JP2004185108A - Vehicle travel support system in visibility failure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は視程障害時の車両走行支援システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
JHが管理する高速道路において、降雪や濃霧などの視程障害が原因による通行止が、年平均約8,000時間発生(H9〜H11平均)しており、通行止全体の約3分の1を占めている。これまでに対策として防霧ネットの設置や標識の視認性改良などのインフラ整備が行われているが、通行止の著しい削減にまでは至っていない。これに対して、管理用車両の先導による一般車両の梯団誘導走行を実施することにより、視程障害時での通行止を回避する手法が検討されているが、管理用車両の安全性が確保されておらず、運用の実現には至っていない。
自車線前方を走行する車両をミリ波レーダで検知し、前方撮像画像を画像処理して先行車をパターン認識し、車間距離に応じて走行制御する車載レーダ走行支援装置が知られている(特許文献1参照)。
また、前方車両若しくは障害物との距離、相対速度をミリ波レーダによって検知算出し、自車両との相対速度に応じて車間距離を制御するミリ波レーダ装置及び車間距離制御装置も知られている(特許文献2参照)。
更に、走行方向へ電磁波を放射し、障害物からの反射波を受けて障害物を検出するようにした無人ダンプトラックの作業用である障害物検出装置付き自走車両も知られている(特許文献3参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−207077
【特許文献2】
特開2001−33545
【特許文献3】
特開平11−249740
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献1から3に開示された発明は何れも視界不良時を対象にしたものではない。また、同じくGPS(全地球的位置測定システム)を採用しておらず、DGPS(Differential Global Positioning System:個別的全地球的位置測定システム)と連動したCG(Computer Graphics)ナビゲーション機能を有していない。
本発明は、車載器のディスプレイ部上に選択された道路の線形等と、ミリ波レーダにより検出した走行前方の障害物等を重ねて表示することにより、この道路において視程障害が発生したときでも、安全に車両の走行ができる走行支援システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる視程障害時の車両走行支援システムは、車載式DGPS(Differential Global Positioning System)で測定された自車両の走行位置に一致する、ドライバー視点の3次元前方道路線形CG(Computer Graphics)を、車載PCシステムの前方道路線形表示システム部により表示する。
また、車載式ミリ波レーダにより検知された前方存在物を該車載PCシステムの前方監視システム部により3次元で図形表示する。
そして、両画像を合成して車載ディスプレイに表示する。
【0006】
自車両の車載PCシステムには、選択された道路の線形、途中に存在するトンネルや橋梁等の構造物、この道路に付帯の標識等が道路線形データベースとして予め構築されている。前方道路線形表示システム部を起動するとこのデータベースが表示され、自車両の進行に伴って前方の道路線形、標識、構造物等が連続的に表示されるようになっている。そして、この線形は車両の進行に伴って実際の道路に一致するように連続的に変化していく。
【0007】
前方監視システム部はミリ波レーダにより走行路上にある障害物や別の車両を検出し、この検出したデータを図形表示ソフトによって図形化する。
【0008】
操縦者は前方視界が極端に悪い場合、車載ディスプレイの画面を見ながら自車両を操縦する。この車載ディスプレイの画面上には実際に車両を運転している場合に視界に入る線形と同じ線形が表示され、しかも走行路上前方に落下物のような障害物、走行中の車両又は停止している車両が存在すれば、ミリ波レーダによる検出結果が図形化されて前方道路線形表示システム部によって表示された画面上に重ねて出力される。
このため、濃霧、吹雪、豪雨等による視程障害があっても、車載ディスプレイ上の表示画面により、操縦者は走行前方の状況を実感的に正確に把握しながら走行でき、安全な走行が可能となる。
【0009】
【発明実施の形態】
図1は本支援システムの構成を示すものである。
1は車載PCシステムで前方道路線形表示システム部2及び前方監視システム部3を備え、車載ディスプレイ4に連繋されている。
【0010】
前方道路線形表示システム部2は、GPS衛星11と補正データ12に連繋された車載式のDGPS13を介して自車両の走行位置を特定し、車載PCシステム1の道路線形データベースから前方道路線形CG表示をする。
この道路線形データベースには、道路の線形のみならず、道路に関連する種々の標識、橋梁等の構造物、その他が記録されている。
【0011】
前方監視システム部2はミリ波レーダ21を備え、このミリ波レーダ21によって得られたデータは図形表示ソフトによって図形表示される。
【0012】
図2は車載式のDGPS13の原理を示す図である。
61は自車両、62は受信アンテナ、63は地上基準点、641、642…64nは通信衛星である。自車両61は、各別の通信衛星641、642…64nから発射された電磁波を受信アンテナ62で受信し、また地上基準点63が同様に通信衛星641、642…64nから受け取った電磁波を補正データとして地上基準点63より受信して、自車両61の現在位置を特定する。
【0013】
図3はこのシステムによる前方道路線形CG表示画面である。
走行中に車載式のDGPS13で自車両位置を判別し、車載PCシステム1に格納されている道路線形データベースからこの特定された位置に一致するドライバー視点の3次元前方道路線形CGを車載ディスプレイ4上に自車両61の移動に伴ってリアルタイムに表示する。
この前方道路線形表示システム部2は、通常のナビゲーションシステムが路線図の平面表示が主体で車線ごとの表示を行わないのに対し、道路の線形を3次元で表示でき、高精度で、車線ごとの位置把握を可能とする。
【0014】
図4はミリ波レーダ21による前方監視状況の説明図で、図5は図形表示ソフトによって図形化された表示である。
【0015】
走行中に、車載式のミリ波レーダ21により、自車両61の自車線65上で前方を走行する走行車両、前方に存在する停止車両、落下物などの障害物66、自車線65外の付属物67などを検知し、3次元で図形表示する。図形は、自車線65上のものとそれ以外のものとで、色あるいは形状にて区別すれば、判別が容易となる。自車線65上のものについては、自車両61と障害物66間の距離を設定し、設定距離以内に近づいた障害物66’は図形の色や形状等を変化させて強調することにより、警告を与えるようにする。
