JP2010026620A - 車両運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の走行に際しての要警戒対象物を速やかに特定して、臨場感あるいはよりリアリティのある画像表示を可能とした車両運転支援装置を提供する。
【解決手段】自車両１の前を走る先行車両に搭載したリアカメラが後向きで捉えた映像を車車間通信で自車両１にて受信する。その映像に画像認識処理を施し、要警戒対象物（後続車あるいは左右後側方の車両等）４の有無と自車両１との位置関係を特定し、要警戒対象物４に例えば枠囲みＦを施した上で画面表示する。同時に、自車両１と要警戒対象物４との位置関係に応じて左右のアウトサイドミラー７，８あるいはインサイドミラー９に付設してある表示器１０〜１２を点灯または点滅表示させて、要警戒対象物４の存在を運転者に告知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転者による自車両の周囲の状況把握を支援する車両運転支援装置に関し、特に車車間通信による映像（画像）伝送を利用した車両運転支援装置に関するものである。

この種の技術として特許文献１に記載のような車両周辺画像表示装置が提案されている。

同特許文献１に記載の技術は、一般的には周辺視界支援システムと称されるもので、自車両に搭載した複数台のカメラが捕らえた画像を組み合わせて自車の周囲を観察した様子を表す俯瞰画像を生成する一方、自車の外観を表す画像を模擬画像として、同じく自車を路面に垂直に投影した領域の輪郭線と車輪とを表す画像を投影画像としてそれぞれに用意し、これらの模擬画像と投影画像を合成して自車表示画像とした上で、この自車表示画像を上記俯瞰画像上に配置して表示画像とする。そして、周囲センサが検知した物体の自車までの距離に応じて、当該距離が小さいほど模擬画像の透明度が増して投影画像が明瞭に現れるように、それぞれの画像の合成特性を制御するものである。
特開２００７−１５８４２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、複数台の車載カメラが必要となることからコストアップが余儀なくされるだけでなく、複数の画像を合成した模擬画像のために画像の歪みが不可避とされ、要警戒対象物の速やかな特定と臨場感あるいはよりリアリティのある画像表示を行う上でなおも課題を残している。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ自車両の走行に際しての要警戒対象物を速やかに特定することができ、しかも臨場感あるいはよりリアリティのある画像表示を可能とした車両運転支援装置を提供するものである。

本発明は、運転者による自車両の周囲の状況把握を支援するべくいわゆる車車間通信を利用した車両運転支援装置を前提として、自車両の周囲の他の車両が捉えた少なくとも自車両の周囲の映像を受信して、自車両の走行に際しての要警戒対象物を特定してマーキングを施す画像認識手段と、マーキングを施した要警戒対象物を含む映像を画像表示する表示手段と、を備えているものである。

本発明によれば、要警戒対象物として特定されてマーキングを施されたものを含む映像が画像表示されるため、臨場感あるいはよりリアリティのある画像表示をもって自車の周囲の要警戒対象物の存在を瞬時に確認でき、自車両の周囲の状況把握支援効果が一段と顕著となる。

図１以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図１は本発明が前提とする車車間通信を利用した自車両と先行車両との関係を示し、また図２は本発明に係る車両運転支援装置が搭載された車両１における表示手段（モニタ）たる液晶ディスプレイ６のほか、左右のアウトサイドミラー７，８およびインサイドミラー（ルームミラー）９の相互の位置関係を模式的に示している。

図１において、本発明に係る車両運転支援装置が搭載された車両１の前方を先行車両２が走行しているものとすると、その先行車両２の車体後部には比較的高い位置に後向きで撮像手段としてのＣＣＤカメラ等のリアカメラ（車載カメラ）３を搭載してある。先行車両２はリアカメラ３にて所定の視野角３ａで且つ所定の俯角をもってまたは俯瞰姿勢にて当該車両２の後方の状況を撮像してその映像を無線による画像伝送により送信する一方、自車両１は上記先行車両２から送信されてくる映像を受信して、後述するように画像認識手段としての画像認識処理装置１９を介して表示手段たる液晶ディスプレイ６に可視表示することになる。故に、この車車間通信を利用した自車両１と先行車両２との関係において、先行車両２が情報送信車両として機能し、他方、自車両１が情報受信車両として機能することになる。

ここでの通信方式は、例えば５．８ＧＨｚ帯を用いたＤＳＲＣ方式（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎの略で、専用狭域通信方式と称される。）または７００ＭＨｚ帯のＵＨＦ帯を用いた通信方式とする。

