JP2015075891A - 車両支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分岐路の表示画面において、車両の周囲の状況を継続的に認識できる運転支援装置を提供する。【解決手段】自車両の位置を検出し、自車両の周囲の情報を取得し、地図情報から道路の分岐路又は合流路を検出し、地図情報で示される地図の上に自車両と自車両の周囲の情報を重畳させて表示する。自車両の右左折又は合流路における自車両の合流を車両方向の変更として検出する。地図の所定の方向を自車両の進行方向に合わせて表示させる第１表示画像、及び、地図の所定の方向を一定の方向に固定して表示させる第２表示画像を生成し、検出された前記自車両の位置が、検出された分岐路又は合流路を含む所定のエリア内にあり、車両方向検出手段より車両方向の変更を検出した場合には、第２表示画像を表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両支援装置に関するものである。

運転支援画像を表示する運転支援画像表示装置において、目的地経路上で右折予定の交差点手前の支援開始ポイントに到着した後に、自車両の現在位置から交差点の基準位置までの距離と運転支援画像の視界の回転角度との比例関係に沿うように、運転支援画像を更新させて、交差点において運転支援画像を回転させるものが開示されている（特許文献１）。

特開２００７−２４９８１１号公報

しかしながら、上記の運転支援画像表示装置において、表示画面を断続的にみる状況では、画面が回転した場合に、例えば他車両が画面内のどの車両に対応するか認識することができないため、乗員は、当該画面から、車両の周囲の状況を継続的に認識することができない、という問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、分岐路又は合流路の表示画面において、車両の周囲の状況を継続的に認識できる運転支援装置を提供することである。

本発明は、地図の所定の方向を自車両の進行方向に合わせて表示させる第１表示画像、及び、表示画面上で地図の所定の方向を一定の方向に固定して表示させる第２表示画像を生成し、自車両の位置が分岐路又は合流路を含む所定のエリア内にあり、自車両の車両方向の変更を検出した場合には、当該第２表示画像を表示手段に表示させること、によって上記課題を解決する。

本発明によれば、自車両が分岐路又は合流路を走行する際に、車両の周囲の画像が所定のタイミングで大きな角速度をもって回転しないため、乗員は当該所定のタイミングにおいて画像の向きを容易に把握することができ、その結果として、乗員は、表示画面において、車両の周囲の状況を継続的に認識できる、という効果を奏する。

本発明の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。 図１の表示装置の表示画面を示す図であり、（ａ）は、自車両が交差点のエリアに進入する直前の状態の表示画面を示し、（ｂ）は、自車両が交差点のエリア内で右折するときの状態の表示画面を示し、（ｃ）は自車両が交差点のエリアを通過した直後の状態の表示画面を示す。 図１のコントローラの制御手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。 図５の表示装置の表示画面を示す図であり、（ａ）は、自車両が合流エリアに進入する直前の状態の表示画面を示し、（ｂ）は、自車両が合流エリア内で車両の方向を変更するときの状態の表示画面を示し、（ｃ）は自車両が合流エリアを通過した直後の状態の表示画面を示す。 図５のコントローラの制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》

図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。本例の運転支援装置は、車両に搭載されている。運転支援装置は、カメラ１と、レーダ２と、データベース３と、ナビゲーションシステム４と、ターンシグナルスイッチ５と、ジャイロセンサ６と、表示装置７と、コントローラ１０とを備えている。なお、運転支援装置を搭載する車両は、図１に示す構成以外に、他の構成も備えている。

カメラ１は、車両の周囲を撮像することで、自車両の周囲の情報を取得するための撮像装置である。カメラ１の撮像画像は、コントローラ１０に出力される。レーダ２は、車両の外部向けて電波を照射し、その電波の反射波を検出することで、自車両の周囲の障害物（他車両、建物など）を検出する。レーダ２により取得した、障害物等の自車両の周囲の対象物の情報は、コントローラ１０に出力される。

データベース３は、ＤＶＤ又はハードディスクなどの記録媒体であって、地図情報を記憶している。ナビゲーションシステム４は、ＧＰＳ（グローバルポジションシステム）衛星からの信号を受信しつつ、データベース３に記憶されている地図情報を参照することで、地図上における自車両の位置を測定するシステムである。また、ナビゲーションシステム４は、ユーザにより入力された目的地の情報に基づき、車両の現在の位置から目的地までのルート検索を行う。ナビゲーションシステム４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信器、制御部分を構成するＣＰＵ等を有している。

ターンシグナルスイッチ５は、車両を右折又は左折をするための予告の表示灯のオン、オフを切り替えるためのスイッチである。ターンシグナルスイッチ５のオン、オフ状態を示す信号は、コントローラ１０に出力される。

ジャイロセンサ６は、車両の角度又は加速度を検出することで、自車両の姿勢角を検出するためのセンサである、姿勢角は、車両が走行する平面上において、ある基準となる方向に対して車両の進行方向を示す角度であって、言い換えると、自車両の方位角となる。例えば、車両が直線の道路を走行している場合に、姿勢角をゼロ度として仮定すると、当該車両がカーブを走行すると、姿勢角はゼロより大きい角度で徐々に変化し、カーブが終了すると、姿勢角は一定の角度となる。ジャイロセンサ６の検出値は、コントローラ１０に出力される。

表示装置７は、データベース３の地図情報で示される地図を、２次元又は３次元で表示するためのディスプレイである。また、表示装置７の表示画面には、自車両を示す画像、自車両の周囲の障害物や建物などの情報を示す画像等が重畳される。表示装置７は、例えば車両のインストゥメンタルパネルに設けられている。表示装置７は、地図を２次元で表示する形式や、俯瞰画像により地図を３次元で表示する形式などの各種の形式で画面を表示させることができる。

