JP2015101282A - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の後続車両について、車線変更に伴う危険性を前もって判断することができる支援情報を表示する
【解決手段】運転支援装置10は、自車両の後側方の隣接車線を走行する複数の後続車両の有無、及びそれらの位置に関する情報を取得し、自車両と後続車両との距離及び相対速度と、後続車両間の距離及び相対速度とを算出する。その算出結果に基づき、複数の後続車両について、自車両が隣接車線へ車線変更することに伴う危険度を評価する。そして、危険度の評価結果に基づき、車線変更に伴う危険度を表す支援情報の画像を複数の後続車両が存在する位置を基準とする道路区間に対応付けて作成し、作成した画像をカメラ20から取込んだ撮像画像上における対応する位置に重畳して、ディスプレイ30表示する。
【選択図】図1

Description

本発明は、自車両の後側方を撮影した映像を表示する運転支援装置に関する。
カメラで自車両の後側方の隣接車線を撮影し、撮影によって得られた画像上に車線変更等が可能か否かの目安となるガイド線等の運転支援情報を重畳させて表示する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−51850号公報
特許文献1に記載の技術では、自車両の後側方の隣接車線を走行する直近1台の後続車両を基準に、車線変更等が可能か否かの目安となるガイド線を表示するようになっている。この技術の問題点として、直近の後続車両に対応するガイド線しか表示されないため、運転者が直近の後続車両の前で車線変更をすることを断念したときに、その後続車両の後で車線変更が可能であるか否かを前もって判断する目安がないことが挙げられる。そのため、当該直近の後続車両に追い抜かれてから、運転者は次の直近の後続車両に対応するガイド線を参考にして、車線変更が可能であるか否かを判断しなければならない。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、複数の後続車両について、車線変更に伴う危険性を前もって判断することができる支援情報を表示するための技術を提供することを目的とする。
本発明は、自車両の後側方の隣接車線を撮像する撮像手段と、自車両の後側方の隣接車線を走行する複数の後続車両に関する情報を取得する状況取得手段と、画像を表示する表示手段と通信可能に接続された運転支援装置に関する。本発明の運転支援装置は、画像取得手段、算出手段、評価手段、及び表示制御手段を備える。
画像取得手段は、撮像手段によって撮像された撮像画像を取得する。算出手段は、状況取得手段により取得された情報に基づいて、自車両と後続車両との距離及び相対速度と、後続車両間の距離及び相対速度とを算出する。評価手段は、算出手段により算出された距離及び相対速度に基づき、複数の後続車両について、自車両が隣接車線へ車線変更することに伴う危険度を評価する。表示制御手段は、評価手段による危険度の評価結果に基づき、車線変更に伴う危険度に関する支援情報を、複数の後続車両が存在する位置を基準とする道路区間に対応付けて作成する。そして、作成した支援情報を撮像画像上における対応する位置に重畳した支援画像を、表示手段に表示させる。
本発明の運転支援装置によれば、隣接車線を走行する複数の後続車両について評価した危険度に基づき、複数の後続車両が存在する位置を基準とする道路区間に対応付けた支援情報を撮像画像上に重畳して表示させることができる。このようにすることで、運転者は、直近1台の後続車両だけでなくそれ以降の後続車両についても、車線変更に伴う危険性を前もって把握することができる。
運転支援装置の構成を表すブロック図。 危険度判定処理(直近1台目の後続車両)の手順を表すフローチャート。 危険度判定処理(複数の後続車量間)の手順を表すフローチャート。 強調表示の概要を表す説明図。 撮像画像に強調表示画像を重畳した表示例を表す説明図。 撮像画像に強調表示画像を重畳した表示例を表す説明図。 撮像画像に強調表示画像を重畳した表示例を表す説明図。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
[運転支援システムの構成の説明]
