にあるならば（ステ
ップＳ８でＹＥＳ）、ステップＳ９に進む。

【００４２】ステップＳ９では、障害物センサ１０２に
より障害物位置と移動方向を演算する。

【００４３】ステップＳ１０では、人間の輻射温度範囲
内にある障害物が複数か否か判定する。ステップＳ１０
で単数ならば（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ１
５に進み、複数あるならば（ステップＳ１０でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ１１に進む。

【００４４】ステップＳ１１では、各障害物の自車両に
対する危険度を判定し、最も危険な障害物を抽出する。
ステップＳ１１の処理の詳細については後述する。

【００４５】ステップＳ１２ではステップＳ１１で抽出
された最も危険な障害物、つまり最近接の障害物と自車
両との距離が所定距離以下であるか否か判定する。この
所定距離は車速が大きいほど長く、視認性が悪いほど長
く設定される。視認性の悪さはフォグランプがオンされ
ているか、ワイパ速度が大きいかなどにより判定でき
る。

【００４６】ステップＳ１２で最近接の障害物と自車両
との距離が所定距離以上あるならば（ステップＳ１２で
ＮＯ）、赤外画像をディスプレイ１０８に表示してリタ
ーンし、最近接の障害物と自車両との距離が所定距離以
下ならば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３
でクラクション１１７をオンして最近接の障害物に自車
両の接近を警告する。

【００４７】ステップＳ１４では、最近接の障害物の方
向に前照灯の光軸を向けて配光量を増加して障害物とし
ての人間に自車両の接近を認知させやすくできる。ただ
し、光軸は障害物（人間）の視点より下方になるように
設定して、障害物としての人間の目が眩まないようにし
ている。なお、ステップＳ１４では前照灯をハイビーム
に切り替えてもよい。

【００４８】ステップＳ１５では、人間（動物）の輻射
温度範囲内にある障害物と自車両との距離が所定距離以
下であるか否か判定する。この所定距離は車速が大きい
ほど長く、視認性が悪いほど長く設定される。視認性の
悪さはフォグランプがオンされているか、ワイパ速度が
大きいかなどにより判定できる。

【００４９】ステップＳ１５で障害物と自車両との距離
が所定距離以上あるならば（ステップＳ１５でＮＯ）、
赤外画像をディスプレイ１０８に表示してリターンし、
障害物と自車両との距離が所定距離以下ならば（ステッ
プＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６でクラクション１
１７をオンさせると共に、障害物の方向に前照灯の光軸
を向けて配光量を増加して障害物としての人間に自車両
の接近を認知させやすくできる。ただし、光軸は障害物
（人間）の視点より下方になるように設定して、障害物
としての人間の目が眩まないようにしている。なお、ス
テップＳ１６では前照灯をハイビームに切り替えてもよ
い。［障害物センサによって検出した障害物の位置と赤
外画像との関連づけ］ここで、ステップ９の障害物セン
サの検出信号と赤外画像とを関連づけて障害物の位置を
検出する具体的方法について説明しておく。

【００５０】図１１は、赤外光カメラにより撮影された
赤外画像の表示例を示す図である。図１２は、障害物セ
ンサ１０２の検出範囲を上から見た様子を示す図であ
り、その検出範囲内に、図１１に例示した赤外光カメラ
１０３による撮影画像に対応するところの、障害物Ａ
（先行する他車両）と障害物Ｂ（歩行者）とが含まれる
場合を示している。

【００５１】本実施形態において、障害物センサ１０２
による障害物Ａ及び障害物Ｂの検出結果は、自車両と障
害物Ａとの距離Ｄａ及び中心軸とのなす角度θａ（≒
０）、並びに自車両と障害物Ｂとの距離Ｄｂ及び中心軸
との角度θｂとして得られる。

【００５２】従って、障害物センサ１０２の検出範囲に
おける中心軸と、赤外光カメラ１０３の撮像面（画角）
の座標軸との位置関係を予め対応（一致）させておけ
ば、障害物センサ１０２から出力される障害物までの距
離Ｄ及び角度θを、当該撮像面において、図１１に示す
ように、距離Ｄ（Ｄａ，Ｄｂ）は当該撮像面の下辺から
のライン数（画素数）としてカウントし、角度θ（θ
ａ，θｂ）は、当該撮像面の左右の中心線からの画素数
としてカウントすることにより、そのカウントによって
特定される当該撮像面内の位置（画素）を含む輻射熱源
は、障害物センサ１０２によって検出された障害物の全
体形状に相当すると判断できる。従って、このような処
理をステップＳ９において行えば、赤外光カメラ１０３
の撮影画像に含まれる障害物と、その障害物までの距離
Ｄとを関連付けて、表示制御装置１に認識させることが
できる。 ［最も危険な障害物の抽出］次に、図７のステップＳ１
１において、複数の障害物の自車両に対する危険度を判
定し、最も危険な障害物を抽出する処理の詳細について
説明する。 （第１実施形態）図９は、図７のステップＳ１１におけ
る複数の障害物の自車両に対する危険度を判定し、最も
危険な障害物を抽出する処理の第１例を示すフローチャ
ートである。