コントローラ１０は、運転支援装置の全体を制御するために、各種プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行する動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されている。コントローラ１０は、各制御機能を発揮するための機能ブロックとして、周囲画像生成部１１と、分岐路検出部１２と、右左折検出部１３と、画像切替判定部１４と、ヘディングアップ画像制御部１５と、角度固定画像制御部１６とを有している。

周囲画像生成部１１は、カメラ１の撮像画像、レーダ２の検出値、データベース３に記録されている地図情報、ナビゲーションシステム４で管理されている自車両の位置情報に基づいて、自車両の周囲の画像を生成する。周囲画像生成部１１は、ナビゲーションシステム４から自車両の位置情報を取得すると、自車両の周囲の地図情報をデータベース３から取得する。また周囲画像生成部１１は、カメラ１の撮像画像及びレーダ２の検出値を用いて、自車両の周囲の他車両等の対象物の情報を取得する。そして、周囲画像生成部１１は、地図情報で示される画像に対して、取得した対象物を示す画像を重畳し、さらに、表示部６の表示形式に応じた表示画像になるように、画像処理を行う。これにより、周囲画像生成部１１は、自車両の周囲を示す周囲画像を生成する。

周囲画像生成部１１は、カメラ１の撮像の周期、レーダ２の検出の周期、又は、ナビゲーションシステム４における自車両の位置を測位の周期に合わせて、上記の周囲画像を生成している。

分岐路検出部１２は、データベース３に記録されている地図情報から道路の分岐路を検出する。道路の分岐路は、交差点に限らず、例えば１本の車線の先が複数の車線に分岐しているような道路も含まれる。また、分岐路検出部１２は、ナビゲーションシステム４から自車両の位置情報を取得して、自車両の現在の位置が、分岐エリア内にあるか否かを判定する。

分岐エリアは、地図情報で示される分岐路の位置を中心とした所定の範囲である。分岐エリアは、表示装置７に表示した際に、乗員が分岐路の周囲の状態を適切に認識できるような範囲に設定されている。なお、分岐エリアは、自車両の車速、分岐路を構成する道路の法定速度、道路の規格、道路の広さ、道路の数などによって、変えてもよい。例えば、法定速度の高い道路で構成される分岐エリアでは、交差点に進入する他車両の車速が大きいため、法定速度が高いほど、分岐エリアの範囲が広くなるように、設定されている。

そして、分岐路検出部１２は、検出した分岐路の情報、及び、自車両の現在の位置が分岐エリア内にあるか否かの判定情報を、画像切替判定部１４に出力する。

右左折検出部１３は、ターンシグナルスイッチ５の状態に基づいて、自車両の右折又は左折を検出する。右左折検出部１３は、ターンシグナルスイッチ５がオフからオンになることを検出することで、右折又は左折の開始を検出し、ターンシグナルスイッチ５がオンからオフの状態に戻ることを検出することで、右折又は左折の終了を検出している。そして、右左折検出部１３は、右左折の開始から右左折の終了までを検出することで、右折又は左折による車両方向の変更を検出している。右左折検出部１３は、検出結果を画像切替判定部１４に出力する。

画像切替判定部１４は、分岐路検出部１２の検出結果、及び、右左折検出部１３の検出結果に基づいて、ヘディングアップ画像又は角度固定の画像のどちらの画像を、表示装置７に表示させるかを判定することで、表示装置７の表示画面の切替を行う。

ヘディングアップ画像は、表示装置７に表示される地図の所定の方向を、自車両の進行方向に合わせた画像である。例えば、表示装置７の表示画面において、自車両を真上からみて、車両の画像を含んだ地図の画像を２次元で表示した場合には、表示画面の上方向が、車両の進行方向となる。そして、ヘディングアップ画像において、自車両の画像を表示する際には、自車両の進行方向は、表示画面の上下方向に沿うように配置される。

また、表示装置７の表示画面上で、自車両の真上の方向に対して、ゼロより大きい角度の俯瞰をつけた状態で俯瞰画像を表示する際には、俯瞰画像により表す車両の進行方向が、実際の車両の進行方向となる。

一方、角度固定の画像は、表示装置７の表示画面において、自車両を真上からみて、車両の画像を含んだ地図の画像を２次元で表示した場合には、表示画面の上方向は、固定した方角を表す。すなわち、方角を北にして固定した場合には、角度固定の画像は上向きが北となる。そして、角度固定の画像において、例えば、正面を西に向いている自車両の画像を表示する際には、自車両の画像は、右方向を向くように配置される。

また、ゼロより大きい角度の俯瞰をつけた状態で俯瞰画像を表示する際には、俯瞰画像により表す車両の進行方向が、実際の車両の進行方向と異なる方向となる。

画像切替判定部１４は、自車両の位置が分岐路検出部１２により検出された分岐エリア外にある場合には、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。また、画像切替判定部１４は、自車両の位置が分岐路検出部１２により検出された分岐エリア内にあり、かつ、右左折検出部１３により自車両の右折又は左折を検出しない場合には、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

一方、画像切替判定部１４は、自車両の位置が分岐路検出部１２により検出された分岐エリア内にあり、かつ、右左折検出部１３により自車両の右折又は左折を検出した場合には、角度固定の画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

ヘディングアップ画像制御部１５は、ジャイロセンサ６の検出値に基づき自車両の進行方向の情報と、周囲画像生成部１１で生成される周囲画像の情報を取得する。画像切替判定部１４によりヘディングアップ画像を表示する旨の制御信号を受信した場合には、自車両の進行方向が表示装置７の表示画面の所定方向になるように、周囲画像の上に、自車両の画像を重畳することで、ヘディングアップ画像を生成する。そして、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像を表示装置７に出力して、ヘディングアップ画像を表示装置７に表示させる。

