JP4300353B2 - 後側方映像提供装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設置された後側方撮像装置によって運転者に後側方映像を提供する映像提供装置に関する。

従来、車両の後部にカメラを設置し、車室内にはモニタを配置して、後方の映像を運転者に提供する装置が知られている。特に運転中は、ドアミラーやルームミラーでは後側方に死角が発生しやすいことから、その後側方映像をモニタで提供することが行われている。

一方で、後側方の映像を常にモニタに表示しているのは利用効率の観点からも合理的でない。そこで、運転者が車線変更指示を出した場合、すなわち、ターンシグナルレバーを操作した場合に、それを検出して指示方向側の後側方映像を提供する試みがなされている（特許文献１）。
特開２００２−２０４４４６

しかしながら、車線変更指示があってから運転者に後側方映像を提示した場合、既に映像のタイミングが遅いことが考えられた。例えば高速走行状況の場合、ターンシグナルレバー操作後に後側方映像を確認していたのでは、素早く変化する外部状況に対して余裕を持った反応ができない可能性がある。

本発明に係る後側方映像提供装置は、車両に設置されて車両後側方を撮像する後側方撮像手段と、車両と前方車両との車間距離を検出する前車間距離検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、前車間距離と車速に基づく前方車両と自車との相対関係から車線変更の可能性を推定し、後側方撮像手段によって撮像された後側方映像の提示起動時期を判定する起動判定手段と、提示起動時期に基づいて後側方映像を表示する表示手段とを備え、起動判定手段は、車速から特定される加速度値が所定閾値を超えている高加速度状況を判定する加速度判定部と、前車間距離に関する第１閾値、および該第１閾値よりも小さい第２閾値が設定され、前車間距離が第１閾値以下である第１接近状況と、前車間距離が第２閾値以下である第２接近状況を判断する前車間距離判定部とを有し、第１接近状況かつ高加速度状況である場合は後側方映像を提示し、第２接近状況である場合は高加速度状況で無くても後側方映像を提示するものである。

本発明によれば、運転者による具体的な車線変更指示が無い場合においても、前車との相対関係等に基づいて予め運転者に後側方映像が提供されるので、余裕を持った運転が可能になる。

以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る後側方映像提供装置１の構成図である。後側方映像提供装置１は、後側方カメラ１１、前車間距離センサ１２、車速センサ１３、起動判定部１４を有する制御装置１８、および車内モニタ１５を備えている。制御装置１８はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭその他のインターフェースを有する演算処理装置である。

後側方カメラ１１は、ドアミラーやフェンダーミラー等の後側方監視鏡の近傍に設置され、車両の左右後側方の状況を撮像する。なお、後側方カメラ１１は車両の後方に設置しても構わない。前車間距離センサ１２は、通常、車両の前端付近に設置され、レーザー等を用いて前方車両との距離を検出する。車速センサ１３は、駆動系に設置されて車両の速度を検出する。

起動判定部１４は、前車間距離センサ１２や車速センサ１３等からの信号に基づいて車線変更の可能性を推定し、後側方カメラ１１で撮像された後側方映像の提示起動時期（タイミング）を判定する。起動判定部１４は、車速から特定される加速度値が所定閾値Ｇを超える高加速度状況を判定可能な加速度判定部１４ａと、前車間距離Ｌが第１閾値Ｌ１以下である第１接近状況、および前車間距離Ｌが第２閾値Ｌ２以下である第２接近状況を判定可能な前車間距離判定部１４ｂを有している。これら加速度判定部１４ａと前車間距離判定部１４ｂは、制御装置１８のソフトウエア処理で実現される。そして車内モニタ１５は、起動判定部１４からの提示起動時期に基づいて、後右側方映像と後左側方映像とを２画面表示する。

