JP2019204402A - 障害物表示装置及び車両用灯具システム - Google Patents

Abstract

【課題】ピラーによって形成される死角領域に存在する障害物を運転者に報知する。【解決手段】運転者の視野範囲に位置する表示領域に、自車両の走行を支援する種々の情報を表示させる表示制御部と、前記自車両のピラーの幅及び位置と運転者の頭部位置とに基づいて、前記ピラーによって形成される死角領域を算出する死角領域算出部と、自車両に取り付けられたセンサから前記死角領域内の歩行者及び車両を含む障害物を検知した検知情報を取得する検知情報取得部と、を備え、前記表示制御部が、前記障害物が前記死角領域内に存在する場合に、前記死角領域内に前記障害物が存在することを表す予め定めたマークを、前記表示領域における前記障害物の近傍位置に表示させる障害物表示装置。【選択図】図１

Description

本発明は、自車両の周辺の歩行者、他車両等の障害物を検知し、運転者の視野範囲内に表示させて報知する障害物表示装置及び車両用灯具システムに関する。

従来、走行車両に設けられたカメラやセンサ等により、走行車両の前方に存在する歩行者や他の車両等の障害物を検知して、運転者に報知する技術が知られている。
一方、走行中の道路に停止車両などがあった場合には、当該停止車両の陰に隠れた人や車は、カメラやセンサで検知することができない。このため、特許文献１には、停車中の自車両が他の走行車両の運転者からみて死角領域を形成し、自車両の陰に存在する歩行者や他の車両等の障害物を走行車両のカメラ等では検知することができず、走行車の運転者が認識できない場合に、歩行者や他の車両との衝突の危険を運転者に報知する車両用危険報知制御装置が開示されている。特許文献１の車両用危険報知制御装置では、自車両の陰に存在することによって走行車両の運転者が認識できない障害物との衝突の危険について、走行車両の運転者に対し、例えば、自車両のクラクション等の音や、ヘッドライト、ウィンカー、ブレーキランプ等の点灯によって報知している。

国際公開第２０１４／１９２３６９号公報

ところで、通常、運転者の視野範囲にはフロントウィンドウ及びドアウィンドウの一部が含まれるが、フロントウィンドウとドアウィンドウとの間にピラー（窓柱）が存在するために、このピラーが運転者の視線を遮る死角領域を形成してしまうことがある。この場合、ピラーによって形成される死角領域に存在する歩行者や他車両を含む障害物は、運転者から視認することができず、自車両が障害物と衝突する虞がある。

しかしながら、上述の特許文献１に開示された車両用危険報知制御装置では、自車両が停止している場合において、他の走行車に対して自車両が死角領域を形成してしまう場合に、他車両の運転者に対して自車両から危険を報知するものにすぎない。従って、走行中の自車両の運転者に対して、上述のピラーによって形成される死角領域における歩行者や他車両を含む障害物の存在を報知する手段が望まれる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ピラーによって形成される死角領域に存在する障害物を運転者に報知することを目的とする。

本発明の一態様は、運転者の視野範囲に位置する表示領域に、自車両の走行を支援する種々の情報を表示させる表示制御部と、前記自車両のピラーの幅及び位置と運転者の頭部位置とに基づいて、前記ピラーによって形成される死角領域を算出する死角領域算出部と、自車両に取り付けられたセンサから前記死角領域内の歩行者及び車両を含む障害物を検知した検知情報を取得する検知情報取得部と、を備え、前記表示制御部が、前記障害物が前記死角領域内に存在する場合に、前記死角領域内に前記障害物が存在することを表す予め定めたマークを、前記表示領域における前記障害物の近傍位置に表示させる障害物表示装置を提供する。

