JP2014089510A - 先行車両表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車車間通信を利用した走行制御を実行する際に、基準となる先行車両を運転者に正確に認識させる。
【解決手段】先行車両表示装置（１０）は、車車間通信を利用した走行制御が可能な車両に搭載される。先行車両表示装置は、自車両（４００）の前方視界の画像を撮像する画像撮像手段（１１０）と、前方視界の画像から他車両（５００）を検出する他車両検出手段（２１０）と、他車両の中から走行制御の基準とされた基準先行車両（５００ａ）を特定する先行車両特定手段（２２０）と、自車両の運転者に基準先行車両を識別させるための表示を行う識別表示手段（２３０）とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、車車管通信を利用した走行制御が可能な車両に搭載される先行車両表示装置の技術分野に関する。

車両の走行を自動的に制御する手法として、例えば先行車両との車間距離を一定に保つように走行を制御する追従制御が知られている。追従制御では、制御の基準となる先行車両に合わせて自車両の加減速制御が実行されることになるが、基準となる先行車両は制御上の都合により自動的に切り替わることがある。このため、例えば特許文献１では、基準となる先行車両の切り替わりをインジゲータにおいて表示し、運転者に認識させるという技術が提案されている。

他方で、車車間通信を利用して周辺車両に関する情報を取得し、自車両における様々な制御に活用するという技術も知られている。ただし、車車間通信を行うための装置は全ての車両に搭載されている訳ではなく、車車間通信が行えない車両も多く存在する。このため、例えば特許文献２では、車車間通信が可能な先行車両を示すマークをフロントガラスに重畳して表示し、運転者に認識させるという技術が提案されている。

特開２００４−０３０１９５号公報 特開２０１０−２１８５６８号公報

特許文献１に記載されている技術では、先行車両との車間距離を距離センサにより取得して追従制御を行っており、自車両の正面前方を走行する車両が制御の基準とされる。しかしながら、特許文献２に記載されているような車車間通信を利用して追従制御を行う場合には、必ずしも自車両の前方を走行する車両が基準とされない。このため、システムが基準としている先行車両と、運転者が認識している先行車両とが互いに異なる状況が生じ得る。このような状況下では、運転者の期待する走行制御とは異なる制御が実行されてしまい、運転者に不安感を与えてしまうおそれがある。即ち、上記特許文献を含む従来技術は、車車間通信を利用した走行制御が好適に実行できないおそれがあるという技術的問題点を有している。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、車車間通信を利用した走行制御を実行する際に、基準となる先行車両を運転者に正確に認識させることが可能な先行車両表示装置を提供することを課題とする。

本発明の先行車両表示装置は上記課題を解決するために、車車間通信を利用した走行制御が可能な車両に搭載される先行車両表示装置であって、自車両の前方視界の画像を撮像する画像撮像手段と、前記前方視界の画像から他車両を検出する他車両検出手段と、前記他車両の中から前記走行制御の基準とされた基準先行車両を特定する先行車両特定手段と、前記自車両の運転者に前記基準先行車両を識別させるための表示を行う識別表示手段とを備える。

本発明の先行車両表示装置が搭載される車両は、他車両と通信を行うための通信手段を有しており、車両間で各種情報の送受信が実行可能とされている。また、本発明の先行車両表示装置が搭載される車両は、車車間通信を利用して取得した情報に基づいて走行制御が可能とされている。なお、ここでの「走行制御」とは、後述する基準先行車両から得られる情報に基づいて実行される自動的或いは半自動的な走行制御を指しており、例えば基準となる先行車両との車間距離を一定に保つように走行を制御する自動追従制御等が挙げられる。

本発明の先行車両表示装置の動作時には、先ず画像撮像手段によって、自車両の前方視界の画像が撮像される。画像撮像手段は、例えば車載カメラ等として構成されており、自車両の前方視界（言い換えれば、運転車の視界）の画像を撮像する。なお、ここでの「前方視界の画像」とは、単に前方視界のみを撮像範囲とする画像に限られず、少なくとも後述する基準先行車両を撮像範囲に収めるような画像であればよい。このため、画像撮像手段の撮像範囲には、自車両の側方視界や後方視界等が含まれていても構わない。