角度固定画像制御部１６は、ジャイロセンサ６の検出値に基づき自車両の進行方向の情報と、周囲画像生成部１１で生成される周囲画像の情報を取得する。画像切替判定部１４から角度固定の画像を表示する旨の制御信号を受信した場合には、角度固定画像制御部１６は、表示装置７の表示画面上で表す地図の方角を一定の方向に固定する。また、角度固定画像制御部１６は、固定した方向に対して、自車両の進行方向を示す角度を算出する。そして、角度画像固定画像制御部１６は、方向を固定した周囲画像に対して、算出した角度に応じた自車両の画像を重畳することで、角度固定画像を生成する。画像切替判定部１４は、角度固定の画像を表示装置７に出力して、角度固定の画像を表示装置７に表示させる。

次に、図１及び図２を用いて、コントローラ１０の制御について説明する。なお、表示装置７の表示形式は、自車両の真上からみて、車両及び地図を２次元で表示させる形式とする。図２は、表示装置７に表示される表示画面を示し、（ａ）は、自車両が交差点のエリアに進入する直前の状態の表示画面を示し、（ｂ）は、自車両が交差点のエリア内で右折するときの状態の表示画面を示し、（ｃ）は自車両が交差点のエリアを通過した直後の状態の表示画面を示す。車両Ａは自車両を、車両Ｂは他車両を示す。

コントローラ１０は、車両の走行中、周囲画像生成部１１により、所定の周期で自車両の周囲の障害物等を検出しつつ、検出した障害物を含めて周囲画像を生成する。また、コントローラ１０は、ナビゲーションシステム４を用いて自車両の位置を測定しつつ、分岐路検出部１２により自車両の走行ルート上における分岐路を、所定の周期で検出している。そして、コントローラ１０は、自車両の位置が、分岐エリアの範囲内にあるか否かを判定する。

自車両の位置が分岐エリアの範囲外である場合には、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に、それぞれ出力する。ヘディングアップ画像制御部１５は、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を受信すると、ヘディングアップ画像を生成し、表示装置７に出力する。

また、コントローラ１０は、自車両の位置が分岐エリアの範囲内である場合には、右左折検出部１３により、自車両の右折又は左折を検出する。自車両の位置が分岐エリアの範囲内で、自車両の右折又は左折をすることを検出しない場合には、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に、それぞれ出力する。

一方、自車両の位置が分岐エリアの範囲内で、自車両の右折又は左折をすることを検出した場合には、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像から、角度固定の画像に表示を切り替える旨の制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６にそれぞれ出力する。

図２（ａ）に示す例では、自車両Ａが分岐エリア内に入り、自車両Ａの乗員が、当該分岐エリア内の交差点で右折するためにターンシグナルスイッチ５を操作する。コントローラ１０は、分岐路検出部１２により、自車両Ａが分岐エリア内にあることを検出しつつ、右左折検出部１３により、自車両Ａが当該分岐エリア内で右折を行うことを検出する。

角度固定画像制御部１６は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に表示を切り替える旨の制御信号を受信した場合には、当該制御信号を受信する直前に、ヘディングアップ画像における自車両Ａの進行方向、あるいは、当該制御信号を受信したときの自車両Ａの進行方向を、画像を固定させる方向に設定する。図２（ａ）の例では、自車両Ａの進行方向は北向きのため、角度固定画像制御部１６は、北向きを、画像を固定させる方向に設定する。すなわち、自車両Ａの位置が分岐エリアに入るときの自車両Ａの進行方向が、画像を固定させる方向になる。

角度固定画像制御部１６は、右折又は左折を継続している間は、自車両Ａの進行方向と固定した方向との間の角度を算出する。そして、角度固定画像制御部１６は、周囲画像生成部１１で生成した周囲画像を、算出した角度分、回転させて、周囲画像の方向を表示画像の方向に合わせる。また、角度固定画像制御部１６は、回転後の周囲画像に対して、自車両Ａの画像を算出した角度分、傾けた上で、周囲画像に自車両Ａの画像を重畳させる。これにより、表示装置７の表示画面上で、自車両Ａの画像の向きと、自車両Ａの進行方向が対応するように、角度固定の画像が生成される。

図２（ｂ）を参照し、例えば自車両Ａが、固定した方向である北向きに対して、４５度、西向きに傾いている場合の、角度固定の画像の生成について説明する。周囲画像生成部１１で生成される周囲画像は、自車両Ａの進行方向を正面とする画像になる。そのため、角度固定制御部１６は、自車両Ａの進行方向を正面とする周囲画像を、時計回りに４５度回転させる。そして、角度固定画像制御部１６は、４５度回転させた周囲画像上に、４５度傾けた自車両Ａの画像を重畳させる。これにより、図２（ｂ）に示す、角度固定の画像が生成される。また、地図の方向が上方向に固定されているため、他車両Ｂの自車両Ａの接近が容易に認識できる。

画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像への表示の切替の制御信号を送信した後、分岐路検出部１２により自車両Ａが分岐エリアの範囲外であることを検出するまで、あるいは、右左折検出部１３により右折又は左折の終了を検出するまでは、角度固定の画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

画像切替判定部１４は、分岐路検出部１２により自車両Ａが分岐エリアの範囲外であることを検出した場合、あるいは、右左折検出部１３により右折又は左折の終了を検出した場合には、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替えるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