なお、図１において、４は自車両１の右後方を走行中の他の車両、５は自車両１と同じ車線を走行中の後続の他の車両とする。

この場合において、図１に示すように先行車両２と自車両１とが同じ車線を走行していると仮定した場合には、先行車両２に搭載してあるリアカメラ３の映像の視野角３ａとしては、当該先行車両２の真後ろの自車両１を中心として（後続の他の車両５を含む）少なくともその両隣りの車線を走行する他の車両４が含まれるように設定されているものとする。何故ならば、自車両１の隣りの車線を走行する他の車両４は、自車両１との位置関係によっては当該自車両１のアウトサイドミラー７，８に映らないことがあり、死角を可及的に少なくする意味でも上記のように設定することが望ましく、加えて、自車両周辺が広域で見渡すことができるからである。

そして、後述するように上記他の車両４または５を自車両１の走行に際しての要警戒対象物として認識または特定して、自車両１の周囲に他の車両４または５が存在することを運転者に対して告知または注意喚起し、もって特に自車両１の後側方の周辺視界の支援に資するものとする。

ここで、図１では要警戒対象物を他の車両４または５としているが、要警戒対象物には二輪車や歩行者も当然に含まれることになる。

図２において、自車両１の運転席から視認容易な位置に配置されたナビゲーションシステムの液晶ディスプレイが当該車両運転支援装置の表示手段たる液晶ディスプレイ６を兼ねていて、先に述べたように先行車両２のリアカメラ３が後ろ向きで捉えた映像が液晶ディスプレイ６に表示されることになる。なお、表示手段としては、ナビゲーションシステムとは独立した別のディスプレイ、例えばヘッドアップディスプレイを設けても良く、またインストルメントパネルのメータ類全面を液晶パネルとしたものにおいては、その液晶パネルを当該車両運転支援装置の表示手段たる液晶ディスプレイと兼用化することももちろん可能である。

さらに、自車両１の左右一対のアウトサイドミラー７，８およびインサイドミラー９のそれぞれには、補助表示手段として所定の表示器、例えば光源として比較的高輝度のＬＥＤを単独でまたはレンズ等の光学系と組み合わせた表示器１０〜１２のいずれかを埋め込んであり、後述するように表示器１０〜１２を点灯または点滅させることで、例えば自車両１の後側方の左右いずれかに図１に示すように要警戒対象物として他の車両４または真後ろの他の車両５が存在することを運転者に告知するようにしてある。なお、表示器１０〜１２の光源はＬＥＤに代えて他の方式のものを採用しても良い。

ここで、上記車両運転支援装置の機能ブロック図を図３に示す。

同図に示すように、先行車両２側では先に述べた撮像手段としてのリアカメラ３のほか画像伝送のための映像送信部１３を備えている。そして、図１に示したようにリアカメラ３にて所定の視野角３ａで当該車両２の後方を撮像して映像受信処理部１４に取り込んだならば、その映像を後述するように映像反転処理部１５にて左右反転処理を施した上で、無線による画像伝送方式にて映像送信処理部１６からアンテナ１７を介して送信することになる。

ここで、リアカメラ３が捉えた映像を左右反転した上で伝送するようにしているのは、後述するようにその映像を液晶ディスプレイ６に表示した場合に、当該映像の左右と運転者にとっての左右の関係とを一致させるためである。

その一方、当該車両運転支援装置が搭載された自車両１側では、先行車両２側から画像伝送方式にて送信された映像をアンテナ１８を介して受信した上で所定の画像認識処理を行うための画像認識手段たる画像認識処理装置１９のほか、先にも述べたように液晶ディスプレイ６、および左右のアウトサイドミラー７，８側の表示器１０，１１、およびインサイドミラー９側の表示器１２をそれぞれ備えている。

画像認識処理装置１９は、映像受信処理部２０および映像出力処理部２１のほか、要警戒対象物判定・特定部２２、マーキング重畳表示部２３、およびミラー側出力処理部２４を備えている。

要警戒対象物判定・特定部２２は、受信した映像を画像処理して、その映像のなかに要警戒対象物、すなわち自車両の走行に際して十分な警戒が必要な対象物、例えば図１に例示した他の車両４または５に代表されるような四輪車、二輪車、歩行者等が存在している否かを判定して、自車両１との位置関係までも特定する機能を有している。ここに言う自車両１と要警戒対象物４または５との位置関係とは、上記のように特定された要警戒対象物４または５が自車両１の進行方向に対して右側にあるのか左側にあるのか、あるいは中央位置、すなわち自車両１の真後ろにあるのかの関係を言う。また、上記要警戒対象物４または５の存在と位置の特定は、周知の特徴抽出法やパターンマッチングの手法を用いて行う。