図1に示すように、実施形態の車載システム1は、運転支援装置10と、この運転支援装置10に接続されているカメラ20、後方車両検知部21、速度センサ22、ウインカスイッチ23、ディスプレイ30、及びスピーカ31とを備える。
カメラ20は、車載システム1が搭載される車両(以下、自車両)の後側方を撮像するものである。このカメラ20は、主に自車両が走行している車線と隣接する車線(以下、隣接車線)が撮像範囲に入るように、例えば自車両のバックミラーや車体側面に後方に向けて取付けられている。このカメラ20は、例えば、車両の左右どちら側に取付けられていてもよい。
後方車両検知部21は、例えば、ミリ波レーダやレーザレーダ、カメラ映像に対する画像認識により、カメラ20の撮像範囲である自車両の後側方の隣接車線を走行する後続車両の存在や、位置(自車両との相対位置)を検知する物体検知用センサである。速度センサ22は、自車両の速度を検知し、その検知信号を運転支援装置10に入力する。ウインカスイッチ23は、自車両に装備されたウインカ(方向指示器)を操作するためのスイッチであり、ウインカを作動させるためのスイッチ信号を出力する。
ディスプレイ30は、カメラ20による撮像画像、及びその撮像画像上に重畳された支援情報を表示するための表示装置である。このディスプレイ30は、例えば運転席前方のメータパネルやAピラー付近の運転者から視認しやすい位置に設置される。スピーカ31は、車線変更に伴う危険度に応じた警告音を出力するための音声出力装置である。
運転支援装置10は、図示しないCPU,ROM,RAM等を中心に構成された情報処理装置(例えば、マイクロコンピュータ)。この運転支援装置10は、自車両が車線変更することに伴う危険度に関する支援情報を表示する機能を実現するものであり、そのための機能的構成として、制御部11、表示出力部12及び警告音出力部13を備える。
制御部11は、カメラ20から取得した撮像画像に対する画像処理や後方車両検知部21により検知された複数の後続車両について、これらの後続車両の影響により自車両が隣接車線に車線変更することに伴う危険度を判定する。危険度の判定は、直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理(図2参照)、及び、複数の後続車両間に関する危険度判定処理(図3参照)を実行することで行われる。これらの処理の詳細な手順については後述する。
また、制御部11は、複数の後続車両について危険度を判定した結果に基づき、各後続車両が走行している道路区間における危険度の度合を表す支援情報の画像を作成する。この支援情報の画像は、カメラ20から取得した撮像画像上において、各後続車両が走行している道路区間に相当する領域に重畳して施される強調表示画像として作成される。また、制御部11は、ウインカスイッチ23の操作状態に基づいて車線変更の意図があると判断したときに、車線変更に伴う危険度の度合に応じて警告音を出力させる。
表示出力部12は、取込んだ撮像画像上に制御部11において作成された支援情報の画像が重畳された支援画像を、ディスプレイ30に出力して表示させる。警告音出力部13は、制御部11の制御に基づく警告音をスピーカ31から音声出力する。
[直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理]
直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理の手順について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、運転支援装置10の制御部11が所定の制御周期で繰返し実行する。
S100では、制御部11は、後方車両検知部21から得られた検知結果に基づき、隣接車線を走行する後続車両のうち、自車両から最も近い1番目の後続車両と自車両との間の距離及び相対速度を算出する。ここでは、カメラ20から取込んだ撮像画像に対する画像認識を用いて、撮像画像に写る後続車両の位置を特定し、後続車両と自車両との距離を算出してもよい。
S102では、制御部11は、S100で算出した1番目の後続車両との距離及び相対速度と、自車両の速度とに基づいて、1番目の後続車両に関する危険度を判定する。ここでは、例えば、自車両と後続車両との距離が短いほど、また、自車両と後続車両とが接近する方向に相対速度が大きいほど、また、自車両の速度が大きいほど、危険度が高く評価される。なお、本実施形態では、危険度1(低程度)、危険度2(中程度)、危険度3(高程度)の3段階で危険度を評価するものとする。
