JP2016182906A

JP2016182906A - 運転支援システム

Info

Publication number: JP2016182906A
Application number: JP2015064728A
Authority: JP
Inventors: 亘追久保; Wataru Oikubo
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP6425597B2

Abstract

【課題】自動運転解除時に運転者がすみやかに周囲の交通状況を把握できる「運転支援システム」を提供する。
【解決手段】
運転モード制御システム２から、自動運転から手動運転への切替または自動運転から手動運転への切替の予告を受信したならば、自動車のメータクラスタ内に配置したメータクラスタディスプレイ６に、自車の車速５０１と、車内カメラ９で撮影している自動車後方の映像５０２と、前方の道路形状（カーブなど）を表す前方道路情報画像５０３と、周辺の他車の配置を表す周辺他車配置画像５０４と、先行車両までの距離や先行車両周辺の状況を表した先行車両周辺情報画像５０５とを表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動運転と手動運転とを選択的に行う自動車の運転を支援する技術に関するものである。

自動車の自動運転に関わる技術としては、先行車との間の車間距離を一定の距離に維持しつつ、先行車に追従して走行するように、自動車の速度や舵角などを制御する自動運転の技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

また、自動車の自動運転に関わる技術としては、自動運転と手動運転との自動切り替えを行う自動車において、自動運転から手動運転に切り替わる可能性のあるときに、その旨をユーザに対して提示する技術が知られている（特許文献２）。

特開2004-322916号公報特開2001-199295号公報

自動運転と手動運転の切り替えを行う自動車においては、自動運転から手動運転への切り替えを行う際には、切り替えに伴い、運転者がすみやかに周囲の交通状況を把握する必要がある。

しかしながら、自動運転として運転者が周囲の交通状況を監視する必要のない自動運転を行う場合には、手動運転切り替え時に、それまで周囲に全く注意を払っていなかった運転者が、前後左右の他車と自車との関係などの周辺の種々の交通状況を即座に把握することは困難である。

そこで、本発明は、運転者が周囲の交通状況を監視する必要のない第１の運転モードと、運転者が周囲の交通状況を監視する必要のある第２の運転モードとを備えた自動車において、第１の運転モードから第２の運転モードへの切替時に、運転者がすみやかに周囲の交通状況を把握できるように支援することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動運転と手動運転とを選択的に行う自動車に搭載される運転支援システムに、自動車のメータクラスタ内に配置されたディスプレイと、前記自動車周辺の他車の位置を調査し、当該自動車と、当該自動車周辺の他車との位置関係を算定する周辺他車位置算定手段と、前記自動車が自動運転を停止し手動運転を開始する際に、前記ディスプレイの表示を、前記周辺他車位置算定手段が算定した前記自動車と、当該自動車周辺の他車との位置関係を表す画像である周辺他車配置画像を少なくとも含む画面である周辺状況提示画面の表示に切り替える周辺状況提示部とを備えたものである。

ここで、このような運転支援システムでは、前記周辺状況提示部において、前記自動車が自動運転を停止し手動運転を開始する際に、当該自動運転を停止及び手動運転の開始に先立って、前記ディスプレイの表示を、前記周辺状況提示画面の表示に切り替えるものとすることが好ましい。

ただし、このような運転支援システムは、前記周辺状況提示部において、前記自動運転を停止及び手動運転の開始時に、前記ディスプレイの表示を、前記周辺状況提示画面の表示に切り替えるものであってもよい。

ここで、以上の運転支援システムにおいて、前記周辺他車配置画像は、当該自動車周辺の他車との位置関係に加え他車の自車に対する相対速度を表す画像とすることも好ましい。

また、以上の運転支援システムに、前記自動車の後方を撮影するカメラを備え、前記周辺状況提示画面に、前記カメラが撮影した前記自動車の後方の映像も含めるようにしてもよい。

また、以上の運転支援システムに、前記自動車の先行車との距離を算定する車間距離算定手段を備えると共に、前記周辺状況提示画面に、前記車間距離算定手段が算定した距離の表示も含めるようにしてもよい。