マーキング重畳表示部２３は、上記のように要警戒対象物４または５の存在と位置が特定されたならば、特定された要警戒対象物４または５を画面上で視認し易いように当該要警戒対象物４または５の強調処理もしくは誇張処理の一環としてマーキング、ここでは特定された要警戒対象物４または５に枠囲みＦを施す。より具体的には、所定の色で且つ大きさの異なる複数種類の枠が予めパターン化されて記憶されており、例えば図４に示すように特定された要警戒対象物４の大きさに応じて該当する枠Ｆを選択して、それを当初の映像に反映させるべく画面上の該当する要警戒対象物４の上に重畳表示させることになる。こうして要警戒対象物４のための枠Ｆが重畳表示された映像は、液晶ディスプレイ６に出力されてそのままのかたちで可視表示される。なお、自車両１にも枠囲みを施しているが、当該枠囲みは枠Ｆと色彩を区別することで、自車両を要警戒対象物４と容易に識別することが可能となる。

ここで、マーキング手段としては、上記の枠囲みに代えて他の方式のものを採用しても良く、要は要警戒対象物を強調または誇張できるものであれば良い。

ミラー側出力処理部２４は、上記のように自車両１と要警戒対象物４または５との位置関係が特定されたことを条件に、左右のアウトサイドミラー７，８側およびインサイドミラー９側に予めそれぞれに用意されている複数の表示器１０〜１２のうち上記位置関係に応じた該当するいずれかを点灯表示させるべく、その指令信号を出力することになる。なお、上記画像認識処理装置１９の一部であるミラー側出力処理部２４と各ミラー７〜９側の表示器１０〜１２との間の信号の授受は、車載ネットワークであるＣＡＮを経由して行われる。

図５〜７は図３に示した機能ブロック図のもとでの処理手順のフローチャートを示し、特に図５は図３に示した映像送信部１３での処理手順を示している。

図５に示すように、リアカメラ３が捉えた映像を映像受信処理部１４に取り込んだならば、定期周期タイマーにて設定された一定の周期でその画像データを映像反転処理部１５に読み込んで格納する（図５のステップＳ１１〜Ｓ１３）。さらに、その一旦読み込んだ画像データを先の格納の時とは反対方向から再度読み込んで、いわゆる画像データの左右反転処理を実行する（ステップＳ１４）。そして、その左右反転処理が施された映像を再生して、映像送信処理部１６から車両１に向けて無線方式にて画像伝送する（ステップＳ１５）。

その一方、車両１側では、図６に示すように先行車両２のリアカメラ３が捉えた映像を受信したならば、その受信が正しく行われたか否かを判定した上で（ステップＳ１，Ｓ２）、図３に示した画像認識処理装置１９にて画像認識処理を実行する（ステップＳ３）。ここでの画像認識処理は、先に述べたように画像認識処理装置１９側で受信した映像に含まれる要警戒対象物の有無、例えば他の車両４または５の有無の判定と当該要警戒対象物４または５と自車両１との位置関係の特定である（ステップＳ４）。

こうして要警戒対象物４または５の有無と、当該要警戒対象物４または５と自車両１との位置関係が特定されたならば、その要警戒対象物４または５に対するマーキング処理として当該要警戒対象物４または５に図４のような枠囲み処理Ｆを施し（ステップＳ５）、その枠囲み処理を元の映像に反映させるべくいわゆる重畳表示した上で（ステップＳ６）、その映像を液晶ディスプレイ６に対して出力してそのまま当該液晶ディスプレイ６に可視表示する（ステップＳ７）。

その一方、画像認識処理装置１９での要警戒対象物４または５の有無と、当該要警戒対象物４または５と自車両１との位置関係の特定を受けて、要警戒対象物４または５が自車両１の走行方向に対して左側に存在している場合には（ステップＳ８）、図２にも示すように左側のアウトサイドミラー７に付設されている表示器１０を点灯または点滅表示させ（ステップＳ９）、他方、自車両１の左側に要警戒対象物４または５が存在しない場合には図６のステップＳ１０に進む。

ステップＳ９での表示器１２を点灯または点滅表示をもっていわゆる警報表示を行い、自車両１の左後側方に要警戒対象物４または５が存在していることを自車両１の運転者に対して注意喚起または告知する。この注意喚起または告知を受けて運転者は液晶ディスプレイ６の画面を視認することで、枠囲みされている要警戒対象物４または５を瞬時に把握し、なお且つ自車両１との位置関係をも確認しながら要警戒対象物４または５の動きに十分に注意を払うことが可能となる。

これに対して、図７のステップＳ１０に示すように、要警戒対象物４または５が自車両１の走行方向に対して右側に存在している場合には、図２にも示すように右側のアウトサイドミラー８に付設されている表示器１１を点灯または点滅表示させ（ステップＳ１１）、他方、自車両１の右側に要警戒対象物４または５が存在しない場合には図７のステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１１での表示器１１を点灯または点滅表示をもって、自車両１の右後側方に要警戒対象物４または５が存在していることを自車両１の運転者に対して注意喚起または告知する。