1番目の後続車両について危険度1と判定した場合(S102:危険度1)、制御部11はS104に進む。S104では、制御部11は、1番目の後続車両について危険度1に相当する支援情報の画像を作成する。一方、1番目の後続車両について危険度2と判定した場合(S102:危険度2)、制御部11はS106に進む。S106では、制御部11は、1番目の後続車両について危険度2に相当する支援情報の画像を作成する。一方、1番目の後続車両について危険度3と判定した場合(S102:危険度3)、制御部11はS112に進む。S112では、制御部11は、1番目の後続車両について危険度3に相当する支援情報の画像を作成する。
S104,S106,S112では、制御部11は、カメラ20から取得した撮像画像に対して、1番目の後続車両が存在する位置を基準とする隣接車線の一部領域を危険度に応じた表示態様で強調する画像を支援情報の画像として作成する。ここでは、制御部11は、1番目の後続車両から進行方向前方に所定距離を隔てた領域に該当する撮像画像上の領域に対して、S102における判定結果である危険度1〜3の何れかに相当する表示態様の強調表示画像を作成する。また、1番目の後続車両の進行方向前後の近接領域に該当する撮像画像上の領域に対して、S102における判定結果に関わらず、危険度3に相当する表示態様の強調表示画像を作成する。
S108では、制御部11は、ウインカスイッチ23の操作状態に基づき、方向指示器がオンになっているか否かを判定する。方向指示器がオンになっている場合(S108:YES)、制御部11はS110に進む。S110では、制御部11は、S102で判定された危険度2に対応する所定の警告音を、警告音出力部13を介してスピーカ31から出力する。ここで発生する警告音は、車線変更に中程度の危険性が伴う旨を運転者に知らせるためのものである。一方、S108において方向指示器がオンになっていないと判定した場合(S108:NO)、制御部11は本処理を終了する。
S114では、制御部11は、ウインカスイッチ23の操作状態に基づき、方向指示器がオンになっているか否かを判定する。方向指示器がオンになっている場合(S114:YES)、制御部11はS116に進む。S116では、制御部11は、S102で判定された危険度3に対応する所定の警告音を、警告音出力部13を介してスピーカ31から出力する。ここで発生する警告音は、車線変更に高程度の危険性が伴う旨を運転者に知らせるためのものである。一方、S114において方向指示器がオンになっていないと判定した場合(S114:NO)、制御部11は本処理を終了する。
[複数の後続車両間に関する危険度判定処理]
複数の後続車両間に関する危険度判定処理の手順について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、運転支援装置10の制御部11が所定の制御周期で繰返し実行する。
S200では、制御部11は、後続車両の順番を数えるためのカウンタの値(n)を1にセットする。S202では、制御部11は、後方車両検知部21から得られた検知結果に基づき、隣接車線を走行する後続車両のうち、自車両から近い方からn番目の後続車両とn+1番目の後続車両との間の距離及び相対速度を算出する。ここでは、カメラ20から取得した撮像画像に対する画像認識を用いて、撮像画像に写る後続車両の位置を特定し、後続車両間の距離を算出してもよい。
次のS204では、制御部11は、S200で算出したn番目とn+1番目の後続車両間の距離及び相対速度と、自車両の速度とに基づいて、これら2台の後続車両間に関する危険度を判定する。ここでは、例えば、2台の後続車両間の距離が短いほど、また、2台の後続車両が接近する方向に相対速度が大きいほど、また、自車両の速度が大きいほど、危険度が高く評価される。ここでは、危険度1、危険度2、危険度3の3段階で危険度を評価する。
S204において危険度1と判定した場合(S204:危険度1)、制御部11はS206に進む。S206では、制御部11は、n番目とn+1番目の後続車両の中間の領域について、危険度1に相当する支援情報の画像を作成する。一方、S204において危険度2と判定した場合(S204:危険度2)、制御部11はS208に進む。S208では、制御部11は、n番目とn+1番目の後続車両の中間の領域について、危険度2に相当する支援情報の画像を作成する。一方、S204において危険度3と判定した場合(S204:危険度3)、制御部11はS210に進む。S210では、制御部11は、n番目とn+1番目の後続車両の中間の領域について、危険度3に相当する支援情報の画像を作成する。