本発明によれば、ピラーによって形成される死角領域に存在する障害物を運転者に報知することができる。

具体的には、運転者は、ピラーによって形成される死角領域内の歩行者、車両を含む障害物に対して、運転者の視野内に位置する表示領域において、障害物近傍に障害物の存在を表示させることができる。これにより、運転者に障害物の存在を視覚的に報知させることができ、衝突の危険を回避させるよう促すことができる。

本発明の第１の実施形態に係る障害物表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る障害物表示装置に係る説明図である。 運転者の視野範囲についての説明図であり、（Ａ）は視野範囲内に含まれる窓とピラーとの関係を示し、（Ｂ）は死角領域について説明する説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る障害物表示装置において、運転者の視野範囲及び死角領域を説明する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る障害物表示装置において、運転者の視野範囲及び死角領域を説明する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る障害物表示装置における表示制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る障害物表示装置に係る説明図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る障害物報知装置について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る障害物表示装置１０は、自動車等の車両に搭載され、例えばヘッドアップディプレイ（ＨＵＤ）に自車両の走行に必要な情報を表示させる表示制御部１０３と、ピラーによって形成される死角領域を算出する死角領域算出部１０２と、自車両周辺の障害物を検知した検知情報を取得する検知情報取得部１０１と、を含んで構成されている。

表示制御部１０３は、例えば車両内に設置されたヘッドアップディプレイ（ＨＵＤ）１１などの、運転者の視野範囲内に位置する表示領域に、自車両の走行に必要な種々の情報を表示させる。本実施形態においては、ヘッドアップディスプレイを表示領域として用いることとして説明する。また、表示制御部１０３は、後述する検知情報取得部１０１から取得した検知情報と、死角領域算出部１０２により算出された死角領域とに基づいて、自車両周辺の障害物が運転者の死角領域に存在する場合にその旨を表示領域としてのヘッドアップディスプレイ１１に表示させる。表示制御部の詳細については後述する。

なお、本実施形態では、後述するように自車両周辺の障害物が運転者の死角領域に存在する場合には、所定のマーク（目印）を表示領域に標示あるいは表示させることにより運転者に注意喚起を行う。本明細書において「表示」は「標示」の意味を包含するものとして、以下表示又は標示を区別せずに「表示」を用いる。

死角領域算出部１０２は、自車両のピラーの幅及び位置と運転者の頭部位置とに基づいて、ピラーによって形成される死角領域を算出する。
ここで、死角領域について図２〜図４を参照して説明する。

一般的に、車両には、フロントウィンドウとドアウィンドウとの間にピラー（窓柱）が存在する。図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、運転者の視野範囲には、フロントウィンドウ及びドアウィンドウの一部が含まれているが、この視野範囲においてピラーが運転者の視界を遮ってしまう。このため、運転者から見たピラーの延長線上の領域は運転者にとっては死角領域となり、運転者は死角領域に存在する歩行者、他車両、その他の障害物を直接的に視認することができない。

そこで、自車両のピラーの幅及び位置と運転者の頭部位置を利用して死角領域の角度、死角領域を算出する。具体的には以下のように算出する。
図４、図５に示すように、運転席に着席した運転者Ｄの頭部からピラーまでの距離Ｔと、ピラーの幅Ｗを取得する。ここで、ピラーの位置及びピラーの幅は、予め所定の記憶部（図示せず）に記憶させておき、これを利用することができる。

運転者Ｄの頭部の位置は、例えば、ダッシュボード等に設けられたカメラ、レーザセンサ、ＴＯＦセンサ等の位置センサ３０を用いて運転者の目の位置を検知することができる他、例えば、予め想定し得る複数の運転者の頭部の位置を定めたデータテーブルを記憶部に記憶させておき、運転者の身長や体型に最も近い頭部位置のデータを読み出して利用することができる。データテーブルには、例えば、運転者の体型や運転席の背もたれの位置等に基づいて算定される複数パターンの位置を含めることができ、着席する際に運転者に選択させるような構成とすることもできる。