また、以上の運転支援システムにおいて、前記周辺状況提示画面には、当該周辺状況提示画面に前記自動車の前方の道路形状を表す画像も含めるようにしてよい。
以上のような運転支援システムによれば、自動車が自動運転を停止し手動運転を開始する際に、自動運転の停止及び手動運転の開始時、または、自動運転の停止及び手動運転の開始に先だって、メータクラスタ内に配置されたディスプレイに、自車周辺の他車との位置関係を表す画像である周辺他車配置画像などの、周囲の交通状況を表した画像や情報を提示する周辺状況提示画面が表示される。よって、ユーザは、手動運転開始時にディスプレイの表示より、すみやかに自車周辺の交通状況を把握することができる。

以上のように、本発明によれば、運転者が周囲の交通状況を監視する必要のない第１の運転モードと、運転者が周囲の交通状況を監視する必要のある第２の運転モードとを備えた自動車において、第１の運転モードから第２の運転モードへの切替時に、運転者がすみやかに周囲の交通状況を把握できるように支援することができる。

本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るカメラの配置を示す図である。本発明の実施形態に係るディスプレイの配置を示す図である。本発明の実施形態に係る周辺状況集約表示処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る周辺状況集約表示の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは自動車に搭載されているシステムであり、図示するように、車載システムは、自動運転システム１、運転モード制御システム２、状況監視システム３、制御装置４、上部ディスプレイ５、メータクラスタディスプレイ６、入力装置７、外部カメラ８、車内カメラ９、車車間/路車間通信装置１０、その他の周辺装置１１を備えている。ここで、周辺装置１１としては、ＧＰＳ受信器や、ナビゲーションシステムや、自動車の速度等の各種状態を検出するセンサや、ビデオコンテンツを再生出力するエンターティメントシステムなどを備える。

ここで、自動運転システム１は、複数の運転モードを備えており、設定された自動運転モードに応じた形態で自動車の操舵、制動、加速などの各種動作の自動制御を行う。
自動運転システム１が備える運転モードには、操舵、制動、加速などの各種動作の全て、または、当該種動作の一部の動作の自動制御を行わない手動運転モードと、操舵、制動、加速などの各種動作の全て自動制御を行う自動運転モードとがある。

ここで、運転モードとして、手動運転モードが設定されているときには、ユーザは自身で周囲の交通状況を監視し、自動運転システム１が自動制御を行わない自動車の動作についてはユーザ自身が操作を行う必要がある。一方、運転モードとして、自動運転モードが設定されているときには、自動車の操作を行う必要はなく、周囲の交通状況を監視する必要からも解放される。

次に、状況監視システム３は、自動運転モードでの自動運転を維持できなくなる状況である自動運転不可状況の検出や、当該自動運転不可状況の発生の予測を行い、検出内容や予測内容を運転モード制御システム２に通知する。

ここで、状況監視システム３は、たとえば、自動運転システム１が、自動運転に必要な設備や情報が整っている道路区間を自動運転可能な道路区間として、自動運転可能な道路区間においてのみ自動運転を行うものである場合には、周辺装置１１として備えたナビゲーションシステムやＧＰＳ受信機が算出している自車の位置が自動運転可能な道路区間の終点にある程度接近したとき（たとえば、自動運転可能な道路区間終点までの予想到達時間が２０秒となったとき）に、自動運転不可状況の発生を予測し、自車の位置が自動運転可能な道路区間の終点近くに到達したとき（たとえば、自動運転可能な道路区間終点までの予想到達時間が１０秒となったとき）に自動運転不可状況の発生を検出する。
また、状況監視システム３は、たとえば、レーダ装置や外部カメラ８を用いて自動車の周囲の状況を監視し、自動運転モードでの自動運転によっては安全を確保できないと推定される状況が発生の可能性ある場合に自動運転不可状況の発生を予測し、安全を確保できないと推定される状況が発生したときに自動運転不可状況の発生を検出する。なお、安全を確保できないと推定される状況が発生したときの自動運転不可状況の発生の検出は、自動運転不可状況の発生が突発的、緊急的なものである場合などには、当該検出に先立つ自動運転不可状況の発生の予測を伴わずに発生する場合もある。