ヘディングアップ画像制御部１５は、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替える制御信号を受信すると、ヘディングアップ画像を生成し、表示装置７に出力する。一方、角度固定画像制御部１６は、角度固定の画像の生成を停止する。これにより、自車両Ａが分岐エリアからでるときには、表示装置７の表示画面が、角度固定の画像からヘディングアップ画像に切り替わる。

図２（ｃ）の例では、自車両Ａが、右折先の車線まで走行し、分岐エリアの範囲外に出て、またターンシグナルスイッチ５がオンからオフに切り替わる。画像切替判定部１４は、分岐路検出部１２の検出結果又は右左折検出部１３の検出結果に基づいて、自車両Ａの右折の終了を検出すると、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替えるための制御信号を出力する。そして、ヘディングアップ画像制御部１５は、ジャイロセンサ６の検出値から、自車両Ａの進行方向である西方向を、表示画面の上方向になるように、ヘディングアップ画像を生成し、表示装置７に出力する。これにより、図２（ｃ）に示すヘディングアップ画像が生成される。

次に、図３を用いて、コントローラ１０の制御のフローを説明する。図３は、コントローラ１０の制御手順を示すフローチャートである。なお、図３に示すフローは、車両の走行中、所定の周期で繰り返し行われる。

ステップＳ１にて、コントローラ１０は、カメラ１の撮像画像及びレーダ２の検出値に基づいて、自車両の周囲の情報を取得する。ステップＳ２にて、コントローラ１０は、ナビゲーションシステム４により自車両の位置を測定する。ステップＳ３にて、コントローラ１０の周囲画像生成部１１は、カメラ１の撮像画像、レーダ２の検出値、データベース３の地図情報、及び、ナビゲーションシステム４で測定された自車両の位置に基づき、自車両の周囲画像を生成する。ステップＳ５にて、コントローラ１０は、ジャイロセンサ６の検出値に基づき、自車両の姿勢角を検出する。

ステップＳ６にて、コントローラ１０の分岐路検出部１２は、地図情報に基づき分岐路を検出しつつ、自車両の位置が分岐エリア内にあるか否かを判定する。自車両の位置が分岐エリア内にある場合には、コントローラ１０の右左折検出部１３は、ターンシグナルスイッチ５の状態に基づき、自車両が右折又は左折をするか否かを判定する（ステップＳ７）。

自車両が右折又は左折をする場合には、ステップＳ８にて、画像切替判定部１４は、角度固定の画像を表示装置７に表示させる、と判定する。

ステップＳ９にて、コントローラ１０の角度固定画像制御部１６は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に切り替える際には、画像を切り替えるときの自車両Ａの進行方向を、画像を固定させる方向に設定する。角度固定画像制御部１６は、自車両の姿勢角を取得し、画像を固定させる方向と、姿勢角で示される方向との間の角度を、回転角として算出する。角度固定画像制御部１６は、算出した角度と、周囲画像生成部１１で生成された周囲画像に基づいて、角度固定の画像を生成する。ステップＳ１０にて、コントローラ１０は、角度固定の画像を表示装置７に出力して、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ６に戻り、自車両の位置が分岐エリア外である場合には、ステップＳ１１にて、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像を表示装置７に表示させる、と判定する。たとえば、自車両が直線の道路を走行している場合、又は、自車両が交差点における右折または左折を終えて分岐エリアから出た場合には、ステップＳ６からステップＳ１１へフローが進むことになる。

ステップＳ１２にて、コントローラ１０のヘディングアップ画像制御部１５は、ジャイロセンサ６で検出される自車両の姿勢角と、周囲画像生成部１１で生成された周囲画像に基づいて、地図の所定の方向（図２の例では上方向）を自車両の進行方向に合わせることで、ヘディングアップ画像を生成する。ステップＳ１３にて、コントローラ１０は、ヘディングアップ画像を表示装置７に出力し、本例の制御を終了する。

ステップＳ７に戻り、自車両が右折又は左折をしない場合には、ステップＳ１１に進む。例えば、自車両が分岐エリアの交差点を直進している場合、又は、自車両が交差点における右折または左折を終えた場合には、ステップＳ７からステップＳ１１へフローが進むことになる。

上記のように、本例は、表示画面上で地図の上方向を自車両の進行方向に合わせるヘディングアップ画像、及び、表示画面上で地図の上方向を一定の方向（方角）で固定して表示させる角度固定の画像を生成し、自車両の位置が分岐エリア内にあり、自車両の右折又は左折を検出した場合には、角度固定の画像を表示装置７に表示させている。これにより、分岐エリア内で自車両が右折又は左折をする場合には、車両の周囲画像が大きな角速度をもって回転して、画像を見た乗員が、車両の位置関係や、他車両の接近などを認識しづらくなるという事態を防ぐことができる。その結果として、乗員は、分岐路の表示画面において、車両の周囲の状況を容易に認識することができる。

また本例は、自車両が分岐エリアに入るときの自車両の進行方向を、角度固定の画像で固定した方向にすることで、角度固定の画像を生成する。これにより、乗員は、分岐路の表示画面において、車両の周囲の状況を容易に認識することができる。

また本例は、表示装置７の表示画面で表される自車両の向きと、自車両の実際の進行方向とを対応させた上で、角度固定の画像を生成する。これにより、角度固定の画像の方向が固定されても、自車両の進行方向を容易に認識することができる。

また本例は、自車両が分岐エリアから出るときには、表示装置７の表示画像を、角度固定の画像からヘディングアップ画像に切り替える。これにより、自車両が分岐エリアから出る際には、もとのヘディングアップ画像に戻るため、乗員は、分岐エリアを抜けた後も、車両の周囲の状況を容易に認識することができる。