【0016】
図6(a)は本発明に係る走行支援システムの移動時における好天時の前方目視状況を示し、図6(b)は同状況のシステムの出力画面である。図3と図5の出力画面とは走行地点が異なるので画像は違うが、合成する方法は実質的に同様のものとなっている。図5に表示された障害物66や付属物67等は、図3の画面上で、実際の位置に合致して表示されるように設定しており、図6(b)の場合も同じように設定されている。
【0017】
図6(b)で分かる通り、合成された内容が車載ディスプレイ4に表示される。
警告の対象となる自車線65内でかつ設定距離以内の障害物66’については、警報音5を鳴らして警告するようにもできる。
【0018】
図7(a)は本発明に係る走行支援システムの移動時における悪天候時の前方目視状況を示し、図7(b)は同状況のシステムの出力画面である。図6(a)及び図6(b)の場合とでは走行地点が異なるので画像が違うが、合成方法に実質的な違いはない。
【0019】
図7(b)で分かる通り、合成された内容が車載ディスプレイ4に表示される。
図7(a)では視界が全く不良であるにも拘わらず、図7(b)の車載ディスプレイ4上では障害物66や付属物67の存在が明確になっている。また、設定距離以内に近づいた障害物66’も明示される。従って、操縦者は視界不良でも車載ディスプレイ4上の表示を見ながら自車両61を安全に操縦できる。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、濃霧、地吹雪、豪雨などが原因で視程が著しく低下した場合でも、自車両の走行位置、走行車線、前方の道路線形形状(カーブ、分合流、構造物等、道路付属物等)などを車載ディスプレイ画面上で正確に把握することができるので、車線からの逸脱などが原因による、道路構造物への単独事故を未然に防止でき、前方の低速走行車両、停止車両、場合によっては落下物などの障害物を事前に検知できるので、発見遅れなどが原因による、衝突、追突事故の未然防止ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る視程障害時の車両走行支援システムの一例の構成図である。
【図2】DGPSの原理図である。
【図3】前方道路線形CGの一例である。
【図4】ミリ波レーダによる前方監視状況の説明図である。
【図5】図形表示ソフトによる表示である。
【図6】(a)は好天時における車両移動時の実際の前方視認状況を示す図で、(b)は同視認時点での走行支援システムによる出力画面である。
【図7】(a)は悪天候時おける車両移動時の実際の前方視認状況を示す図で、(b)は同視認時点での走行支援システムによる出力画面である。
【符号の説明】
1 車載PCシステム
2 前方道路線形表示システム部
3 前方監視システム部
4 車載ディスプレイ
5 警報音
11 GPS衛星
12 補正データ
13 車載式DGPS
21 ミリ波レーダ
61 自車両
62 受信アンテナ
63 衛星基地
641、642…64n 通信衛星
65 自車線
66 障害物
66’障害物
67 付属物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle driving support system when visibility is impaired.
[0002]
[Prior art]
On expressways managed by JH, traffic interruptions due to visibility impairments such as snowfall and dense fog occur on average about 8,000 hours per year (H9-H11 average), and about one-third of all traffic closures is occupying. As a countermeasure, infrastructure measures such as installing fog nets and improving the visibility of signs have been implemented, but the number of closed roads has not been significantly reduced. On the other hand, a method of avoiding road closure in the event of visibility impairment by conducting ladder guidance traveling of general vehicles led by the management vehicle has been studied, but the safety of the management vehicle has been secured. Has not been implemented yet.
2. Description of the Related Art There is known an on-vehicle radar driving support device that detects a vehicle traveling ahead of its own lane with a millimeter-wave radar, performs image processing on a front captured image, recognizes a pattern of a preceding vehicle, and controls traveling according to an inter-vehicle distance (patent). Reference 1).
Further, a millimeter-wave radar device and an inter-vehicle distance control device that detect and calculate the distance and relative speed with respect to a preceding vehicle or an obstacle using a millimeter-wave radar and control the inter-vehicle distance in accordance with the relative speed with respect to the own vehicle are also known. (See Patent Document 2).