次に、運転モード制御システム２は、状況監視システム３からの自動運転不可状況の検出内容や予測内容の通知や、ユーザの操作に応じて自動運転システム１の運転モードの切替を行う。

すなわち、運転モード制御システム２は、運転モードが自動運転モードにあるときに、状況監視システム３から自動運転不可状況の発生の予測を通知されたならば、手動運転モードへの運転モード切替を予告する手動運転モード切替予告を制御装置４に送信すると共に、「まもなく、手動運転に切り替わります。」といったような、手動運転を準備するよう促す音声メッセージを出力する。

また、運転モード制御システム２は、運転モードが自動運転モードにあるときに状況監視システム３から自動運転不可状況の発生の検出を通知されたならば、制御装置４に手動運転切替通知を送信し、「手動運転に切り替えます」といったような音声メッセージを出力し、自動運転システム１の運転モードを手動モードに切り替える。なお、運転モード制御システム２は、状況監視システム３から自動運転不可状況の発生の予測を通知された後、所定時間経過しても、自動運転不可状況の発生の検出を通知されなかった場合には、その時点で、状況監視システム３が自動運転不可状況の発生の予測を継続しているかどうかを調べ、継続していない場合には、「手動運転への切り替えはキャンセルされました。自動運転を継続します」といったような音声メッセージを出力する処置を行う。

また、運転モード制御システム２は、ユーザから運転モードの切替を指示されたときに、指示に従って自動運転システム１の運転モードを切り替える。また、ユーザの指示による場合にも、運転モードの手動運転モードへの切替の際には、制御装置４に手動運転切替通知を送信する。なお、自動運転モード時に、ハンドルやアクセルペダルやブレーキペダルのユーザの操作が発生した場合に、当該操作を、自動運転モードから手動運転モードへの切替のユーザの指示として受け付けるようにしてもよい。

次に、車載システムは、外部カメラ８として、図２ａに示すように、自動車後部に配置され自動車後方を撮影するカメラ８１と、左右のサイドミラーハウジングに配置され自動車後方を撮影するカメラ８２、８３を備える。

また、車内カメラ９としては、図２ｂに示すように、ルームミラーに固定されて配置され車内から自動車後方を撮影するカメラを備える。
次に、図３に示すように、上部ディスプレイ５は、不使用時には、ルームミラーとして機能するディスプレイであり、運転者の前方上部に配置され、制御装置４は、車内カメラ９で撮影した自車後方の映像を上部ディスプレイ５に表示する。

また、メータクラスタディスプレイ６は、メータクラスタ内に配置されるディスプレイである。
次に、車車間/路車間通信装置１０は、他車の車車間/路車間通信装置１０と無線通信を行って、自動車の位置や進行方向や車速などの情報を交換する処理や、道路に設置された路側器と無線通信を行って、前方の渋滞状況などの各種交通状況を表す情報を受信する処理などを行う。

そして、このような車載システムの構成において、制御装置４は、メータクラスタディスプレイ６の表示を制御する。メータクラスタディスプレイ６の表示には複数の表示モードがあり、制御装置４は、ユーザの入力装置７の操作等に従って、表示モードを切り替え、メータクラスタディスプレイ６の表示を、表示モードに応じて定まる内容、形態の表示に切り替える処理を行う。

ここで、メータクラスタディスプレイ６の表示モードの初期値は標準モードであり、表示モードが標準モードであるときには、制御装置４は、図３に示すように、メータクラスタディスプレイ６に、自動車の車速を提示する速度メータを表す画像と自動車のエンジンの回転数を提示するタコメータを表す画像を表示する。