また本例は、グローバルポジショニングシステムを用いて自車両の位置を検出した上で、自車両の位置が分岐エリア内にあるか否かを判定する。これにより、自車両の位置と、分岐エリアの位置を正確に把握することができる。

また本例は、ターンシグナルスイッチの状態に基づいて自車両の右折又は左折を検出する。これにより、自車両の右折又は左折を正確に把握することができる。

また本例は、自車両が分岐エリア内にあり、かつ、自車両の右折又は左折を検出しない場合には、ヘディングアップ画像を表示させる。これにより、交差点を直進で通過する際には、ヘディングアップ画像が維持されるため、表示画面において、車両の周囲の状況を容易に認識することができる。

なお、本発明の変形例として、右左折検出部１３は、ジャイロセンサ６で検出される姿勢角に基づいて、右折又は左折を検出してもよい。右左折検出部１３は、ジャイロセンサ６で検出される姿勢角で示す方向と、分岐エリアに入る際に自車両が走行していた走行車線の方向（車線の長手方向）との間の角度を算出する。そして、算出した角度が、所定の角度閾値より大きくなった場合に、右左折検出部１３は、自車両の右折又は左折を開始したことを検出する。

また、右左折検出部１３は、ジャイロセンサ６で検出される姿勢角で示す方向と、分岐エリアの分岐路で分岐後の道路の方向との間の角度を算出する。算出した角度が、所定の角度閾値より小さくなった場合に、右左折検出部１３は、自車両の右折又は左折を終了したことを検出する。そして、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に切り替えた後に、右左折検出部１３により自車両の右折又は左折を終了したことを検出した場合には、角度固定の画像をヘディングアップ画像に切り替える。これにより、本例は、自車両の右折又は左折を正確に把握することができる。また本例は、分岐が終了し、道なり走行に戻った場合には、分岐の途中であっても、直線走行と同じ表示形式とすることで、乗員の感性にあった画面表示を可能とする。

また、本発明の変形例として、右左折検出部１３は、データベース３の膣情報から右左折専用道路を取得して、ナビゲーションシステム４で測定されている自車両の位置が、当該右左折専用道路にあるか否かを検出することで、自車両の右折又は左折を検出してもよい。これにより、本例は、自車両の右折又は左折を正確に把握することができる。

また、本発明の変形例として、分岐路検出部１２は、データベース３の地図情報から分岐路が見通しの悪い道路か否かを検出してもよい。見通しの悪さは、例えば、データベース３の地図情報に、車線の周囲の建物や木々等の高さ情報を含んでいる場合には、分岐路の周囲の対象物の高さと、判定閾値とを比較し、対象物の高さが判定閾値より高い場合には、分岐路は見通しの悪い道路であると、判定する。

そして、画像切替判定部１４は、自車両の位置が分岐エリア内であり、自車両の右折又は左折が検出され、当該分岐エリアの分岐路が見通しの悪い道路ではないことが検出した場合には、表示装置７にヘディングアップ画像を表示させる。一方、画像切替判定部１４は、自車両の位置が分岐エリア内であり、自車両の右折又は左折が検出され、当該分岐エリアの分岐路が見通しの悪い道路ではあることが検出された場合には、表示装置７に角度固定の画像を表示させる。これにより、見通しのより分岐のエリアでは、曲線路のように走行することできるため、本例のように、ヘディングアップ画像による表示形式を維持させることで、乗員は、自車両の周囲を直感的に認識することできる。

なお、本発明において、コントローラ１０は、角度固定の画像を生成するために、ジャイロセンサ６の検出値に基づいて、周辺画像及び自車両の画像の回転角を算出したが、周辺画像から車線を表す線（例えば白線）を検出し、当該線の位置に基づいて、回転角を算出してもよい。例えば、角度固定画像制御部１６は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に切り替える旨の制御信号を受信すると、当該制御信号を受信したときの周辺画像の方向を、固定させる方向に設定する。そして、等外制御信号を受信した後に、角度固定制御部１６は、周辺画像生成部１１の画像から、白線を検出する。角度固定制御部１６は、方向を固定したときの周辺画像に含まれる白線と、新たに取得した周囲画像の白線との位置ずれを算出することで、回転角を算出する。

上記のナビゲーションシステム４が本発明の「位置検出手段」に相当し、カメラ１又はレーダ２が「周囲情報取得手段」に相当し、分岐路検出部１２が本発明の「道路検出手段」に相当し、表示装置７が本発明の「表示手段」に相当し、右左折検出部１３が本発明の「車両方向検出手段」に相当し、画像切替判定部１４、ヘディングアップ画像制御部１５、及び角度固定画像制御部１６が本発明の「制御手段」に相当する。また、ヘディングアップ画像が本発明の「第１表示画像」に、角度固定の画像が本発明の「第２表示画像」に相当する。

《第２実施形態》
図４は、発明の他の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、車速センサ８を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。

図４に示すように、本例の運転支援装置は、第１実施形態に係るカメラ１等の他に、車速センサ８を備えている。車速センサ８は自車両の車速を検出するセンサである。車速センサ８の検出値は、コントローラ１０に出力される。

画像切替判定部１４は、車速センサ８の検出値に基づいて、自車両が分岐エリア内で右折又は左折をする際に、渋滞が発生しているか否か、を判定する。具体的には、自車両の位置が分岐エリア内で、自車両が右折又は左折をする場合に、画像切替判定部１４は、自車両の車速と、渋滞の判定のための閾値となる車速閾値とを比較する。そして、自車両の車速が車速閾値より低い場合には、画像切替判定部１４は渋滞が発生していると判定する。