死角領域の算出において、好ましくは、運転者の目の位置を位置センサ等によって検知し、検知した目の位置からピラーまでの距離を算出し、運転者の目からピラーまでの距離及びピラーの幅を用いて死角領域の角度を算出する。この場合には、運転者の体型、姿勢等に依らず、運転者の正確な位置情報が得られるので、死角領域も正確に算出することができる。この他、死角領域算出部１０２は、想定される運転手の体型、背もたれの位置からなるある一定の範囲の頭の位置で算定される死角の尤度を一義的に定めて記憶させておき、これを利用することもできる。

具体的には、図６に示すように、運転者Ｄの頭の位置からピラーまでの距離Ｔ、ピラーの幅Ｗ、運転者Ｄの中心からピラーまでの角度をθpとすると、死角の角度θは、以下の式（１）で表すことができる。

なお、ピラーの下部から上部までについて、上記（１）式を順次適用することで、３次元的な死角領域を算出することができる。

なお、上述の式（１）において、死角の尤度を考慮する場合、すなわち、死角θに余裕を持たせる場合には、θｐおよびＴに対してそれぞれ±Δθｐ、±ΔＴを含めて死角θを算出する。±Δθｐ、±ΔＴは想定される運転手の体型、背もたれの位置から成るある一定の範囲の頭の位置を表す。

検知情報取得部１０１は、少なくとも死角領域算出部１０２において算出された死角領域内に存在する歩行者、他の車両を含み、走行の障害になる障害物を検知した検知情報を取得する。ここで、検知情報は、例えば、自車両の所定位置に設置されたカメラやＴＯＦ(Time of Flight)センサ等のセンサ（不図示）によって取得した自車両周辺の空間の画像等から得ることができる。センサの配置位置は、例えば、車室内（ダッシュボード上、フロントガラス上部）や車外（バンパー近傍、ヘッドランプ内又は近傍、車両側面等）等、センサの性能やその他の車載装置の配置位置を考慮して適宜定めることができる。

また、検知情報取得部１０１は、カメラやＴＯＦ等のセンサに、予め死角領域に関する情報を与え、センサから少なくとも死角領域内に存在する、人や車両を含む障害物を検知した検知情報を取得する。

表示制御部１０３は、検知情報取得部１０１が取得した検知情報に従って障害物が死角領域内に存在する場合に、死角領域内に障害物が存在することを表す予め定めたマーク３２を、ＨＵＤ１１によって形成される表示領域において障害物の近傍位置に表示させる。本実施形態においてはピラーの陰に歩行者がおり、この場合に表示制御部１０３は、図２に示すように、歩行者の位置についてＨＵＤを介してフロントウィンドウの歩行者近傍にマーク３２として矢印を表示させている。

ここで、障害物が存在することを表す予め定めたマーク３２を障害物近傍位置に表示させるのは、運転者からみてピラーと歩行者とが重なっており歩行者を直接的に視認できない、すなわち、ピラーの陰に歩行者が隠れているため、障害物の本来の位置に表示することができないからである。
表示制御部１０３は、検知情報が死角領域以外の自車両周辺の所定範囲について障害物を検知した情報である場合にも、必要に応じてＨＵＤ１１にその旨を表示させてもよい。
なお、マークは、上述した矢印の他、三角形、円形、感嘆符、警告マーク、人の形状や車両の形状等の障害物を模した形状等の、運転者に対して注意喚起を行いやすい形状を選択することができる。

以下、図６に示すフローチャートに従って、障害物表示装置における表示制御の流れについて説明する。 ステップＳ１１において障害物表示制御が開始指示されると、死角領域算出部１０２により運転者の頭部位置を決定する（ステップＳ１２）。障害物表示制御の開始は、例えば、運転者による指示や、周囲の明るさに応じて自動的に開始するように設定しておくことができる他、ヘッドランプの点灯と同時に開始するように設定することができる。運転者の頭部位置は、上述した通りダッシュボード等に設けられた位置センサ３０を用いて運転者の目の位置を検知する、又は、予め記憶されているデータテーブルから適切な頭部位置を読み込むことにより決定する。