前方視界の画像が撮像されると、他車両検出手段によって画像中の他車両が検出される。具体的には、例えば画像データの走査（スキャン）処理が実行されると共に、車両の存在を示すデータとのマッチング処理が実行され、画像撮像手段の撮像範囲内を走行していた他車両が検出される。なお、撮像された画像中に複数の他車両が存在している場合には、その全てが検出されることが好ましいが、例えば自車両からの距離が極めて遠い等の理由で後述する基準先行車両とはなり得ないことが明らかである他車両に関しては検出されなくとも構わない。

前方視界の画像から他車両が検出されると、先行車両特定手段によって、検出された他車両の中から走行制御の基準とされている基準先行車両が特定される。先行車両特定手段は、例えば自車両の位置を示すＧＰＳ（Global Positioning System）データと、基準先行車両から取得したＧＰＳデータとを用いて、自車両に対する基準先行車両の相対的な位置を演算し、その演算結果と撮像画像における他車両の検出結果とを照合して基準先行車両を特定する。

基準先行車両が特定されると、識別表示手段によって、自車両の運転者に基準先行車両を識別させるための表示が行われる。識別表示手段は、例えばフロントガラス越しに視認される実風景に重畳するように基準先行車両を示す識別マーク等を表示することで、運転者に基準先行車両がどの車両であるかを認識させる。或いは、ＨＵＤ（Head-Up Display）やカーナビゲーション装置のディスプレイ等に撮像した画像を表示すると共に、表示した画像中に識別マークを表示させることで、基準先行車両を認識させるようにしてもよい。即ち、運転者が基準先行車両をどの車両であるか認識できるのであれば、識別表示手段は、いかなる態様で表示を行ってもよい。

以上説明した構成によれば、運転者が走行制御の基準となる基準先行車両を正確に認識できる。言い換えれば、運転者が基準先行車両ではない他車両を基準先行車両として誤認識してしまうことを防止できる。ここで特に、車車間通信を利用する走行制御では、自車両のすぐ前方を走行する車両が基準先行車両になるとは限らないため、運転者は基準先行車両を誤認識し易い。このため、上述した運転者が基準先行車両を正確に認識できるという効果は、極めて有益なものとなる。

仮に、運転者が基準先行車両ではない他車両を基準先行車両として認識してしまったとすると、基準先行車両との車車間通信に基づく走行制御は、運転者が期待する走行制御とは異なるものとなる。具体的には、運転者が自車両の減速を期待するような状況で加速が実行されてしまったり、或いは逆に、加速を期待するような状況で減速が実行されてしまう。このため、運転者が基準先行車両を誤認識している状況では、運転者の期待と異なる走行制御に対する不安を感じさせてしまうおそれがある。

しかるに本発明では、上述したように、基準先行車両を識別するための表示が行われるため、運転者が走行制御の基準となる基準先行車両を正確に認識できる。よって、自車両の走行制御は、運転者が認識している基準先行車両からの情報に基づいて確実に実行される。従って、車車間通信を利用した走行制御が運転者の意図する走行制御に近いものとなり、結果として走行制御に対する満足感を向上させることができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る先行車両表示装置の全体構成を示すブロック図である。 車車間通信を利用した自動追従制御を示す概念図である。 実施形態に係る先行車両表示装置の動作を示すフローチャートである。 車載カメラで撮像される前方画像の一例を示す図である。 前方画像における他車両の検出結果を示す概念図である。 通信車両及び基準先行車両の識別表示例を示す図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜装置構成＞
先ず、本実施形態に係る先行車両表示装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る先行車両表示装置の全体構成を示すブロック図である。

図１において、本実施形態に係る先行車両表示装置１０は、例えば自動車等の車両に搭載されており、主な構成要素として、車載カメラ１１０、通信装置１２０、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００、ディスプレイ３１０及び駆動装置３２０を備えて構成されている。

車載カメラ１１０は、本発明の「画像撮像手段」の一例であり、主に自車両の前方の画像を撮像する。車載カメラ１１０によって撮像された画像を示す信号は、ＥＣＵ２００に送信される。

通信装置１２０は、車車間通信（即ち、先行車両表示装置１０が搭載される自車両とは異なる他車両との通信）が可能とされており、車両が有している各種データを送信及び受信可能である。また、通信装置１２０は、ＧＰＳシステムを備えて構成されており、自車両の位置情報を取得可能に構成されている。

ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、車両の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ２００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、車両における各種制を実行可能に構成されている。なお、本実施形態に係るＥＣＵは特に、他車両検出部２１０、車両特定部２２０、識別表示部２３０、走行制御部２４０を含んで構成されている。

他車両検出部２１０は、本発明の「他車両検出手段」の一例であり、車載カメラ１１０によって撮像された画像から他車両の存在を検出する。例えば他車両検出部２１０は、撮像された画像をスキャンすると共にマッチング処理を実行し、画像内の他車両を検出する。他車両検出部２１０による他車両の検出結果は、車両特定部２２０へと出力される。

車両特定部２２０は、本発明の「先行車両特定手段」の一例であり、他車両検出部２１０により検出された他車両から、走行制御の基準となる基準先行車両を特定する。本実施形態に係る車両特定部２２０は特に、他車両検出部２１０での検出結果に加えて、通信装置１２０から得られた他車両及び自車両の情報（例えば、位置情報等）を用いて基準先行車両を特定する。また車両特定部２２０は、基準先行車両だけでなく、車車間通信が可能な通信車両も特定する。車両特定部２２０による特定結果は、識別表示部２３０へと出力される。

識別表示部２３０は、本発明の「識別表示手段」の一例であり、運転者に対して、車両特定部２２０により特定された基準先行車両及び通信車両を認識させるための表示を行う。具体的には、識別表示部２３０は、基準先行車両及び通信車両を夫々識別するための識別マークを表示するようにディスプレイ３１０を制御する。

走行制御部２４０は、車両の自動走行制御を行う場合に、走行状態（例えば、加速や減速）を制御するための各種処理を実行する。具体的には、走行制御部２４０は、制御の基準となる基準先行車両を設定すると共に、通信装置１２０から取得された基準先行車両の情報及び自車両の情報等を用いて、自車両において実現されるべき走行状態を決定する。走行制御部２４０は、駆動装置３２０を制御することで車両の走行状態を制御する。

ディスプレイ３１０は、例えばフロントガラスディスプレイ、ＨＵＤ（Head Up Display）、カーナビゲーション等のディスプレイであり、運転者又は同乗者から視認可能な位置に設けられている。或いは、車両の運転者が所持する携帯端末（例えば、スマートフォン）等のディスプレイであってもよい。ディスプレイ３１０は、ＥＣＵ２００から伝達される各種信号に応じた表示を行えるように構成されている。

駆動装置３２０は、例えば電動アクセルや電動ブレーキ、電動パワーステアリング等を含んで構成されており、上述した走行制御部２４０からの指示によって、車両の走行状態を自動的に変化させることが可能とされている。

＜自動追従制御＞
次に、走行制御部２４０によって実現される自動追従制御について、図２を参照して説明する。ここに図２は、車車間通信を利用した自動追従制御を示す概念図である。

図２において、本実施形態に係る先行車両表示装置１０が搭載される自車両４００の前方を、先行車両５００が走行している状況を考える。自動追従制御を開始する際には、先ず走行制御部２４０により、追従制御の基準となる基準先行車両が決定される。なお、基準先行車両は、自車両４００の前方を走行しており、且つ車車間通信が可能な車両の中から決定される。ここでは、先行車両５００が基準先行車両として決定されたものとする。

基準先行車両が決定すると、通信装置１２０により、基準先行車両である先行車両５００の位置情報が取得される。即ち、車車間通信によって、先行車両５００の詳細な位置情報が取得される。なお、先行車両５００はＧＰＳシステム等により自身の位置情報を取得しているものとする。続いて、通信装置１２０により、自車両４００の位置情報も取得される。即ち、ＧＰＳシステムを介して、自車両４００の詳細な位置情報が取得される。

上述した先行車両５００及び自車両４００の位置情報を取得できれば、先行車両５００に対する自車両４００の相対的な位置を算出することが可能となる。即ち、先行車両５００と自車両４００との車間距離を知ることが可能となる。よって、先行車両５００との車間距離を一定に保つように自車両４００の走行を制御すれば、先行車両５００を追従するような走行が実現できる。具体的には、例えば先行車両５００との車間距離が第１所定値以上となった場合には加速制御を行い、先行車両との車間距離が第２所定値未満となった場合には減速制御を行うようにすればよい。また、先行車両５００が車線を変更した場合には、自車両４００も合わせて車線変更を行うような制御（即ち、自動操舵制御）を行ってもよい。