渋滞のように低速時には、表示装置７の表示方式をヘディングアップ画像の表示方式にしたとしても、画像の回転速度が遅いため、表示画像を固定しなくても、乗員は、自車両の周囲の状況を容易に認識することができる。そのため、画像切替判定部１４は、自車両の車速が車速閾値より低い場合には、ヘディングアップ画像の表示装置７に表示させる。一方、画像切替判定部１４は、自車両の車速が車速閾値以上である場合には、角度固定の画像の表示装置７に表示させる。

上記のように、本例は、自車両の位置が分岐エリア内にあり、自車両の右折又は左折が検出され、自車両の車速が車速閾値より低い場合には、ヘディングアップ画像の表示装置７に表示させ、自車両の位置が分岐エリア内にあり、自車両の右折又は左折が検出され、自車両の車速が車速閾値より高い場合には、角度固定の画像の表示装置７に表示させる。これにより、自車両が分岐エリアで右折又は左折する際の車速に応じて、乗員が周囲の状態を認識しやすい表示方式で、周囲画像を表示することができる。

なお、本発明の変形として、コントローラ１０の画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に切り替えた後に、自車両の車速がゼロである状態で、所定の時間継続する場合には、角度固定の画像からヘディングアップ画像に切り替えてもよい。

例えば対向車線の車両の通過を待つ場合など、自車両が分岐エリア内で一時的に停止した場合には、自車両の周囲画像は回転しない。そのため、自車両が一時的に停止した場合には、ヘディングアップ画像にリセットすることで、乗員は、自車両の周囲の認識を改めて開始することができる。

さらに、上記の変形例に加えた例として、自車両の位置が分岐エリア内にあり、自車両の右折又は左折が検出され、かつ、角度固定の画像からヘディングアップ画像に切り替えた後に、自車両の車速がゼロより高くなった場合には、再び、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に切り替える。これにより、分岐エリア内で右折又は左折を行う際に、一度、ヘディングアップ画像の表示表記に戻した後に、再び、表示画像の角度を固定するができるため、乗員は、自車両の周囲を直感的に認識することできる。

上記の車速センサ８が本発明の「車速検出手段」に相当する。

《第３実施形態》
図５は、発明の他の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、合流路検出部１７及び合流検出部１８を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１又は第２実施形態の記載を適宜、援用する。

図５に示すように、本例の運転支援装置は、合流路検出部１７及び合流検出部１８を備えている。

合流路検出部１７は、データベース３に記録されている地図情報から道路の合流路を検出する。道路の合流路は、例えば高速道路の本線に合流する際の道路であって、複数の道路が合流した道路である。また、合流路検出部１７は、ナビゲーションシステム４から自車両の位置情報を取得して、自車両の現在の位置が、合流エリア内にあるか否かを判定する。

合流エリアは、地図情報で示される合流路の位置を中心とした所定の範囲である。合流エリアは、表示装置７に表示した際に、乗員が合流路の周囲の状態を適切に認識できるような範囲に設定されている。なお、合流エリアは、自車両の車速、合流路を構成する道路の法定速度、道路の規格、道路の広さ、道路の数などによって、変えてもよい。例えば、法定速度の高い道路で構成される合流エリアでは、合流地点を通過する車両の車速が大きいため、法定速度が高いほど、合流エリアの範囲が広くなるように、設定されている。

そして、合流路検出部１２は、検出した合流路の情報、及び、自車両の現在の位置が合流エリア内にあるか否かの判定情報を、画像切替判定部１４に出力する。

合流検出部１８は、ターンシグナルスイッチ５の状態に基づいて、合流路における自車両の向きの変更を検出する。合流検出部１８は、ターンシグナルスイッチ５がオフからオンになることを検出することで、合流地点への進入の準備を検出し、ターンシグナルスイッチ５がオンからオフの状態に戻ることを検出することで、自車両の合流の完了を検出している。そして、合流検出部１８は、検出結果を画像切替判定部１４に出力する。

画像切替判定部１４は、自車両の位置が合流路検出部１７により検出された合流エリア外にある場合には、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。また、画像切替判定部１４は、自車両の位置が合流路検出部１７により検出された合流エリア内にあり、かつ、合流検出部１３により自車両の方向の変更を検出しない場合には、ヘディングアップ画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

一方、画像切替判定部１４は、自車両の位置が合流路検出部１７により検出された合流エリア内にあり、かつ、合流検出部１８により自車両の方向の変更を場合には、角度固定の画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

次に、図５及び図６を用いて、コントローラ１０の制御について説明する。なお、表示装置７の表示形式は、自車両の真上からみて、車両及び地図を２次元で表示させる形式とする。図６は、表示装置７に表示される表示画面を示し、（ａ）は、自車両が合流エリアに進入する直前の状態の表示画面を示し、（ｂ）は、自車両が合流点のエリア内で本線に進入するときの状態の表示画面を示し、（ｃ）は自車両が合流エリアを通過した直後の状態の表示画面を示す。車両Ａは自車両を、車両Ｂは他車両を示す。

図６（ａ）に示す例では、自車両Ａが合流エリア内に入り、自車両Ａの乗員が、当該合流エリア内の本線に進入するためにターンシグナルスイッチ５を操作する。コントローラ１０は、合流路検出部１７により、自車両Ａが合流エリア内にあることを検出しつつ、合流検出部１８により、自車両Ａが当該分岐エリア内で右方向に車両の方向を変更しようしていることを検出する。

