JP2013091331A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体表示された走行予想軌跡線の下枠線と上枠線の関係を直感的に判断することのできる運転支援装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像装置７から入力された自車両外部の撮像画像に不揮発性メモリ４から読み出された自車両の立体的な走行予想軌跡線３０を重畳して外部の表示装置１２に出力する映像処理装置３と、ステアリングセンサ１０から入力されたハンドル角度信号に基づいて、映像処理装置３が重畳する立体的な走行予想軌跡線３０の向きを制御する制御手段５とを備え、走行予想軌跡線３０は、立体の下面側を示す第１の軌跡線３１と立体の上面側を示す第２の軌跡線３２とを有し、かつ、立体側面３３を第１の軌跡線３１と前記第２の軌跡線３２で挟まれた空間で構成し、制御装置５は、映像処理装置３に、走行予想軌跡線３０の立体側面３３の色の濃度を高さ方向に向けて段階的に変化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は駐車時に車両の進行方向を軌跡線によって案内する運転支援装置に関する。

従来、車両の走行予想軌跡線上に存在する高さ方向の障害物を検知するため、走行予想軌跡線を立体表示した運転支援装置が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００１−０１０４２８号公報 特開２００３−０６３３４０号公報

しかし、従来の運転支援装置で立体表示される走行予想軌跡線は、底面側の平面を構成する下枠線と上面側の平面を構成する上枠線とを似通った形状で互いの近傍に表示される。このため、ユーザは、立体表示された走行予想軌跡線と二次元表示された背景画像との関連性を認識しづらい。

したがって、ユーザは、立体表示された走行予想軌跡線における下枠線と上枠線との関係が幅を持たせた関係なのか、路面から上方（地上側）へ立体化した関係なのか、路面から下方（地下側）へ立体的した関係なのか直感的に判断することが困難だった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、立体表示された走行予想軌跡線の下枠線と上枠線の関係を直感的に判断することのできる運転支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、制御手段が、映像処理手段に、走行予想軌跡線の立体側面の色の濃度を高さ方向に向けて段階的に変化させることを特徴とする。

本発明によれば、立体表示された走行予想軌跡線の下枠線と上枠線の関係をユーザが直感的に判断することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における運転支援装置の構成を示すブロック図 同図１の要部である制御装置による運転支援処理のフローチャート図 同図１の要部である不揮発性メモリに記憶された立体的な走行予想軌跡線をイメージで説明する図 同図３の走行予想軌跡線の色の濃度の経時的変化をイメージで説明する図 同図３の走行予想軌跡線にさらに重畳される画像をイメージで説明する図 同図５の重畳画像の別の例をイメージで説明する図

以下、本発明の一実施形態の運転支援装置について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態の運転支援装置の構成を示すブロック図である。

図１において、運転支援装置１は、揮発性メモリ２と、映像処理装置３と、不揮発性メモリ４と、制御装置５と、これらを互いに接続するバス６とを有する。運転支援装置１は、撮像装置７と、操作入力装置８と、車速度センサ９と、ステアリングセンサ１０と、ギア１１と、表示装置１２と接続する。

揮発性メモリ２は、例えばビデオメモリやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される。揮発性メモリ２は撮像装置７と接続する。揮発性メモリ２は、撮像装置７から所定時間毎に入力された撮像画像から得られる映像データを一時記憶する。揮発性メモリ２に記憶された映像データは、バス６を介して映像処理装置３に出力される。

映像処理装置３は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で構成される。映像処理装置３は表示装置１２と接続する。映像処理装置３は、揮発性メモリ２から入力された映像データに不揮発性メモリ５から入力された画像データを重畳した合成画像を所定時間毎に作成する。映像処理装置３は、この所定時間毎に作成された合成画像を映像として表示装置１２に出力する。

不揮発性メモリ４は、例えばフラッシュメモリやＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される。不揮発性メモリ４は、自車両の画像データ、自車両の立体的な走行予想軌跡線の画像データ等の各種画像データが記憶されている。不揮発性メモリ４に記憶された画像データは、制御手段５の命令によって読み出され、映像処理装置３に画像処理される。