ちなみに、先行車両５００が検出できなくなるような事態が発生した場合には、他の先行車両を新たに基準先行車両として設定すればよい。或いは、他に適当な先行車両が存在せず、自動追従制御を維持することが難しいと判断される場合には、自動追従制御を終了するようにすればよい。
なお、このような車車間通信を利用した自動追従制御を行う場合には、車車間通信が行えない車両（以下、適宜「非通信車両」と称する）が存在することも想定しておくことが好ましい。例えば、車車間通信によって取得される情報に加えて、車載カメラ１１０やミリ波レーダ（図示せず）等を用いて自車両４００周辺の情報を取得するようにすれば、より好適に自動追従制御を実行することが可能となる。

＜識別表示制御＞
次に、上述した自動追従制御時に実行される識別表示制御ついて、図３から図６を参照して説明する。ここに図３は、実施形態に係る先行車両表示装置の動作を示すフローチャートである。また図４は、車載カメラで撮像される前方画像の一例を示す図である。図５は、前方画像における他車両の検出結果を示す概念図であり、図６は、通信車両及び基準先行車両の識別表示例を示す図である。

図３において、本実施形態に係る先行車両表示装置１０では、自動追従制御が開始されると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、車載カメラ１１０により、自車両４００の前方画像が撮像される（ステップＳ１０２）。以下では、図４に示すように、自車両４００が走行する車線及び隣接する車線を複数の先行車両が走行している画像が撮像されたものとして説明を進める。

前方画像が撮像されると、他車両検出部において、前方画像中の他車両が検出される（ステップＳ１０３）。ここでは、図５に示すように、自車両４００が走行する車線において３台の先行車両（即ち、自車両４００に近い側から、先行車両５００ａ、先行車両５００ｂ、先行車両５００ｃ）が検出され、隣接車線において４台の先行車両（即ち、自車両４００に近い側から、先行車両５００ｄ、先行車両５００ｅ、先行車両５００ｆ、先行車両５００ｇ）が検出されたものとする。

他車両が検出されると、車両特定部２２０により、撮像画像を用いて他車両と自車両４００との相対位置が演算される（ステップＳ１０４）。具体的には、前方画像の画像解析によって、検出された他車両（先行車両５００ａ〜５００ｇ）と自車両４００との車間距離がそれぞれ演算される。なお、画像からの他車両との相対位置の演算については公知の技術を利用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。

続いて、車両特定部２２０では、通信装置１２０を介して自車両４００の位置情報が取得される（ステップＳ１０５）。即ち、自動追従制御における走行制御部２４０の処理と同様に、ＧＰＳシステムを介して自車両４００の詳細な位置が取得される。なお、ここで改めて取得せずとも、自動追従制御に利用している自車両４００の位置情報をそのまま利用することもできる。

車両特定部２２０では更に、通信装置１２０を介して通信車両の位置情報が取得される（ステップＳ１０６）。即ち、車車間通信可能な通信車両から、車車間通信を利用して各通信車両の詳細な位置情報が取得される。

自車両４００及び通信車両の位置情報が取得されると、車両特定部２２０では、位置情報を用いて自車両４００と各通信車両との相対位置が演算される（ステップＳ１０７）。具体的には、例えば自車両の位置を示す座標データと、通信車両の位置を示す座標データとの差分が、自車両と通信車両との車間距離として算出される。

そして車両特定部２２０では、前方画像を用いて演算された他車両との相対位置（即ち、ステップＳ１０４の演算結果）と、位置情報を用いて演算された通信車両との相対位置（即ち、ステップＳ１０７の演算結果）とが互いに比較され、前方画像から検出された他車両のうち、どの車両が通信車両であるかが特定される（ステップＳ１０８）。具体的には、前方画像を用いて演算された相対位置と、位置情報を用いて演算された相対位置との値が互いに同じ、或いは同じとみなせる程度に近い車両が、同じ車両であると特定される。

また、特定された通信車両には、走行制御の基準とされた基準先行車両が含まれており、どの通信車両を基準先行車両に設定しているかという情報は、走行制御部２４０から取得することができる。よって、通信車両の各々を特定することにより、前方画像から検出された他車両のうち、どの車両が基準先行車両であるかも特定できる（ステップＳ１０９）。