続いて、ステップＳ１２で決定した頭部位置と、ピラーの位置及び幅に基づいて死角領域を算出し、算出した死角領域を検知情報取得部１０１に出力する（ステップＳ１３）。センサ（図示せず）では、死角領域算出部１０２から取得した死角領域に関する情報に基づいて死角領域内に歩行者、車両等を含む障害物があるかを監視しており、障害物が死角領域内にあることを検知した場合に検知情報を検知情報取得部１０１に出力している。

そして、次のステップＳ１４では、検知情報取得部１０１が、センサから検知情報を取得したか否かを判定し、検知情報を取得したと判定した場合に、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、表示制御部１０３が、死角領域内に障害物が存在することを表す予め定めたマークを、ＨＵＤ１１によって形成される表示領域において障害物の近傍位置に表示させる。ステップＳ１４で、検知情報取得部１０１が、センサから検知情報を取得していないと判定した場合には、ステップＳ１２に戻り以降の処理を継続する。

ステップＳ１６では、自車両の停止、エンジンの停止、ヘッドランプの消灯等によって障害物表示制御を終了させる。

このように本実施形態によれば、運転者は、ピラーによって形成される死角領域内の歩行者、車両を含む障害物を視認することができず衝突の虞が生じるものの、これらの障害物に対して、運転者の視野内に位置する表示領域としてのＨＵＤによって障害物近傍に障害物の存在を表示させることができる。これにより、運転者に障害物の存在を視覚的に報知させることができ、衝突の危険を回避させるよう促すことができる。

なお、表示制御部１０３は、センサによる障害物検知に関する監視のサンプリング頻度Ｓｔあるいは表示制御を繰り返すサンプリング頻度について、自車両の走行速度Ｖ１、走行路面の状況、道路の道幅Ｒｗ、交差点の通過速度等の状況に基づいて決定する。サンプリング頻度は、さまざまな交通環境、状況を考慮し、検知−表示−認識−停止時間(空走時間＋制動時間) の一連の動作から逆算して危険を回避できるように必要なサンプリング頻度を設定することが望ましい。特に、自車両の速度Ｖ１が高いほどサンプリング時間は短く、サンプリング頻度は高くする必要がある。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る障害物表示装置について説明する。
上述した第１の実施形態では、運転者の視野内に配置された表示領域として、ヘッドアップディスプレイを適用した例について説明した。本実施形態においては、所謂路面描画システムを適用し、表示領域を路面とした例について説明する。本実施形態において、上述した第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、表示制御部１０３運転者の視野範囲内にある路面を表示領域とし、路面に障害物が存在することを表す予め定めたマークを表示させる。このため、障害物表示装置は、表示制御部１０３からの制御信号に従って、路面に照明することによってマークを表示させる路面表示用光源モジュール４０を設けている。路面表示用光源モジュール４０は、ヘッドランプ３５内に設けることができ、ヘッドランプ３５内の前照灯とは独立して動作させることができる。例えば、路面表示用光源モジュールは、ヘッドランプ内以外にも、ヘッドランプ近傍、バンパー内、車両側面に設けてもよい。

このように本実施形態によれば、運転者は、死角領域内の歩行者、車両を含む障害物を視認することができず衝突の虞が生じるものの、これらの障害物に対して、運転者の視野範囲内の路面における障害物近傍に障害物の存在を表すマークを照明により描画することができる。これにより、運転者に障害物の存在を視覚的に報知させることができるので、運転者及び歩行者に対して衝突の危険を回避させるよう促すことができる。

上述した第１の実施形態及び第２の実施形態に係る障害物表示装置では、障害物が死角領域内にあるかをセンサが判断し、検知情報取得部１０１が検知情報として死角領域内に障害物があることを示す情報を取得することとして説明したが、死角領域内の障害物を判定する手法はこれに限られない。

