JP2022011837A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】運転支援中のドライバの不安感を軽減する。【解決手段】表示装置は、物体認識装置によって算出された相対位置に自車両と共に他車両を表示し、自動的な車線変更の実施予定があるときは、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに、車線変更を実施する予定であることを示すマークを表示し、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在するときは、他車両の相対位置に応じて、マークの位置を変化させるように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は車両に関する。

特許文献１には、自車両の周囲に存在する他車両を認識して車線変更を自動的に行う車両が開示されている。

特開２０１９－１３７１３９号公報

車線変更を自動的に行うことが可能な車両の場合、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施させようとしているのかが不明であると、ドライバが不安を覚えるおそれがある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、車線変更を自動的に行うことが可能な車両が、自車両の周囲に存在する他車両を認識すると共に他車両の相対位置を算出するように構成された物体認識装置と、自車両の乗員に提供する情報を表示するための表示装置と、を備える。表示装置は、自車両と共に物体認識装置によって算出された相対位置に他車両を表示し、自動的な車線変更の実施予定があるときは車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに車線変更を実施する予定であることを示すマークを表示し、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす前記他車両が存在するときは他車両の相対位置に応じてマークの位置を変化させるように構成される。

本発明のこの態様によれば、他車両と共に車線変更の実施予定スペースにマークを表示し、当該マークの位置を他車両の相対位置に応じて時系列的に変化させることができるので、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握することができる。

図１は、本発明の一実施形態による表示装置を備える車両のシステム概略図である。 図２は、測距センサの動作について説明する図である。 図３は、車両の周囲に存在する他車両を、車両と共に情報表示画面に表示した場合の一例を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態による表示装置のハードウェア構成を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態による表示処理について説明するフローチャートである。 図６は、車線変更マークの具体的な表示方法について説明する図である。 図７は、車線変更マークの具体的な表示方法について説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

図１は、本発明の一実施形態による表示装置４を備える車両１００のシステム概略図である。

車両１００は、カメラ１と、測距センサ２と、物体認識装置３と、表示装置４と、車両制御装置５と、を備える。カメラ１、測距センサ２、物体認識装置３、表示装置４、及び車両制御装置５は、それぞれコントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク６を介して通信可能に接続される。

カメラ１は、車両１００の前方を向くように、例えば車両１００の車室内に取り付けられて、所定のフレームレート（例えば、１０［Ｈｚ］～４０［Ｈｚ］）で車両１００の前方領域を撮影し、その前方領域が写った画像（以下「カメラ画像」という。）を生成する。そしてカメラ１は、カメラ画像を生成する度に、生成したカメラ画像を、車内ネットワーク６を介して車両制御装置５に送信する。

測距センサ２は、車両１００の周囲の測距領域に対して、図２（Ａ）に示すように照射角度を異ならせた複数本のレーザ光又は電波を水平かつ平行に照射し、照射した各レーザ光の反射光又は照射した各電波の反射波を受信する。そして測距センサ２は、受信した反射光又は反射波に基づいて、測距領域内に存在する道路や障害物（例えば建物、道路上の先行車や後続車、対向車といった走行車両、停止車両、縁石、落下物、及び歩行者等）までの距離を計測する。この道路や障害物までの距離は、図２（Ｂ）に示すように、それぞれレーザ光又は電波の反射点（照射点）毎に取得されており、測距センサ２は、各反射点までの距離と各反射点の座標情報とを対応付けた上で、それらを測距データとして車内ネットワーク６を介して物体認識装置３に送信する。

レーザ光を照射する測距センサ２としては、例えばライダ（LiDAR；Light Detection And Ranging）が挙げられる。また電波を照射する測距センサ２としては、例えばミリ波レーダセンサが挙げられる。本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、測距センサ２として車両１００のルーフに取り付けられたライダを用いている。

物体認識装置３は、測距データに基づいて、車両１００の周囲に存在する他車両を認識すると共に、認識した他車両に関する情報（以下「他車両情報」という。）を、車内ネットワーク６を介して表示装置４及び車両制御装置５に送信する。具体的には物体認識装置３は、照射されたレーザ光等の反射波に基づいて検出された複数の反射点のうち、所定の条件を満たす反射点を同一物体から反射されたレーザ光等の反射点としてグルーピングすることによって、車両１００の周囲に存在する他車両を認識する。なお以下の説明では、車両１００と、その車両１００の周囲に存在する他車両と、を明確に区別するために、必要に応じて車両１００のことを自車両１００という場合がある。