角度固定画像制御部１６は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像に表示を切り替える旨の制御信号を受信した場合には、当該制御信号を受信する直前に、ヘディングアップ画像における自車両Ａの進行方向、あるいは、当該制御信号を受信したときの自車両Ａの進行方向を、画像を固定させる方向に設定する。図６（ａ）の例では、自車両Ａの進行方向は北向きのため、角度固定画像制御部１６は、北向きを、画像を固定させる方向に設定する。すなわち、自車両Ａの位置が合流エリアに入るときの自車両Ａの進行方向が、画像を固定させる方向になる。

角度固定画像制御部１６は、ターンシグナルスイッチ５のオンの状態を継続している間は、自車両Ａの進行方向と固定した方向との間の角度を算出する。そして、角度固定画像制御部１６は、周囲画像生成部１１で生成した周囲画像を、算出した角度分、回転させて、周囲画像の方向を表示画像の方向に合わせる。また、角度固定画像制御部１６は、回転後の周囲画像に対して、自車両Ａの画像を算出した角度分、傾けた上で、周囲画像に自車両Ａの画像を重畳させる。これにより、表示装置７の表示画面上で、自車両Ａの画像の向きと、自車両Ａの進行方向が対応するように、角度固定の画像が生成される。

図６（ｂ）を参照し、例えば自車両Ａが、固定した方向である北向きに対して、４５度、東向きに傾いている場合の、角度固定の画像の生成について説明する。周囲画像生成部１１で生成される周囲画像は、自車両Ａの進行方向を正面とする画像になる。そのため、角度固定制御部１６は、自車両Ａの進行方向を正面とする周囲画像を、反時計回りに４５度回転させる。そして、角度固定画像制御部１６は、４５度回転させた周囲画像上に、４５度傾けた自車両Ａの画像を重畳させる。これにより、図６（ｂ）に示す、角度固定の画像が生成される。また、地図の方向が上方向に固定されているため、他車両Ｂの自車両Ａの接近が容易に認識できる。なお、周囲画像の回転方向は、固定した方向に対する自車両の傾きに応じて設定される。

画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像から角度固定の画像への表示の切替の制御信号を送信した後、合流路検出部１７により自車両Ａが合流エリアの範囲外であることを検出するまで、あるいは、合流検出部１８により車両方向の変更の終了を検出するまでは、角度固定の画像を表示させるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

画像切替判定部１４は、合流路検出部１７により自車両Ａが合流エリアの範囲外であることを検出した場合、あるいは、合流検出部１８により車両方向の変更の終了を検出した場合には、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替えるための制御信号を、ヘディングアップ画像制御部１５及び角度固定画像制御部１６に出力する。

ヘディングアップ画像制御部１５は、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替える制御信号を受信すると、ヘディングアップ画像を生成し、表示装置７に出力する。一方、角度固定画像制御部１６は、角度固定の画像の生成を停止する。これにより、自車両Ａが合流エリアからでるときには、表示装置７の表示画面が、角度固定の画像からヘディングアップ画像に切り替わる。

図６（ｃ）の例では、自車両Ａが、合流後の本線を走行し、合流エリアの範囲外に出て、またターンシグナルスイッチ５がオンからオフに切り替わる。画像切替判定部１４は、合流路検出部１７の検出結果又は合流検出部１８の検出結果に基づいて、自車両Ａの右折の終了を検出すると、角度固定の画像からヘディングアップ画像へ表示を切り替えるための制御信号を出力する。そして、ヘディングアップ画像制御部１５は、ジャイロセンサ６の検出値から、自車両Ａの進行方向である北東方向を、表示画面の上方向になるように、ヘディングアップ画像を生成し、表示装置７に出力する。これにより、図６（ｃ）に示すヘディングアップ画像が生成される。

次に、図７を用いて、コントローラ１０の制御のフローを説明する。図７は、コントローラ１０の制御手順を示すフローチャートである。なお、図７に示すフローは、車両の走行中、所定の周期で繰り返し行われる。

ステップＳ２１〜Ｓ２５の制御内容は、第１実施形態に係るステップＳ１〜Ｓ５の制御内容と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ２６にて、コントローラ１０の合流路検出部１７は、地図情報に基づき合流路を検出しつつ、自車両の位置が合流エリア内にあるか否かを判定する。自車両の位置が合流エリア内にある場合には、コントローラ１０の合流検出部１８は、ターンシグナルスイッチ５の状態に基づき、合流により自車両の方向を変更しているか否かを判定する（ステップＳ２７）。

自車両の方向を変更する場合には、ステップＳ２８にて、画像切替判定部１４は、角度固定の画像を表示装置７に表示させる、と判定する。ステップＳ２９、Ｓ３０の制御内容は、第１実施形態に係るステップＳ９、Ｓ１０の制御内容と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ２６に戻り、自車両の位置が合流エリア外である場合には、ステップＳ３１にて、画像切替判定部１４は、ヘディングアップ画像を表示装置７に表示させる、と判定する。ステップＳ３２、Ｓ３３の制御内容は、第１実施形態に係るステップＳ１２、Ｓ１３の制御内容と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ２７に戻り、合流により自車両の方向を変更していない場合には、ステップＳ３１に進む。

上記のように、本例は、表示画面上で地図の上方向を自車両の進行方向に合わせるヘディングアップ画像、及び、表示画面上で地図の上方向を一定の方向（方角）で固定して表示させる角度固定の画像を生成し、自車両の位置が分岐エリア内にあり、合流による自車両の方向の変更を検出した場合には、角度固定の画像を表示装置７に表示させている。これにより、合流エリア内で自車両の方向を変更する場合には、車両の周囲画像が大きな角速度をもって回転して、画像を見た乗員が、車両の位置関係や、他車両の接近などを認識しづらくなるという事態を防ぐことができる。その結果として、乗員は、合流路の表示画面において、車両の周囲の状況を容易に認識することができる。