例えば、検知情報取得部１０１が、死角領域算出部１０２から死角領域に関する情報を取得すると共に、センサから死角領域に限らず自車両周辺の所定範囲について障害物を検知した検知情報を取得し、検知情報取得部１０１において検知情報と死角領域とに基づいて、障害物が死角領域内に存在するかを判定してもよい。

また、表示制御部１０３が、死角領域算出部１０２から死角領域に関する情報を取得すると共に、検知情報取得部１０１を介してセンサから死角領域に限らず自車両周辺の所定範囲について障害物を検知した検知情報を取得し、表示制御部１０３において、検知情報と死角領域とから、障害物が死角領域内に存在するかを判定してもよい。

上述した第１の実施形態及び第２の実施形態に係る障害物表示装置のいずれも、ヘッドランプ（車両用灯具）と共に構成することができ、この場合には、例えばセンサや路面表示用光源モジュールを前照灯と共にあるいは近傍に設けたり、自車両の周囲を検知するセンサとして車載カメラ等を兼用したりすることができる。また、障害物表示システムのオンオフをヘッドランプのオンオフと連動させることもできる。

また、障害物の存在を、運転者の死角範囲内の表示領域にマークを表示させて報知することに加えて、いずれかの照明の強度を変更させたり、点滅させたりして視覚的に報知したり、警告音を鳴動させて聴覚的に報知したりすることもできる。

１０１・・・検知情報取得部、１０２・・・死角領域算出部、１０３・・・表示制御部、３０・・・ＨＵＤ、３２・・・マーク、３５・・・ヘッドランプ、４０・・・路面表示用モジュール

Claims (9)

1. 運転者の視野範囲に位置する表示領域に、自車両の走行を支援する種々の情報を表示させる表示制御部と、
   前記自車両のピラーの幅及び位置と運転者の頭部位置とに基づいて、前記ピラーによって形成される死角領域を算出する死角領域算出部と、 自車両に取り付けられたセンサから前記死角領域内の歩行者及び車両を含む障害物を検知した検知情報を取得する検知情報取得部と、を備え、
   前記表示制御部が、
   前記障害物が前記死角領域内に存在する場合に、前記死角領域内に前記障害物が存在することを表す予め定めたマークを、前記表示領域における前記障害物の近傍位置に表示させる障害物表示装置。
2. ヘッドアップディスプレイによって前記表示領域を形成する請求項１記載の障害物表示装置。
3. 前記自車両の走行路面の一部に前記表示領域を形成する請求項１記載の障害物表示装置。
4. 前記死角領域算出部が、以下の式に従って死角領域の角度θを算出する請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の障害物表示装置。
   

   

   但し、Ｔは運転者Ｄの頭の位置からピラーまでの距離、Ｗはピラーの幅、θpは運転者Ｄの中心からピラーまでの角度である。
5. 前記表示制御部が、自車両の走行速度、走行路面の状況、道路の道幅、交差点の通過速度等の状況に基づいて処理を繰り返すサンプリング頻度を決定する請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の障害物表示装置。
6. 前記死角領域算出部が、自車両の運転席の背もたれの位置及び複数の運転者の体型等に基づいて定めた複数の頭部位置を定めたデータテーブルから、前記運転者の頭部位置を決定する請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の障害物表示装置。
7. 前記死角領域算出部が、予め一定の余裕を加えた死角領域を算出する請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の障害物表示装置。
8. 前記表示制御部による前記障害物が存在することを表す予め定めたマークの表示と併せて、警告音を発生させる警告音鳴動部をさらに備えた請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の障害物表示装置。
9. 自車両の前方の所定位置に設けられたヘッドランプと、
   請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の障害物表示装置と、を備え、 前記ヘッドランプの点灯及び消灯と連動して前記障害物表示装置が作動する車両用灯具システム。

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