表示装置４は、車両１００のドライバが視認できる位置に配置された情報表示画面４４（図４参照）を備える。情報表示画面４４は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイである。物体認識装置３から送信されてくる他車両情報には、各他車両の種別情報（乗用車やトラック、二輪車など）、車両１００を基準とした場合の各他車両の位置情報（相対位置情報）、及び、車両１００の前方かつ車両１００と同じ車線を走行している他車両（以下「先行車両」という。）の有無や先行車両との車間距離に関する先行車両情報などが含まれている。本実施形態による表示装置４は、この他車両情報に基づいて、例えば図３に示すように、車両１００の周囲に存在する他車両を車両１００と共に情報表示画面４４に表示する。具体的には表示装置４は、図３に示すように、他車両が乗用車であれば、所定の乗用車用のアイコンを当該他車両の相対位置に表示する。同様にして、他車両がトラックであれば、所定のトラック用のアイコンを当該他車両の相対位置に表示し、図示はしてないが、他車両が二輪車であれば、所定の二輪車用のアイコンを当該他車両の相対位置に表示する。

車両制御装置５には、前述したカメラ画像や他車両情報の他にも、加速、操舵、及び制動に関する運転操作の一部又は全部を自動的に行う運転支援を実施するために必要な各種の情報（例えば、ドライバの外観情報や車両１００の現在位置情報、車速情報など）が入力される。そして車両制御装置５は、これらの情報に基づいて車両１００の運転計画を作成し、その運転計画に従って加速、操舵、及び制動に関する運転操作の一部又は全部を自動的に行う。また本実施形態では、車両制御装置５は、作成した運転計画に関する情報（以下「運転計画情報」という。）を、車内ネットワーク６を介して表示装置４に送信する。

図４は、表示装置４のハードウェア構成を示す図である。

図４に示すように、表示装置４は、通信インターフェース４１と、記憶部４２と、処理部４３と、情報表示画面４４と、を備える。

通信インターフェース４１は、表示装置４を車内ネットワーク６に接続するためのインターフェース回路を備える。すなわち通信インターフェース４１は、車内ネットワーク６を介して物体認識装置３と接続される。通信インターフェース４１は、物体認識装置３から他車両情報を受信する度に、受信した他車両情報を処理部４３にわたす。

記憶部４２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、処理部４３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

処理部４３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部４３は、記憶部４２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、表示装置４の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。処理部４３は、通信インターフェース４１を介して受信した他車両情報及び運転計画情報に基づいて、車両１００の周囲に存在する他車両や車線変更に関する情報などの各種の情報を情報表示画面４４に表示するための表示処理を実行する。この表示処理の詳細については、図５を参照して後述する。

情報表示画面４４は、前述した通り、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイであって、車両１００のドライバが視認できる位置に配置されて、処理部４３から出力された信号に応じた情報（例えば、文字情報や画像情報）を表示する。

なお物体認識装置３及び車両制御装置５のハードウェア構成については図示しないが、表示装置４と同様に、通信インターフェース、記憶部、及び処理部を備えている。

ここで本実施形態では、図３に示したように、車両側で把握した自車両１００の周囲に存在する他車両、すなわち物体認識装置３で認識した自車両１００の周囲に存在する他車両を、表示装置４によって情報表示画面４４に表示させている。このように、車両制御装置５による運転支援中に車両側で把握している情報をドライバに開示することで、例えばドライバは、車両側が把握している情報が正確であるかなどを判断できるようになるので、ドライバに安心感を与えることができる。

一方で、車両制御装置５による運転支援中においては、追越時や合流時、分流時などに車線変更が自動的に行われる場合があるが、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施しようとしているのかが不明であると、特に自車両１００の周囲に他車両が存在する場合には、ドライバが不安を覚えるおそれがある。

そこで本実施形態では、自動的な車線変更の実施予定があるときは、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに、車線変更を実施する予定であることを示すマーク（以下「車線変更マーク」という。）を、その位置や表示態様を時系列的に変化させながら、自車両１００及び他車両と併せて情報表示画面４４に表示することとした。

以下、図５から図７を参照して、表示装置４の処理部４３において実行される、この本実施形態による表示処理の詳細について説明する。

図５は、本実施形態による表示処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、表示装置４は、物体認識装置３から受信した他車両情報に基づいて、自車両１００の周囲に存在する他車両を自車両１００と共に情報表示画面４４に表示する。

ステップＳ２において、表示装置４は、車両制御装置５から受信した運転計画情報に基づいて、自動車線変更の実施予定があるか否かを判定する。表示装置４は、自動車線変更の実施予定があれば、ステップＳ３の処理に進む。一方で表示装置４は、自動車線変更の実施予定がなければ、本処理を終了する。