Further, there is also known a self-propelled vehicle with an obstacle detection device for working an unmanned dump truck that emits electromagnetic waves in the traveling direction and receives reflected waves from the obstacle to detect the obstacle (Patent) Reference 3).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-207077
[Patent Document 2]
JP-A-2001-33545
[Patent Document 3]
JP-A-11-249740
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
None of the inventions disclosed in
The present invention superimposes the road or the like of the selected road on the display unit of the on-vehicle device and obstacles or the like ahead of the travel detected by the millimeter wave radar, so that even when visibility impairment occurs on this road. It is another object of the present invention to provide a driving support system that can safely drive a vehicle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle travel support system for a visibility impairment according to the present invention uses a three-dimensional forward road linear CG (Computer Graphics) from the driver's viewpoint, which coincides with the travel position of the vehicle measured by an onboard DGPS (Differential Global Positioning System). , Is displayed by the front road linear display system section of the in-vehicle PC system.
In addition, a forward object detected by the onboard millimeter-wave radar is displayed three-dimensionally by the forward monitoring system of the onboard PC system.
Then, the two images are combined and displayed on the in-vehicle display.
[0006]
In the in-vehicle PC system of the own vehicle, the alignment of the selected road, structures such as tunnels and bridges existing on the way, signs accompanying the road, and the like are built in advance as a road alignment database. When the front road alignment display system unit is started, this database is displayed, and the road alignment, signs, structures, and the like ahead are continuously displayed as the vehicle advances. Then, this alignment changes continuously as the vehicle travels so as to match the actual road.
[0007]
The forward monitoring system detects an obstacle or another vehicle on the traveling road by the millimeter wave radar, and converts the detected data into a graphic by graphic display software.
[0008]
When the forward visibility is extremely poor, the pilot steers his / her vehicle while looking at the screen of the in-vehicle display. On the screen of this in-vehicle display, the same line as the line of sight when actually driving the vehicle is displayed, and furthermore, an obstacle such as a falling object, a moving vehicle, or a stopped vehicle in front of the traveling road. If there is an existing vehicle, the result of detection by the millimeter-wave radar is graphically output and superimposed on the screen displayed by the front road linear display system unit.
For this reason, even if there is visibility impairment due to heavy fog, snowstorm, heavy rain, etc., the driver can drive while grasping the situation ahead ahead in a realistic and accurate manner with the display screen on the in-vehicle display, and safe driving is possible. Become.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of the present support system.
[0010]
The front road alignment
The road alignment database records not only the alignment of the road, but also various signs related to the road, structures such as bridges, and the like.
[0011]
The forward
[0012]
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the
61 is a host vehicle, 62 is a receiving antenna, 63 is a ground reference point, 641, 642, ... 64n are communication satellites. The own vehicle 61 receives the electromagnetic waves emitted from the
[0013]
FIG. 3 is a front road linear CG display screen according to this system.
While the vehicle is running, the on-
The front road alignment
[0014]
FIG. 4 is an explanatory diagram of a forward monitoring situation by the millimeter-wave radar 21, and FIG. 5 is a graphic display by graphic display software.
[0015]
During traveling, the traveling vehicle traveling ahead on the
[0016]
FIG. 6A shows a forward viewing situation in fine weather when the travel assist system according to the present invention moves, and FIG. 6B shows an output screen of the system in the same situation. Although the output screens of FIG. 3 and FIG. 5 have different images because the traveling points are different, the method of synthesizing is substantially the same. The
[0017]
As can be seen from FIG. 6B, the synthesized content is displayed on the vehicle-mounted
For the
[0018]
FIG. 7A shows a forward viewing situation in bad weather during movement of the driving support system according to the present invention, and FIG. 7B shows an output screen of the system in the same situation. 6A and 6B, the traveling points are different and the images are different, but there is no substantial difference in the combining method.
[0019]
As can be seen from FIG. 7B, the synthesized contents are displayed on the vehicle-mounted
In FIG. 7A, the presence of the
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when visibility is significantly reduced due to dense fog, snowstorm, heavy rain, etc., the traveling position of the own vehicle, the traveling lane, the linear shape of the road ahead (curves, branching junctions, structures, etc. Objects, etc.) can be accurately grasped on the on-vehicle display screen, so that it is possible to prevent a single accident on a road structure due to a deviation from the lane, etc. In some cases, obstacles such as falling objects can be detected in advance, so that collisions and rear-end collisions due to delays in discovery can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a vehicle traveling support system at the time of a visibility impairment according to the present invention.
FIG. 2 is a principle diagram of DGPS.
FIG. 3 is an example of a front road linear CG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a forward monitoring situation by a millimeter wave radar.
FIG. 5 is a display by graphic display software.
FIG. 6A is a diagram showing an actual forward visual recognition situation when the vehicle moves in fine weather, and FIG. 6B is an output screen of the traveling support system at the same visual recognition time.
FIG. 7A is a diagram showing an actual forward visual recognition situation when the vehicle moves in bad weather, and FIG. 7B is an output screen of the traveling support system at the same visual recognition time.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
21 Millimeter-wave radar 61
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002348516A JP2004185108A (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Vehicle travel support system in visibility failure |
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