S206,S208,S210では、制御部11は、カメラ20から取得した撮像画像に対して、n番目とn+1番目の後続車両の中間に相当する隣接車線の領域を、危険度に応じた表示態様で強調する画像を支援情報の画像として作成する。ここでは、制御部11は、2台の後続車両の中間において各後続車両から所定距離を隔てた範囲に該当する撮像画像上の領域に対して、S206における判定結果である危険度1〜3の何れかに相当する表示態様の強調表示画像を作成する。また、各後続車両の進行方向前後の近接領域に該当する撮像画像上の領域に対して、S206における判定結果に関わらず、危険度3に相当する表示態様の強調表示画像を作成する。
次のS212では、制御部11は、検知されている全ての後続車両について危険度の判定を行ったか否かを判定する。未判定の後続車両が存在する場合(S212:NO)、制御部11はS214に進む。S214では、制御部11は、カウンタの値(n)を1つカウントアップしてS202に戻る。一方、検知されている全ての後続車両について危険度の判定を行った場合(S212:YES)、制御部11は本処理を終了する。
上述の「直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理」(図2参照)、及び「複数の後続車両間に関する危険度判定処理」(図3参照)において作成された支援情報の画像は、カメラ20から取込んだ撮像画像上の対応する位置に重畳され、表示出力部12を介してディスプレイ30に表示される。
[危険度の判定結果の具体例]
上述の「直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理」(図2参照)、及び「複数の後続車両間に関する危険度判定処理」(図3参照)による処理結果に基づく、危険度の分布状況の具体例について、図4を参照しながら説明する。図4の事例では、自車両の右側の隣接車線の後方において、3台の後続車両1〜3が自車両と同じ方向に走行している状況を想定している。
図4に例示されるとおり、隣接車線上において、各後続車両1〜3の直前及び直後の近接領域に相当する各領域B,D,Fについては、危険度3の強調表示が割当てられる。領域B,D,Fの前後の長さは、例えば、自車両や他の後続車両との相対速度や、各後続車両の車速に応じて可変とする。
自車両から直近の後続車両1について、危険度2と判定されたと想定する。この場合、後続車両1から前方に領域Bを隔てた領域Aについて、危険度2の強調表示が割当てられる。また、後続車両1と後続車両2との中間について、危険度1と判定されたと想定する。この場合、後続車両1の近接領域である領域Bと、後続車両2の近接領域である領域Dとの隙間に相当する領域Cについて、危険度1の強調表示が割当てられる。
また、後続車両2と後続車両3との中間について、危険度3と判定されたと想定する。この場合、後続車両2の近接領域である領域Dと、後続車両3の近接領域である領域Fとの隙間に相当する領域Eについて、危険度3の強調表示が割当てられる。なお、領域Dと領域Fとの隙間は、自車両の全長よりも狭くなっている。そのため、この隙間に自車両が入るように車線変更した場合、後続車両2,3の近接領域に干渉するおそれがある。このように、2台の後続車両の近接領域の隙間が著しく狭い場合、危険度3の強調表示が割当てられるものとする。
[強調表示画像の表示例]
カメラ20から取込んだ撮像画像上に強調表示画像を重畳した画像の表示例について、表現方法の異なるいくつかの事例を図5,6を参照しながら説明する。
図5(a)は、カメラ20から取得した撮像画像の一例である。この撮像画像には、左端に自車両の車体の一部が写り込んでおり、それより右側の領域には自車両の隣接車線の風景が写っている。また、この撮像画像には、自車両より後方の隣接車線上を一列に走行する3台の後続車両が写っているものとする。以下、これらの後続車両については、自車両から近いものから順に1番目、2番目、3番目と識別する。