【００５３】図９に示すように、ステップＳ２１では、
人間の輻射温度範囲内にある複数の障害物と自車両との
距離を演算し、ステップＳ２２では各障害物のうち自車
両に最も近い障害物を最も危険な障害物として抽出す
る。 （第２実施形態）図１０は、図７のステップＳ１１にお
ける複数の障害物の自車両に対する危険度を判定し、最
も危険な障害物を抽出する処理の第２例を示すフローチ
ャートである。

【００５４】図１０に示すように、ステップＳ３１で
は、路車間通信機の故障や通信設備が完備されていない
地域を走行中なために路車間通信機１０６から情報を入
力できるか否かを判定し、入力できるならば（ステップ
Ｓ３１でＹＥＳ）ステップＳ３２に進み、入力できない
ならば（ステップＳ３１でＮＯ）ステップＳ３５に進
む。

【００５５】ステップＳ３３では、走行車線情報から自
車両の進行路を検出する。

【００５６】ステップＳ３４では、人間の輻射温度範囲
内にある複数の障害物のうち、自車両の進行路内にある
か、又は自車両の進行路に所定速度以上で接近している
障害物を抽出し、それらの障害物から自車両に最も近い
障害物を最も危険な障害物として抽出する。

【００５７】ステップＳ３５では、一般的な手法により
舵角センサ１１０及び車速センサの検出信号から今後の
自車両の進行方向（推定走行軌跡）を推定演算する。

【００５８】ステップＳ３６では、自車両の進行方向に
沿って車幅方向に所定幅をもつような進行路を推定演算
し、ステップＳ３４に進む。

【００５９】尚、上記操舵角及び車速による進行路の推
定は、例えば、特開平１０−１００８２０号公報に記載
された公知の手法を用いて推定され、操舵角と車速から
円弧式を用いて所定間隔ごと（例えば、１０ｍ間隔）に
自車両に対する位置情報を演算し、これら複数の位置情
報を上記路車間通信機の車線情報と赤外画像との関連づ
けにおけるノードデータと同様に透視変換して赤外画像
内に取り込むことができる。

【００６０】尚、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の車両の表示装置の制御ブロック構
成図である。

【図２】本実施形態の自動車の斜視図である。

【図３】本実施形態の光軸変更可能な前照灯の斜視図で
ある。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】図３及び図４に示すモータの作動状態と光軸変
更方向との関係を示す図である。

【図６】本実施形態に係る車両の制御装置による表示制
御処理のフローチャートであり、

【図７】本実施形態に係る車両の制御装置による表示制
御処理のフローチャートであり、

【図８】外気温と人間の輻射熱の温度範囲との関係を示
す図である。

【図９】図７のステップＳ１１における複数の障害物の
自車両に対する危険度を判定し、最も危険な障害物を抽
出する処理の第１例を示すフローチャートである。

【図１０】図７のステップＳ１１における複数の障害物
の自車両に対する危険度を判定し、最も危険な障害物を
抽出する処理の第１例を示すフローチャートである。

【図１１】赤外光カメラにより撮影された赤外画像の表
示例を示す図である。

【図１２】障害物センサ１０２の検出範囲を上から見た
様子を示す図である。

【符号の説明】

１０２ 障害物センサ １０３ 赤外光カメラ １０６ 路車間通信機 １０７ 外気温センサ １０８ ディスプレイ １１０ 舵角センサ １１１ モード切り替えスイッチ １１２ 電源スイッチ １１３ マニュアルオン・オフスイッチ １１５ 車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 裕樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 佐々木 秀和 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 5J084 AA01 AA02 AA04 AA05 AA09 AB07 AC02 AD01 AD07 AD12 BA11 BA34 CA31 CA34 CA67 CA80 DA02 DA07 EA12 EA22 EA29 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両前方を赤外線により撮像する撮像
   手段と、前記撮像手段により撮像された画像を運転席前
   方に表示する表示手段と、 前照灯の配光を変更する配光変更手段と、 前記撮像手段により人間が検出された場合、該人間の方
   向への配光量を増加すべく前記配光変更手段を制御する
   制御手段とを具備することを特徴とする車両の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、自車両に対して危険度
   の高い人間の方向への配光量を増加するように前記配光
   更手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車
   両の制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、自車両に最も近接した
   人間への配光量を増加するように前記配光更手段を制御
   することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、自車両の走行路に向か
   って移動している人間への配光量を増加するように前記
   配光更手段を制御することを特徴とする請求項２に記載
   の車両の制御装置。
5. 【請求項５】 前記撮像手段により人間が検出された場
   合、警報手段を作動させることを特徴とする請求項１に
   記載の車両の制御装置。