ステップＳ３において、表示装置４は、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに、車線変更マークを自車両１００及び他車両と併せて情報表示画面４４に表示する。表示装置４は、例えば車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在するときは、当該他車両の相対位置に応じて、車線変更マークの位置や表示態様を時系列的に変化させながら、自車両１００及び他車両と併せて情報表示画面４４に表示する。この本実施形態による車線変更マークの具体的な表示方法については、図６及び図７を参照して後述する。

ステップＳ４において、表示装置４は、車両制御装置５から受信した運転計画情報に基づいて、実施を予定していた自動車線変更が完了したか、又は何らかの理由によって中止になったか否かを判定する。表示装置４は、実施を予定していた自動車線変更が完了したか、又は中止になったときは、ステップＳ５の処理に進む。一方で表示装置４は、実施を予定していた自動車線変更がまだ完了しておらず、また中止になってもいなければ、ステップＳ３の処理に戻り、車線変更マークの表示を継続する。

ステップＳ５において、表示装置４は、情報表示画面４４から車線変更マークを消去する。

以下、図６及び図７を参照して、本実施形態による車線変更マークの具体的な表示方法について説明する。

図６は、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が、情報表示画面４４の表示範囲内に存在している場合の車線変更マークの時系列的な変化の様子を示した図である。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、自動車線変更の実施予定があり、自車両１００が車線変更を実行すべく待機している状態のときは、車線変更先の走行レーンに車線変更マークとしての線状マーク１０Ａが表示される。

線状マーク１０Ａは、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに表示される。線状マーク１０Ａを表示するスペースは、情報表示画面４４の表示範囲内に他車両が存在するときは、他車両の後方のスペースとされ、これにより、どの他車両の後方に車線変更を実施する予定かを、ドライバが容易に判断できるようしている。

図６に示す例では、図６（Ａ）に示すように、線状マーク１０Ａが、まず、自車両１００の右斜め前方の２台の他車両に挟まれたスペースに表示される。その後、線状マーク１０Ａを表示したスペースに車線変更を行うべく自車両１００の速度が制御され、時間の経過と共に２台の他車両との相対位置が変化することに伴って線状マーク１０Ａの位置が徐々に変化する。そして図６（Ｂ）に示すように、線状マーク１０Ａが自車両１００の真横に表示されると、車線変更が実施される。

このように、他車両と共に車線変更の実施予定スペースに車線変更マークを表示し、車線変更マークの位置を他車両の相対位置に応じて時系列的に変化させることで、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握できるようになる。

なお本実施形態では、車線変更を実際に実行するにあたって、車線変更に可能なスペースが十分に確保されて車線変更が可能な状態になると、図６（Ｃ）に示すように、車線変更を実際に実行することをドライバに伝達するべく、自車両１００の真横に表示されていた線状マーク１０Ａを、面状マーク１０Ｂに変化させている。

このように、車線変更を実行すべく待機しているときと、車線変更を実際に実行するときと、で車線変更マークの表示態様を変化させることで、車線変更がいつ実施されるのかをより明確にすることができる。また、車線変更のための待機状態にあるのか、それともこれから車線変更を実施しようとしているのかを把握できないと、ドライバとしては、車線変更のためのオーバライドを行うべきか否かの判断を行い難いが、車線変更マークの表示態様を変化させることで、車線変更のための待機状態であるのか、これから実際に車線変更を実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握できるようになり、必要に応じてオーバライドを行うことができる。

なお本実施形態では、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在しないときは、自車両１００の真横に線状マーク１０Ａを表示した後、すぐに面状マーク１０Ｂに変化させて、車線変更を実施するようにしているが、線状マーク１０Ａを表示せずに最初から面状マーク１０Ｂを表示させるようにしてもよい。

また本実施形態では、車線変更を実行すべく待機しているときの車線変更マークを線状マーク１０Ａとし、車線変更を実際に実行するときの車線変更マークを面状マーク１０Ｂとしているが、各車線変更マークの表示態様は、特に限られるものではない。

図７は、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が、自車両１００よも後方を走行しており、情報表示画面４４の表示範囲外に存在している場合の車線変更マークの時系列的な変化の様子を示した図である。

自車両１００よりも後方の車線変更先の走行レーンを走行している他車両の相対速度が速い場合には、当該他車両が自車両１００を追い越してから、当該他車両の後方に車線変更を行う運転計画が作成されることがある。このような運転計画が作成された場合、車線変更を実施する予定のスペースは、自車両１００よりも後方遠方の車線変更先の走行レーンを走行している他車両の後方のスペースとなるが、情報表示画面４４の表示範囲には限りがあるため、情報表示画面４４に自車両１００の後方遠方を走行している他車両を表示することは難しい。そのため、このような運転計画が作成された場合には、自車両１００が車線変更を実行すべく待機している状態であることを、ドライバに対してどのように伝達するかが問題となる。