さらに、図７のステップＳ１２に示すように、要警戒対象物４または５が中央位置、すなわち自車両１の真後ろに存在している場合には、図２にも示すように車室内のインサイドミラー９に付設されている表示器１２を点灯または点滅表示させ（ステップＳ１３）、自車両１の真後ろに要警戒対象物４または５が存在していることを自車両１の運転者に対して注意喚起または告知する。なお、自車両１の真後ろに存在しない場合には、ステップＳ１３を飛ばして直ちに処理を終了する。

このように自車両１の右側あるいは真後ろに要警戒対象物が存在する場合にも、表示器１１または１２の点灯もしくは点滅による注意喚起または告知を受けて、運転者は液晶ディスプレイ６の画面を視認することで、枠囲みされている要警戒対象物４または５を瞬時に把握し、なお且つ自車両１との位置関係をも確認しながら要警戒対象物４または５の動きに十分に注意を払うことが可能となる。

なお、上記の運転者への注意喚起に加え、警報音を発することで、より効果的に注意喚起または告知をすることができる。

したがって本実施の形態によれば、自車両１の前方を走行する先行車両２が捉えた映像を車車間通信にて受信して利用しているので、臨場感あるいはよりリアリティのある画像表示をもって自車両１の周囲の要警戒対象物４または５の存在を瞬時に確認でき、自車両１の周囲の状況把握支援効果が顕著となるとともに、さらなる安全性の向上に寄与することができる。特に、自車両１が車線変更する際の安全確認にはきわめて有効である。加えて、少なくとも自車両１にはカメラを搭載する必要がないので、コストダウンを図る上でも有利となる。

本発明に係る車両運転支援装置の前提技術として、リアカメラが搭載された先行車両と後続の自車両との位置関係を模式的に示す平面説明図。 本発明に係る車両運転支援装置の実施の形態として、表示手段としての液晶ディスプレイと補助表示手段としての各ミラー側の表示器との位置関係を示す概略説明図。 本発明に係る車両運転支援装置の実施の形態を示す機能ブロック回路図。 図２の液晶ディスプレイの画面を拡大して示す説明図。 図３の映像送信部での処理手順を示すフローチャート。 図３の画像認識処理装置での処理手順を示すフローチャート。 同じく図３の画像認識処理装置での処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…自車両
２…先行車両
３…リアカメラ（撮像手段）
４…他の車両（要警戒対象物）
５…他の車両（要警戒対象物）
６…液晶ディスプレイ（表示手段）
７…左側のアウトサイドミラー
８…右側のアウトサイドミラー
９…インサイドミラー（ルームミラー）
１０…表示器（補助表示手段）
１１…表示器（補助表示手段）
１２…表示器（補助表示手段）
１３…映像送信部
１９…画像認識処理装置（画像認識手段）
２２…要警戒対象物判定・特定部
２３…マーキング重畳表示部
Ｆ…枠囲み（マーキング）

Claims (4)

1. 車両に搭載されて、運転者による当該車両の周囲の状況把握を支援する車両運転支援装置であって、
   自車両の周囲の他の車両が捉えた少なくとも自車両の周囲の映像を受信して、自車両の走行に際しての要警戒対象物を特定してマーキングを施す画像認識手段と、
   マーキングを施した要警戒対象物を含む映像を画像表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とする車両運転支援装置。
2. 車両に搭載されて、運転者による当該車両の周囲の状況把握を支援する車両運転支援装置であって、
   自車両の周囲の他の車両に搭載された撮像手段が捉えた自車両を含む当該自車両の周囲の映像を受信して、自車両の走行に際しての要警戒対象物を特定してマーキングを施すとともに、その要警戒対象物と自車両との位置関係を特定する画像認識手段と、
   マーキングを施した要警戒対象物を含む映像を画像表示する表示手段と、
   インサイドミラーおよびアウトサイドミラーのうち少なくともいずれか一方に付設され、自車両と要警戒対象物との位置関係に応じてその要警戒対象物の存在を表示する補助表示手段と、
   を備えたことを特徴とする車両運転支援装置。
3. 前記画像認識手段は、自車両の前方を走行する先行車両の後部に後向きに搭載された撮像手段が捉えた自車両を含む当該自車両の周囲の映像を受信するようになっているとともに、
   前記補助表示手段は、インサイドミラーおよび左右のアウトサイドミラーのそれぞれに付設されていて、
   前記要警戒対象物が自車両の左側にある場合には左側のアウトサイドミラーの補助表示手段をもって、要警戒対象物が自車両の右側にある場合には右側のアウトサイドミラーの補助表示手段をもって、要警戒対象物が自車両と同じ中央にある場合にはインサイドミラーの補助表示手段をもって、それぞれに該当する要警戒対象物の存在を表示するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
4. 前記補助表示手段は、光源の点灯または点滅をもって表示するものであることを特徴とする請求項３に記載の車両運転支援装置。

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