通信車両及び基準先行車両が特定されると、識別制御表示部２３０により、通信車両及び基準先行車両の各々を運転者に識別させるための表示が行われる（ステップＳ１１０）。具体的には、図６に示すように、通信車両の各々の近傍に通信車両識別マーク６００が表示される。これにより、前方画像に含まれる他車両のうち、先行車両５００ａ、先行車両５００ｃ、先行車両５００ｅ、先行車両５００ｆの計４台が通信車両であることが分かる。また基準先行車両の近傍には、基準先行車両識別マーク７００が表示される。これにより、前方画像に含まれる他車両のうち、先行車両５００ａが基準先行車両であることが分かる。

なお、上述した通信車両識別マーク６００及び基準先行車両識別マーク７００の表示は、例えばフロントガラス越しに視認される実風景に重畳するように、透明なディスプレイ３１０を用いて表示されればよい。或いは、ＨＵＤやカーナビゲーション装置のディスプレイ等に車載カメラ１１０で撮像した画像（即ち、通信車両及び基準先行車両を特定するために用いた画像）を表示すると共に、表示した画像中に通信車両識別マーク６００及び基準先行車両識別マーク７００を表示させるようにしてもよい。また、運転者が通信車両及び基準先行車両を識別できるのであれば、通信車両識別マーク６００及び基準先行車両識別マーク７００以外の態様で識別表示を行ってもよい。

以上説明した構成によれば、自車両４００の運転者が、車車間通信が可能な通信車両及び走行制御の基準となる基準先行車両を正確に認識できる。よって、どの車両に基づいて自車両４００の走行制御が実行されるのか、更には今後どの車両に基づいて自車両の４００の走行制御が実行される可能性があるのかを運転者に確実に認識させることができる。

特に、車車間通信を利用した走行制御においては、基準先行車両は自車両のすぐ前方を走行する車両であるとは限らない。このため、運転者は基準先行車両を誤認識し易い状況であると言える。そして仮に、運転者が基準先行車両ではない他車両を基準先行車両として認識してしまったとすると、基準先行車両との車車間通信に基づく走行制御は、運転者が期待する走行制御とは異なるものとなる。具体的には、運転者が自車両の減速を期待するような状況で加速が実行されてしまったり、或いは逆に、加速を期待するような状況で減速が実行されてしまう。このため、運転者が基準先行車両を誤認識している状況では、運転者の期待と異なる走行制御に対する不安を感じさせてしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態に係る先行車両表示装置１０によれば、上述したように確実に基準先行車両を運転者に認識させることができる。よって、自車両の走行制御は、運転者が認識している基準先行車両からの情報に基づいて確実に実行される。従って、車車間通信を利用した走行制御が運転者の意図する走行制御に近いものとなり、結果として走行制御に対する満足感を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る先行車両表示装置によれば、通信車両及び基準先行車両を運転者に認識させることが可能であるため、車車間通信を利用した走行制御をより一層好適なものとすることができる。

なお、本実施形態では車両の走行制御として自動追従制御を例にとり説明したが、実行可能とされる走行制御は必ずしも自動追従制御に限られるわけではなく、基準先行車を設定して行うような走行制御であれば応用可能である。即ち、運転者が基準先行車両を認識しておくことが好ましい走行制御を行うのであれば、本実施形態に係る効果は相応に発揮される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う先行車両表示装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…先行車両表示装置、１１０…車載カメラ、１２０…通信装置、２００…ＥＣＵ、２１０…他車両検出部、２２０…車両特定部、２３０…識別表示部、２４０…走行制御部、３１０…ディスプレイ、３２０…駆動装置、４００…自車両、５００…先行車両、６００…通信車両識別マーク、７００…基準先行車両識別マーク。

Claims (1)

1. 車車間通信を利用した走行制御が可能な車両に搭載される先行車両表示装置であって、
   自車両の前方視界の画像を撮像する画像撮像手段と、
   前記前方視界の画像から他車両を検出する他車両検出手段と、
   前記他車両の中から前記走行制御の基準とされた基準先行車両を特定する先行車両特定手段と、
   前記自車両の運転者に前記基準先行車両を識別させるための表示を行う識別表示手段と
   を備えることを特徴とする先行車両表示装置。

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