また、標準モード以外の表示モードとしては、自動車周辺の交通状況を集約的にメータクラスタディスプレイ６に表示する周辺状況集約表示モードの他、たとえば、周辺装置１１として備えたナビゲーションシステムが出力する現在位置や目的地までのルートを表した地図をメータクラスタディスプレイ６に表示するナビゲーションモードや、周辺装置１１として備えたエンターティメントシステムが出力するビデオコンテンツの映像をメータクラスタディスプレイ６に表示するエンターティメントモードなどを設ける。

以下、制御装置４が行う周辺状況集約表示処理について説明する。
図４に、この周辺状況集約表示処理の手順を示す。
図示するように、この処理において制御装置４は、メータクラスタディスプレイ６の表示モードが周辺状況集約表示モードでない期間中（ステップ４０２）、運転モード制御システム２からの手動運転モード切替通知の受信と（ステップ４０４）、運転モード制御システム２からの手動運転モード切替予告の受信と（ステップ４０６）を監視する。

そして、運転モード制御システム２からの手動運転モード切替通知または手動運転モード切替予告を受信したならば（ステップ４０４、４０６）、メータクラスタディスプレイ６の表示モードを周辺状況集約表示モードに切り替え、メータクラスタディスプレイ６の表示を、周辺状況集約表示モードに応じた内容、形態の表示に切り替える（ステップ４０８）。

ここで、上述のように周辺状況集約表示モードが設定されている期間中、制御装置４は、メータクラスタディスプレイ６に自動車周辺の交通状況を集約的に表示する。
図５ａは、周辺状況集約表示モードにおけるメータクラスタディスプレイ６の表示例を示したものであり、この例では、メータクラスタディスプレイ６に、自車の車速５０１と、後方を撮影する外部カメラ８または車内カメラ９で撮影している自動車後方の映像５０２と、前方の道路形状（カーブなど）を表す前方道路情報画像５０３と、周辺の他車の配置を表す周辺他車配置画像５０４と、先行車両までの距離や先行車両周辺の状況を表した先行車両周辺情報画像５０５とを表示している。

ここで、自車の車速５０１は、周辺装置１１として備えた自車の速度を検出するセンサより取得する。また、前方道路情報画像５０３で表す前方の道路形状の情報は、周辺装置１１として備えたナビゲーションシステムから取得する。また、周辺他車配置画像５０４に表す周辺の他車の配置は、車車間/路車間通信装置１０で無線通信を介して他車や路側器から取得した自車周辺の他車の位置と周辺装置１１として備えたナビゲーションシステムやＧＰＳ受信機が算出している自車の位置より算出する。また、先行車両周辺情報画像５０５で表す先行車両周辺の状況も、車車間/路車間通信装置１０で無線通信を介して他車や路側器から取得した自車に先行する車両やその周辺の車両位置の位置や先行車両周辺の渋滞状況などと、ナビゲーションシステムやＧＰＳ受信機が算出している自車の位置より算出する。

さて、本実施形態では、図５ｂに示すように、周辺の他車の配置を表す周辺他車配置画像５０４として、自車を表す自車図形５０４１を中心に、自車周辺に位置する他車を表す他車図形５０４２を、自車と他車の位置関係を倣った配置で配置した画像を用いる。また、周辺他車配置画像５０４においては、直感的に自車と他車の距離を把握できるように、自車からの距離を表す同心楕円形状のスケール図形５０４３を自車図形５０４１の位置を中心位置として配置している。

なお、このような周辺他車配置画像５０４においては、図５ｃに示すように、他車図形５０４２から延ばした矢印によって、各他車の自車に対する相対速度の大きさと方向を表すようにしてもよい。なお、他車の自車に対する相対速度は、車車間/路車間通信装置１０で無線通信を介して他車や路側器から自車周辺の他車の車速と移動方向を取得し、取得した他車の車速と移動方向と、ナビゲーションシステムやＧＰＳ受信機が算出している自車の車速と移動方向とより算出する。