制御装置５は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で構成される。制御装置５は、操作入力装置８と、車速度センサ９と、ステアリングセンサ１０と、ギア１１と接続する。制御装置５は、操作入力装置８、車速度センサ９、ステアリングセンサ１０、ギア１１から入力された各種信号に基づいて、映像処理装置３の映像処理、揮発性メモリ２や不揮発性メモリ４から読み出すデータ、撮像装置７からの入力や表示装置１２への出力等を制御する。例えば、制御装置５は、ステアリングセンサ１０からの入力信号に基づいて、不揮発性メモリ４から自車両の立体的な走行予想軌跡線の画像データを読み出す。制御装置５は、映像処理装置３に、揮発性メモリ２から入力された映像データにこの自車両の立体的な走行予想軌跡線の画像データを重畳した合成画像を作成させる。

撮像装置７は少なくとも１つ以上のカメラを有する。撮像装置７は少なくとも自車両後方を撮像する。撮像装置７は、自車両前方や左右の側方を撮像してもよい。撮像装置７の取付位置は、自車両の外部を撮像できるのであればいずれの箇所であってもよい。撮像装置７は、所定時間毎に撮像した撮像画像を映像として運転支援装置１の揮発性メモリ２に入力する。

操作入力装置８は、例えばタッチパネルやリモコン、スイッチで構成される。操作入力装置８は、タッチパネルで構成される場合、表示装置１２に設けられてもよい。操作入力装置８は、ユーザの操作による入力信号を制御装置５に出力する。例えば、操作入力装置８は、表示装置１２に表示する映像の切り替え命令の信号を制御装置５に出力する。

車速度センサ９、ステアリングセンサ１０、ギア１１は、それぞれ自車両の車速を示す
車速度信号、舵角を示すハンドル角度信号、シフトレバーの状態を示すギア信号を制御装置５に出力する。

表示装置１２は、例えばナビゲーション装置やリアシートのディスプレイで構成される。表示手段１２は、映像処理装置３から入力された映像を表示する。

次に、制御装置５による運転支援処理について説明する。

本実施形態では特に自車両の後方の運転支援処理について説明する。

図２は、制御装置５による運転支援処理のフローチャート図である。

まず、ステップＳ２１に示すように、制御装置５は、ギア１１から入力されたギア信号に基づいてシフトレバーがリバースの状態であるか否かを判定する。

ステップＳ２１でＮＯの場合、制御装置５は所定時間後に再度ステップＳ２１の処理を行う。

ステップＳ２１でＹＥＳの場合、ステップＳ２２に示すように、制御装置５は、ステアリングセンサ１０から入力されたハンドル角度信号に基づいて舵角を演算する。

次に、ステップＳ２３に示すように、制御装置５は、ステップＳ２２で演算した舵角に対応する立体的な走行予想軌跡線の画像データを不揮発性メモリ４から読み出す。

次に、ステップＳ２４に示すように、制御装置５は、不揮発性メモリ４から立体的な走行予想軌跡線の画像データを読み出す。映像処理装置３は制御装置５が読み出したこの立体的な走行予想軌跡線の画像データを撮像画像に重畳させる。

次に、ステップＳ２５に示すように、制御装置５は、映像処理装置３にステップＳ２４で重畳した合成画像を表示装置１２へ出力させる。

そして、ステップＳ２６に示すように、制御装置５は、ギア１１から入力されたギア信号に基づいてシフトレバーがリバースの状態であるか否かを判定する。

ステップＳ２６でＹＥＳの場合、制御装置５は、再度ステップＳ２２以降の処理を行う。これにより、表示装置１２は、立体的な走行予想軌跡線が重畳された自車両後方の映像を表示することができる。

ステップＳ２６でＮＯの場合、制御装置５は、ユーザが自車両後方の運転支援処理を必要としなくなったと判定して運転支援処理を終了する。

次に、不揮発性メモリ４に記憶された自車両の立体的な走行予想軌跡線の画像データについて説明する。

図３は、不揮発性メモリ４に記憶された立体的な走行予想軌跡線をイメージで説明する図である。

図３に示すように、自車両の立体的な走行予想軌跡線３０は、立体の下面側を示すコ字状の第１の軌跡線３１（上枠線）と、立体の上面側を示すコ字状の第２の軌跡線３２（下枠線）と、この第１の軌跡線３１および第２の軌跡線３２に挟まれた空間で構成される立
体側面３３とを有する。なお、走行予想軌跡線３０は、さらにこの立体側面３３を分離する第１の分離線３４、第２の分離線３５とを有してもよい。なお、以下の説明における「左」、「右」は、自車両の進行方向から見たときの「左」、「右」を意味する。