図5(b)は、図5(a)で示される撮像画像上に、面状の強調表示画像を重畳した第1の表示例である。この事例では、隣接車線の路面上における危険度を表示すべき領域全体を、べた塗や網掛け等の図柄で面状に覆う表現方法が用いられている。これらの強調表示画像は、危険度の程度に応じて図柄の色や模様、濃淡、透明度等を変えることで危険度の程度を判別可能にする。また、この強調表示画像は、画像内の後続車両と重なる部分には描画されない。また、危険度の程度を領域ごとに段階的に表現する方法とは別に、色や明暗、濃淡のグラデーションを使って連続的に表現する方法であってもよい。
図6(a)は、図5(a)で示される撮像画像上に線状の強調表示画像を重畳した第2の表示例である。この事例では、隣接車線の路面上における危険度を表示すべき領域の前端と後端に、実線や点線、破線等の線分を道路面に沿って平行に引いて危険度の範囲を表す表現方法が用いられている。また、図6(b)は、図5(a)で示される撮像画像上に線状の強調表示画像を重畳した第3の表示例である。この事例では、隣接車線の路面上における危険度を表示すべき領域の両側端(隣接車線の境界)に沿って実線や点線、破線等の線を引いて危険度の範囲を表す表現方法が用いられている。より具体的には、この強調表示画像は、道路面上に引かれている車線を区分する白線に沿う平行な線分として描画される。図6(a)及び図6(b)に例示される強調表示画像は、危険度の程度に応じて線の色や太さ、模様(実線、点線、破線)等を変えることで危険度の程度を判別可能にする。また、これらの強調表示画像は、画像内の後続車両と重なる部分には描画されない。
図7は、図5(a)とは別の撮像画像上に強調表示画像を重畳した第4の表示例である。この事例では、自車両からすぐ横の隣接車線上であって、カメラ20の撮像範囲外となる死角に後続車両が存在する状況を想定している。例えば、図5(a)に例示される状況から1番目の後続車両が自車両を追い抜く過程で、カメラ20の撮像範囲からフレームアウトした状況がこれに相当する。このような場合、撮像画像からフレームアウトした後続車両に由来する危険度の高い領域が表示範囲内に残っていれば、危険度が高い状態を表す強調表示画像が撮像画像に重畳して表示される。このとき、表示範囲外に存在する後続車両に由来する強調表示画像を表示する場合、表示範囲外に後続車両が存在することを示す警告マークを表示するように構成することが考えられる。
[変形例]
直近1台目の後続車両に関する危険度判定処理(図2参照)のS108,S114において方向指示器が作動していると判定されたときに、撮像画像上に重畳して表示している強調表示画像の表示態様を変化させるようにしてもよい。具体的には、方向指示器の作動中に強調表示画像の色を変えたり明滅させて、通常よりも表示を強調することが考えられる。このようにすることで、運転者に車線変更する意図があるときに、車線変更に伴う危険性を認識しやすくできる。
図5及び図6の表示例では、危険度の高い領域から低い領域まで各段階の危険度に対応する強調表示画像を表示する事例について説明した。これとは別に、危険度が高い領域については強調表示画像を表示し、危険度が低い領域については何も表示しないようにしてもよい。
[効果]
実施形態の車載システム1によれば、以下の効果を奏する。
隣接車線を走行する複数の後続車両について評価した危険度に基づき、車線変更に伴う危険度の程度を判別可能な強調表示画像を、カメラ20から取得した撮像画像上に重畳して表示させることができる。また、強調表示画像を、各後続車両の前後の近接領域や後続車両間の領域に対応付けて表示することができる。このようにすることで、運転者は、直近1台の後続車両だけでなくそれ以降の後続車両についても、車線変更に伴う危険性を前もって把握することができる。
また、方向指示器の作動に基づいて、危険度に応じた警告音を発生したり強調表示画像の表示態様を変化させることができる。これにより、運転者に車線変更の意図があるときに、車線変更に伴う危険性を運転者に明確に把握させることができる。
1…車載システム、10…運動支援装置、11…制御部、12…表示出力部、13…警告音出力部、20…カメラ、21…後方車両検知部、22…速度センサ、23…ウインカスイッチ、30…ディスプレイ、31…スピーカ。

Claims (9)

  1. 自車両の後側方の隣接車線を撮像する撮像手段(20)と、自車両の後側方の隣接車線を走行する複数の後続車両の有無、及び当該複数の後続車両の位置に関する情報を取得する状況取得手段(21)と、画像を表示する表示手段(30)と通信可能に接続された運転支援装置(10)であって、