そこで本実施形態では、このような運転計画が作成されたとき、すなわち、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在しているが、当該他車両が自車両１００の後方に存在していて情報表示画面４４の表示範囲内に存在していないときは、図７（Ａ）に示すように、車線変更マークとしての線状マーク１０Ａを、車線変更先の走行レーンの後端に表示することとした。

そして、図７（Ｂ）に示すように、他車両が情報表示画面４４の表示範囲内に存在するようになったら、当該他車両の後方のスペースに線状マーク１０Ａを表示しつつ、当該他車両の相対位置の変化に合わせて線状マーク１０Ａの位置を徐々に前方に移動させることとした。

これにより、車線変更をするにあたって、自車両１００よりも後方遠方の車線変更先の走行レーンを走行している他車両の通過を待っている状態であることを、ドライバが容易に把握することができる。

以上説明した本実施形態によれば、車線変更を自動的に行うことが可能な車両１００が、車両１００の周囲に存在する他車両を認識すると共に当該他車両の相対位置を算出するように構成された物体認識装置３と、車両１００の乗員に提供する情報を表示するための表示装置４と、を備える。そして表示装置４は、車両１００と共に物体認識装置３によって算出された相対位置に他車両を表示し、自動的な車線変更の実施予定があるときは、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに、車線変更を実施する予定であることを示す車線変更マークを表示し、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在するときは、他車両の相対位置に応じて車線変更マークの位置を変化させるように構成されている。具体的には表示装置４は、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在しており、当該他車両が表示装置４の情報表示画面４４の表示範囲内に存在するときは、車線変更を実施する予定のスペースを他車両の後方のスペースとするように構成されている。

このように、他車両と共に車線変更の実施予定スペースにマークを表示し、当該マークの位置を他車両の相対位置に応じて時系列的に変化させることで、車線変更がいつ実施されるのか、また車線変更を車線変更先の走行レーンのどの位置に実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握することができる。

また本実施形態による表示装置４は、車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす他車両が存在しているが、当該他車両が自車両１００の後方に存在していて表示装置４の情報表示画面４４の表示範囲内に存在していないときは、車線変更マークを車線変更先の走行レーンの後端に表示するようにさらに構成されている。

これにより、車線変更をするにあたって、自車両１００よりも後方遠方の車線変更先の走行レーンを走行している他車両の通過を待っている状態であることを、ドライバが容易に把握することができる。

また本実施形態による表示装置４は、車線変更を実行すべく待機しているときと、車線変更を実際に実行するときと、で車線変更マークの表示態様を変化させるようにさらに構成されている。

車線変更のための待機状態にあるのか、それともこれから車線変更を実施しようとしているのかを把握できないと、ドライバとしては、車線変更のためのオーバライドを行うべきか否かの判断を行い難いが、車線変更マークの表示態様を変化させることで、車線変更のための待機状態であるのか、これから実際に車線変更を実施しようとしているのかを、ドライバが容易に把握できるようになり、必要に応じてオーバライドを行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００ 車両、自車両
３ 物体認識装置
４ 表示装置

Claims (4)

1. 車線変更を自動的に行うことが可能な車両であって、
   前記車両の周囲に存在する他車両を認識すると共に前記車両に対する前記他車両の相対位置を算出するように構成された物体認識装置と、
   前記車両の乗員に提供する情報を表示するための表示装置と、
   を備え、
   前記表示装置は、
   前記車両と共に前記物体認識装置によって算出された相対位置に前記他車両を表示し、
   自動的な車線変更の実施予定があるときは、車線変更先の走行レーンの車線変更を実施する予定のスペースに、車線変更を実施する予定であることを示すマークを表示し、
   車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす前記他車両が存在するときは、前記他車両の相対位置に応じて、前記マークの位置を変化させるように構成される、
   車両。
2. 前記表示装置は、
   車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす前記他車両が存在しており、当該他車両が前記表示装置の表示範囲内に存在するときは、前記スペースを前記他車両の後方のスペースとするように構成される、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記表示装置は、
   車線変更先の走行レーンに車線変更に影響を及ぼす前記他車両が存在しているが、当該他車両が前記車両の後方に存在していて前記表示装置の表示範囲内に存在していないときは、前記マークを車線変更先の走行レーンの後端に表示するように構成される、
   請求項１又は請求項２に記載の車両。
4. 前記表示装置は、
   車線変更を実行すべく待機しているときと、車線変更を実際に実行するときと、で前記マークの表示態様を変化させるように構成される、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両。

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