第１の軌跡線３１は、自車両の右側方の走行予想軌跡を示す第１の右側方軌跡線３１ａと、自車両の後端の走行予想軌跡を示す第１の後方軌跡線３１ｂと、自車両の左側方の走行予想軌跡を示す第１の左側方軌跡線３１ｃとを有する。第１の軌跡線３１の高さ方向の位置は、路面上である。第１の右側方軌跡線３１ａ、第１の左側方軌跡線３１ｃの車幅方向の位置は、自車両中心に対して自車両のサイドミラーから所定距離だけ離れた位置である。

第２の軌跡線３２は、自車両の右側方の走行予想軌跡を示す第２の右側方軌跡線３２ａと、自車両の後端の走行予想軌跡を示す第２の後方軌跡線３２ｂと、自車両の左側方の走行予想軌跡を示す第２の左側方軌跡線３２ｃとを有する。第２の軌跡線３２の高さ方向の位置は、路面から所定高さの位置である。第２の右側方軌跡線３２ａ、第２の左側方軌跡線３２ｃの車幅方向の位置は、自車両中心に対して自車両のサイドミラーから所定距離だけ離れた位置である。

立体側面３３は、自車両の右側方の走行予想軌跡を示す右側方立体軌跡３３ａと、自車両の後端の走行予想軌跡を示す後方立体軌跡３３ｂと、自車両の左側方の走行予想軌跡を示す左側方立体軌跡３３ｃとを有する。右側方立体軌跡３３ａは、第１の右側方軌跡線３１ａ、第２の右側方軌跡線３２ａ、第１の分離線３４によって囲まれた領域で示される。後方立体軌跡３３ｂは、第１の後方軌跡線３１ｂ、第２の後方軌跡線３２ｂ、第１の分離線３４、第２の分離線３５によって囲まれた領域で示される。左側方立体軌跡３３ｃは、第１の左側方軌跡線３１ｃ、第２の左側方軌跡線３２ｃ、第２の分離線３５によって囲まれた領域で示される。

図３に示すように、立体側面３３は、色データを有する画像である。この立体側面３３の色の濃度は、高さ方向に向けて段階的に変化されている。第１の軌跡線３１側の色が濃く、第２の軌跡線３２側に向かうにつれて色が薄くなっている。右側方立体軌跡３３ａ、後方立体軌跡３３ｂ、左側方立体軌跡３３ｃの領域の色の濃度の変化の割合は同じである。すなわち、第１の右側方軌跡線３１ａから第２の右側方軌跡線３２ａに向かう方向の色の濃度の変化の割合、第１の後方軌跡線３１ｂから第２の後方軌跡線３２ｂに向かう方向の色の濃度の変化の割合、第１の左側方軌跡線３１ｃから第２の左側方軌跡線３２ｃに向かう方向の色の濃度の変化の割合はいずれも同じ割合である。

このような走行予想軌跡線３０が制御装置５の命令により映像処理装置３で撮像画像に重畳されて表示装置１２に出力されることにより、右側方立体軌跡３３ａ、後方立体軌跡３３ｂ、左側方立体軌跡３３ｃが立体的な走行予想軌跡線３０の立体側面を示すことをユーザが直感的に把握することができる。

また、第１の軌跡線３１側が最も立体側面３３の色の濃度が濃く、第２の軌跡線３２側に向かうにつれて段階的に立体側面３３の色の濃度が薄くなっており、ユーザは、第１の軌跡線３１から第２の軌跡線３２に向かう方向性を直感的に把握することができる。したがって、第１の軌跡線３１が路面上の枠線であり、第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの枠線であることをユーザは直感的に把握することができる。なお、社内アンケートの結果、走行予想軌跡線３０について、第１の軌跡線３１側の立体側面３３の色の濃度を濃くし、第２の軌跡線３２側に向かうにつれて段階的に立体側面３３の色の濃度を薄くすることにより、最も高い割合で第１の軌跡線３１が路面上の枠線であり、第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの枠線であるとの回答を得ることができた。