    前記撮像手段によって撮像された撮像画像を取得する画像取得手段(11)と、
    前記状況取得手段により取得された情報に基づいて、自車両と前記後続車両との距離及び相対速度と、前記後続車両間の距離及び相対速度とを算出する算出手段(11)と、
    前記算出手段により算出された距離及び相対速度に基づき、前記複数の後続車両について、自車両が前記隣接車線へ車線変更することに伴う危険度を評価する評価手段(11)と、
    前記評価手段による危険度の評価結果に基づき、車線変更に伴う危険度に関する支援情報を、前記複数の後続車両が存在する位置を基準とする道路区間に対応付けて作成し、前記作成した支援情報を前記撮像画像上における対応する位置に重畳した支援画像を、前記表示手段に表示させる表示制御手段(11,12)と、
    を備えることを特徴とする運転支援装置。
  2. 請求項1に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、各後続車両が存在する位置の直前及び直後の道路区間に対応する前記支援情報を作成し、その作成した支援情報を前記撮像画像に写る各後続車両の直前及び直後の道路区間に重畳した支援画像を表示させること、
    を特徴とする運転支援装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、連続する2台の前記後続車両の中間の道路区間に対応する前記支援情報を作成し、その作成した支援情報を前記撮像画像上に写る2台の前記後続車両の中間の道路区間の位置に重畳した支援画像を表示させること、
    を特徴とする運転支援装置。
  4. 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、前記支援情報として、車線変更に伴う危険度の程度を判別可能な態様の図柄を前記撮像画像上に重畳した支援画像を表示させること、
    を特徴とする運転支援装置。
  5. 請求項4に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、車線変更に伴う危険度の程度に応じて、前記支援情報の図柄の色、模様、又は透明度を変えた前記支援情報を作成し、かつ、前記撮像画像内の後続車両と重なる領域には、前記支援情報を描かないこと、
    を特徴とする運転支援装置。
  6. 請求項4に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、車線変更に伴う危険度の程度に応じて、色、太さ、又は模様を変えた線分を、前記撮像画像内の道路面上に沿って引いた前記支援情報を作成し、かつ、前記撮像画像内の後続車両と重なる領域には、前記線分を描かないこと、
    を特徴とする運転支援装置。
  7. 請求項4に記載の運転支援装置において、
    前記表示制御手段は、車線変更に伴う危険度の程度に応じて、色、太さ、又は模様を変えた線分を、前記撮像画像内の道路面上において車線を区分する白線に沿って引いた前記支援情報を作成し、かつ、前記撮像画像内の後続車両と重なる領域には、前記線分を描かないこと、
    を特徴とする運転支援装置。
  8. 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の運転支援装置において、
    自車両に装備されている方向指示器(23)の作動状況を判別する作動判別手段(10)と、
    前記作動判別手段によって方向指示器が作動していると判別されたときに、前記評価手段によって評価された危険度に応じた警告音を、所定の音声出力手段(31)に出力させる警告手段(11,13)と、
    を備えることを特徴とする運転支援装置。
  9. 請求項1ないし請求項8の何れか1項に記載の運転支援装置において、
    自車両に装備されている方向指示器(23)の作動状況を判別する作動判別手段(10)を備え、
    前記表示制御手段は、前記作動判別手段によって方向指示器が作動していること判別されたときに、前記支援情報の表示態様を強調させること、
    を特徴とする運転支援装置。
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