なお本例の運転支援装置は、第２実施形態に係る運転支援装置のように、車速センサ８を設けてもよく、画像切替判定部１４は、車速センサの検出値に基づいて、表示装置７の表示方式を切り替えてもよい。

上記の合流路検出部１７が本発明の「道路検出手段」に相当し、合流検出部１８が本発明の「車両方向検出手段」に相当する。

１…カメラ
２…レーダ
３…データベース
４…ナビゲーションシステム
５…ターンシグナルスイッチ
６…ジャイロセンサ
７…表示装置
８…車速センサ
１０…コントローラ
１１…周囲画像生成部
１２…分岐路検出部
１３…右左折検出部
１４…画像切替判定部
１５…ヘディングアップ画像制御部
１６…角度固定画像制御部
１７…合流路検出部
１８…合流検出部

Claims (14)

1. 自車両の位置を検出する位置検出手段と、
   前記自車両の周囲の情報を取得する周囲情報取得手段と、
   地図情報から道路の分岐路又は合流路を検出する道路検出手段と、
   前記地図情報で示される地図の上に、前記自車両と前記自車両の周囲の情報を重畳させて表示する表示手段と、
   前記自車両の右左折又は前記合流路における前記自車両の合流を車両方向の変更として検出する車両方向検出手段と、
   前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記表示手段の表示画面上で、前記地図の所定の方向を前記自車両の進行方向に合わせて前記表示手段に表示させる第１表示画像、及び、前記表示画面上で前記地図の前記所定の方向を一定の方向に固定して前記表示手段に表示させる第２表示画像を生成し、
   前記位置検出手段により検出された前記自車両の位置が、前記道路検出手段により検出された前記分岐路又は前記合流路を含む所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更を検出した場合には、前記第２表示画像を前記表示手段に表示させる
   ことを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１記載の運転支援装置において
   前記制御手段は、
   前記自車両が前記所定のエリアに入るときの前記自車両の進行方向を、前記一定の方向に固定することで、前記第２表示画像を生成する
   ことを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項１又は２記載の運転支援装置において、
   前記制御手段は、
   前記表示手段の表示画面上に表される前記自車両の向きと、前記自車両の進行方向とを対応させて、前記第２表示画像を生成する
   ことを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記制御手段は、
   前記自車両が前記所定のエリアから出るときには、前記表示手段の表示画像を、前記第２表示画像から前記第１表示画像に切り替える
   ことを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記位置検出手段は、グローバルポジショニングシステムを用いて前記自車両の位置を検出する
   ことを特徴とする運転支援装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記車両方向検出手段は、
   前記自車両の姿勢角を検出し、前記姿勢角に基づいて前記車両方向の変更を検出する
   ことを特徴とする運転支援装置。
7. 請求項６に記載の運転支援装置において、
   前記車両方向検出手段は、
   分岐後の道路に対する前記姿勢角が所定の角度より小さくなった場合に、前記自車両が前記車両方向の変更を終えたことを検出し、
   前記制御手段は、
   前記表示画面上で、前記第１表示画像から前記第２表示画像に切り替えた後に、前記車両方向検出手段により前記車両方向の変更を終えたことを検出した場合には、前記第２表示画像から前記第１表示画像に切り替える
   ことを特徴とする運転支援装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記車両方向検出手段は、
   前記自車両のターンシグナルスイッチの状態に基づいて前記車両方向の変更を検出する
   ことを特徴とする運転支援装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記車両方向検出手段は、
   前記地図情報から右左折専用道路を取得し、前記位置検出手段により検出された前記自車両の位置が前記右左折専用道路上にあるか否かを検出することで、前記前記右左折を検出する
   ことを特徴とする運転支援装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
    前記制御手段は、
    前記位置検出手段により検出された前記自車両の位置が、前記道路検出手段により検出された前記エリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更を検出しない場合には、前記第１表示画像を前記表示手段に表示させる
    ことを特徴とする運転支援装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
    前記道路検出手段は、
    前記地図情報から前記分岐路が見通しの悪い道路であるか否かを検出し、
    前記制御手段は、
    前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更が検出され、かつ、前記道路検出手段により前記見通しの悪い道路でないことが検出された場合には、前記第１表示画像を前記表示手段に表示させ、
    前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更が検出され、かつ、前記道路検出手段により前記見通しの悪い道路であることが検出された場合には、前記第２表示画像を前記表示手段に表示させる
    ことを特徴とする運転支援装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
    前記自車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記右折又は前記左折が検出され、かつ、前記車速検出手段により検出された前記車速が所定の車速閾値より低い場合には、前記第１表示画像を前記表示手段に表示させ、
    前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更が検出され、かつ、前記車速検出手段により検出された前記車速が前記車速閾値より高い場合には、前記前記第２表示画像を前記表示手段に表示させる
    ことを特徴とする運転支援装置。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
    前記自車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記表示画面上で、前記第１表示画像から前記第２表示画像に切り替えた後に、前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更が検出され、かつ、前記車速検出手段により検出された前記車速がゼロである状態で、所定の時間、継続する場合には、前記第２表示画像から前記第１表示画像に切り替える
    ことを特徴とする運転支援装置。
14. 請求項１３記載の運転支援装置において、
    前記制御手段は、
    前記自車両の位置が前記所定のエリア内にあり、前記車両方向検出手段より前記車両方向の変更が検出され、かつ、前記第２表示画像から前記第１表示画像に切り替えた後に、前記車速がゼロより高くなった場合には、前記第１表示画像から前記第２表示画像に切り替える
    ことを特徴とする運転支援装置。

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