なお、本実施形態の走行予想軌跡線３０は、第１の軌跡線３１側が最も立体側面３３の色の濃度が濃く、第２の軌跡線３２側に向かうにつれて段階的に立体側面３３の色の濃度が薄くされたが、立体側面３３の高さ方向の一部の区間で段階的に立体側面３３の色の濃度が薄くされればよい。例えば、第１の軌跡線３１から所定の高さ（立体側面３３の高さの１／２以下）の位置までは立体側面３３の色の濃度を変えず、この所定の高さから第２の軌跡線３２側に向かうにつれて段階的に立体側面３３の色の濃度を薄くしてもよい。

また、制御装置５は、映像処理装置３に図３の走行予想軌跡線３０の色の濃度を経時的に変化させてもよい。図４は、図３の走行予想軌跡線３０の色の濃度の経時的変化をイメージで説明する図である。図４に示されるように、走行予想軌跡線３０の色の濃度の経時的変化は、状態（Ａ）からスタートして、状態（Ｂ）、状態（Ｃ）に遷移し、再び状態（Ａ）に戻って状態遷移を繰り返す。各状態の走行予想軌跡線３０の画像データは不揮発性メモリ４に記憶される。

制御装置５は、図４における状態（Ａ）、状態（Ｂ）、状態（Ｃ）の繰り返しで示されるように、映像処理装置３に、所定時間毎に立体側面３３の色の濃度が濃い部分を第１の軌跡線３１側から第２の軌跡線３２側に移動させた走行予想軌跡線３０を撮像画像に重畳させる。映像処理装置３が制御装置５の命令によってこの合成映像を表示装置１２へ出力することで、ユーザは、第１の軌跡線３１から第２の軌跡線３２に向かう方向性を直感的に把握することができる。すなわち、第１の軌跡線３１が路面上の枠線であり、第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの枠線であることをユーザは直感的に把握することができる。

また、制御装置５は、この走行予想軌跡線３０の色の濃度の経時的な変化の速度を、車速度センサ９から入力された車速度信号に基づいて制御してもよい。例えば制御装置５は、車速度が大きくなるにつれて走行予想軌跡線３０の色の濃度の経時的な変化の速度を大きくする。これにより、車速度が大きくなっても、第１の軌跡線３１が路面上の枠線であり、第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの枠線であることをユーザは直感的に把握することができる。

なお、本実施形態では、状態（Ａ）、状態（Ｂ）、状態（Ｃ）の走行予想軌跡線３０の画像データを不揮発性メモリ４が記憶し、制御装置５が所定時間毎に不揮発性メモリ４から各状態の走行予想軌跡線３０の画像データを読み出し、映像処理装置３がこの走行予想軌跡線３０の画像データを撮像画像に重畳したが、他の処理を行ってもよい。例えば、不揮発性メモリ４が各状態の走行予想軌跡線３０の画像データを記憶せず、制御装置５が逐次演算を行って走行予想軌跡線３０の色の濃度を変化させる命令を映像処理装置３に行ってもよい。また、本実施形態では、走行予想軌跡線３０の色の濃度の経時的な変化を説明するために、状態（Ａ）、状態（Ｂ）、状態（Ｃ）を例に用いたが、より多数の状態を用いてもよい。

また、制御装置５は、不揮発性メモリ４から走行予想軌跡線３０に加えてさらに他の画像データを読み出して、映像処理装置３に、これらの画像データを撮像画像に重畳させてもよい。

また、映像処理装置３は、制御装置５の命令に基づいて、走行予想軌跡線３０に加えてさらに他の画像データを撮像画像に重畳させてもよい。

図５は、図３の走行予想軌跡線３０にさらに重畳される画像をイメージで説明する図である。

制御装置５は、不揮発性メモリ４から図５に示すような自車両画像５１と自車両の幅方向と高さ方向の指標線５２を読み出す。映像処理装置３は、制御装置５の命令に基づいて、不揮発性メモリ４から入力された走行予想軌跡線３０と自車両画像５１と指標線５２とを撮像画像に重畳する。

自車両画像５１は、自車両を進行方向側から見たときの平面画像であり、右サイドミラー画像５１ａ、左サイドミラー画像５１ｂを有する。指標線５２は、コ字状に構成され、右側方指標線５２ａ、左側方指標線５２ｂ、路面指標線５２ｃとを有する。右サイドミラー画像５１ａの車幅方向端部と右側方指標線５２ａとの間には、安全のため所定間隔ｗ_ａが設けられている。同様に、左サイドミラー画像５１ｂの車幅方向端部と左側方指標線５２ｂとの間には、安全のため所定間隔ｗ_ｂが設けられている。