また、このような周辺他車配置画像５０４においては、図５ｄに示すように、あるレベルよりも接近している他車などについて、他車と自車の距離も表すようにしてもよい。
さて、図４に戻り、制御装置４は、メータクラスタディスプレイ６の表示モードを周辺状況集約表示モードに切り替えたならば（ステップ４０８）、所定時間（たとえば、１５秒）の経過を待ち（ステップ４１０）、所定時間経過したならば、メータクラスタディスプレイ６の表示モードを上述した標準モードに切り替え、メータクラスタディスプレイ６の表示を、上述した標準モードに応じた内容、形態の表示に切り替える（ステップ４１２）。

そして、ステップ４０２からの処理に戻る。
以上、制御装置４が行う周辺状況集約表示処理について説明した。
以上のような周辺状況集約表示処理によれば、運転モードが自動運転モードから手動運転モードに切り替わる際に、自動車のメータークラスタ内に設けたメータクラスタディスプレイ６に、自車周辺の他車の配置や、先行車の情報や、自車前方の道路形状や、自車後方の映像などが集約的に表示される。よって、ユーザは、手動運転開始時にメータクラスタディスプレイ６の表示より、すみやかに自車周辺の交通状況を把握することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態では、車車間/路車間通信装置１０を用いて自車周辺の他車や先行車の自車に対する位置や移動方向や速度を算定するようにしたが、自車周辺の他車や先行車の自車に対する位置や移動方向や速度は、外部カメラ８で撮影した映像を画像認識して算定したり、レーダ装置を用いて算定するなど、他の手法によって算定するようにしてもよい。

１…自動運転システム、２…運転モード制御システム、３…状況監視システム、４…制御装置、５…上部ディスプレイ、６…メータクラスタディスプレイ、７…入力装置、８…外部カメラ、９…車内カメラ、１０…路車間通信装置、１１…周辺装置、５０３…前方道路情報画像、５０４…周辺他車配置画像、５０５…先行車両周辺情報画像、５０４１…自車図形、５０４２…他車図形。

Claims

自動運転と手動運転とを選択的に行う自動車に搭載される運転支援システムであって、
自動車のメータクラスタ内に配置されたディスプレイと、
前記自動車周辺の他車の位置を調査し、当該自動車と、当該自動車周辺の他車との位置関係を算定する周辺他車位置算定手段と、
前記自動車が自動運転を停止し手動運転を開始する際に、前記ディスプレイの表示を、前記周辺他車位置算定手段が算定した前記自動車と、当該自動車周辺の他車との位置関係を表す画像である周辺他車配置画像を少なくとも含む画面である周辺状況提示画面の表示に切り替える周辺状況提示部とを有することを特徴とする運転支援システム。
請求項１記載の運転支援システムであって、
前記周辺状況提示部は、前記自動車が自動運転を停止し手動運転を開始する際に、当該自動運転を停止及び手動運転の開始に先立って、前記ディスプレイの表示を、前記周辺状況提示画面の表示に切り替えることを特徴とする運転支援システム。
請求項１記載の運転支援システムであって、
前記周辺状況提示部は、前記自動運転を停止及び手動運転の開始時に、前記ディスプレイの表示を、前記周辺状況提示画面の表示に切り替えることを特徴とする運転支援システム。
請求項１、２または３記載の運転支援システムであって、
前記周辺他車配置画像は、当該自動車周辺の他車との位置関係に加え他車の自車に対する相対速度を表す画像であることを特徴とする運転支援システム。
請求項１、２、３または４記載の運転支援システムであって、
前記自動車の後方を撮影するカメラを備え、
前記周辺状況提示画面には、前記カメラが撮影した前記自動車の後方の映像も含まれていることを特徴とする運転支援システム。
請求項１、２、３、４または５記載の運転支援システムであって、
前記自動車の先行車との距離を算定する車間距離算定手段を備え、
前記周辺状況提示画面には、前記車間距離算定手段が算定した距離の表示も含まれていることを特徴とする運転支援システム。
請求項１、２、３、４、５または６記載の運転支援システムであって、
前記周辺状況提示画面には、当該周辺状況提示画面に前記自動車の前方の道路形状を表す画像も含まれていることを特徴とする運転支援システム。