映像処理装置３は、制御装置５の命令に基づいて、路面指標線５２ｃと右側方指標線５２ａとの交点、および、路面指標線５２ｃと左側方指標線５２ｂとの交点をともに第１の軌跡線３１上に重畳する。この位置関係により、自車両画像５１のタイヤ面に位置する路面指標線５２ｃと第１の軌跡線３１とが関連付けられるため、第１の軌跡線３１が路面上の枠線であり、第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの枠線であることをユーザはさらに直感的に把握することができる。

また、映像処理装置３は、制御装置５の命令に基づいて、自車両画像５１や指標線５２のさらに他の画像データを撮像画像に重畳させてもよい。

図６は、図５の重畳画像の別の例をイメージで説明する図である。

制御装置５は、不揮発性メモリ４から図６に示すようなアイコン画像６１を読み出す。映像処理装置３は、制御装置５の命令に基づいて、不揮発性メモリ４から入力された走行予想軌跡線３０と視点変換画像６１とを撮像画像に重畳する。

視点変換画像６１は、自車両と走行予想軌跡線３０とを自車両の側面方向から見たときの画像であり、自車両画像の視点変換画像６２と走行予想軌跡線３０の視点変換画像６３とを有する。映像処理装置３に重畳された視点変換画像６１により、ユーザは、立体側面３３の色の濃度が濃い第１の軌跡線３１が路面上にあり、立体側面３３の色の濃度が薄い第２の軌跡線３２が路面から所定の高さの位置にあることがわかる。したがって、ユーザはさらに直感的に把握することができる。

なお、本実施形態では、不揮発性メモリ４が自車両の立体的な走行予想軌跡線３０の画像データを予め記憶し、制御装置５が不揮発性メモリ４から走行予想軌跡線３０の画像データを読み出したが、不揮発性メモリ４が予め走行予想軌跡線３０の画像データを有していなくてもよい。この場合、制御装置５は、ステアリングセンサ１０からの入力信号に基づいて逐次走行予想軌跡線を演算する。

なお、立体側面３３の色は２色以上であってもよい。この場合、制御装置５は、ある１色について第１の軌跡線３１側から第２の軌跡線３２側に向かうにつれて濃度が薄くなるように制御する。

なお、本実施の形態では、第１の軌跡線３１は第１の右側方軌跡線３１ａと、第１の後方軌跡線３１ｂと、第１の左側方軌跡線３１ｃで構成されたが、少なくとも第１の右側方軌跡線３１ａと第１の左側方軌跡線３１ｃとで構成されればよい。同様に、第２の軌跡線３２は少なくとも第２の右側方軌跡線３２ａと第２の左側方軌跡線３２ｃとで構成されれ
ばよい。この場合、立体側面３３は、右側方立体軌跡３３ａ、左側方立体軌跡３３ｃで構成される。

本発明の運転支援装置は、特に後方駐車時に表示する立体的な走行予想軌跡線の直感的な把握に有用である。

１ 運転支援装置
２ 揮発性メモリ
３ 映像処理装置
４ 不揮発性メモリ
５ 制御装置

Claims (3)

1. 入力された自車両外部の撮像画像に自車両の立体的な走行予想軌跡線を重畳して外部の表示手段に出力する映像処理手段と、
   入力された自車両のハンドル角度に基づいて、前記映像処理手段が重畳する立体的な走行予想軌跡線の向きを制御する制御手段とを備え、
   前記走行予想軌跡線は、立体の下面側を示す第１の軌跡線と立体の上面側を示す第２の軌跡線とを有し、かつ、立体側面を前記第１の軌跡線と前記第２の軌跡線で挟まれた空間で構成し、
   前記制御手段は、前記映像処理手段に、前記走行予想軌跡線の立体側面の色の濃度を高さ方向に向けて段階的に変化させることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記制御手段は、前記映像処理手段に、前記走行予想軌跡線の立体側面の色の濃度を前記第１の軌跡線側から前記第２の軌跡線側の高さ方向に向けて薄くさせることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記制御手段は、前記映像処理手段に、前記走行予想軌跡線の立体側面の色の濃度を高さ方向に向けて経時的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。