図２に、後側方映像提供装置１の動作原理図を示す。
自車Ｘの前方に車両Ｆが走行している場面を想定する。例えば、前車Ｆより自車Ｘの速度が速い場合、自車Ｘは車線変更することで、前車Ｆを追い越す可能性が高い。具体的には、前車Ｆとの距離が近づいて所定距離Ｌ１以内になったにも拘らず、自車Ｘが所定Ｇ以上で加速している場合、車線変更の可能性が高いと判定する。また、自車Ｘが加速していなくても、車間が所定距離Ｌ２以内になった場合には、一般的に車線変更の可能性が高いと判定する。このように、前車Ｆとの相対関係や車速を利用して車線変更の可能性を推定し、運転者から具体的な車線変更指示が出される前に、後側方映像を車内モニタ１５によって運転者に提供する。

図３は、この後側方映像提供装置１のＣＰＵで実行されるプログラム処理を示すフローチャートである。
まずイグニションスイッチが運転者の意思でＯＮになり、プログラムが起動される（ステップＳ１０１）。次にステップＳ１０２において、イグニションスイッチが運転者の意思でＯＦＦになっているか判定する。ＯＦＦの場合はステップＳ１０３へ進み、処理フローを終了する。一方、イグニションスイッチがＯＮの場合はステップＳ１０４へ移り、後側方カメラ１１により後側方映像を取得する。

ステップＳ１０５では、前車間距離センサ１２により前車Ｆとの前車間距離Ｌを取得し、ステップＳ１０６において、後側方映像が車内モニタ１５に提示中であるか否かを判定する。提示している場合は（イ）へ移動し、提示していない場合はステップＳ１０７へ移る。

ステップＳ１０７では、前車Ｆが所定距離Ｌ１内に存在しているかを判定する。前車ＦがＬ１内に存在していない場合は（ア）へ戻って処理フローを最初からスタートし、一方、前車ＦがＬ１内に存在している場合はステップＳ１０８へ移る。

ステップＳ１０８では、車速センサ１３の車速情報から自車Ｘの前後方向の加速度を特定し、所定Ｇ以上の加速が運転者の意思により発生しているか判定する。このステップＳ１０８において所定Ｇ以上の加速が発生していないと判断された場合はステップＳ１０９へ進み、前車Ｆが所定距離Ｌ２内に存在しているかを判定する。存在していない場合は（ア）へ戻るが、Ｌ２内に前車Ｆが存在している場合は、自車Ｘの加速度の如何に拘らず、ステップＳ１１０へ移り、ステップＳ１０４で撮像された後側方映像の提示起動指令を出力する。一方、ステップＳ１０８において所定Ｇ以上の加速が発生していると判断された場合は、直接ステップＳ１１０へ移り後側方映像の提示起動指令を出力する。この起動指令によって、車内モニタ１５には後側方映像が表示され、この車内モニタ１５を通じて運転者が後側方の状況を確認する。

ステップＳ１１１では、前車Ｆが所定距離Ｌ１内に存在しているかを判定する。前車Ｆが存在している場合は（ア）へ戻り、所定の条件を満たしている限り後側方映像の提供を継続する。一方、前車Ｆが距離Ｌ１内に存在していない場合はステップＳ１１２へ移り、車線変更の可能性が低くなったと判断して、車内モニタ１５による後側方映像の提供終了指令を出力してから（ア）に移動する。これにより、車内モニタ１５による後側方映像表示が終了する。

第１の実施の形態によれば、前車Ｆの前車間距離と、自車Ｘの車速によって、車線変更の可能性を推定して後側方映像を運転者に積極的に提供できるので、車両の周囲状況を、時間的な余裕を持って確認することが出来るようになる。例えば、ターンシグナルレバー操作によって具体的な車線変更指示を出す前であって、運転者が車線変更を行おうと思っている最中に、後側方映像がタイミング良く自動表示されることから、車両と意思疎通しているような感覚を得ることが出来る。

特にこの後側方映像提供装置１では、前車間距離に加えて加速度を活用して車線変更の可能性を判定しているので、例えば、前方車両を積極的に追い越したい場合のように、運転者の意向を推測して後側方映像を提供可能となる。なお、この場合において、車速が一定以上であることを条件に加えても構わない。高速走行状況において早いタイミングで後側方映像が提供されると、運転者にとって高い安心感が得られる。

より具体的に説明すると、第１の閾値（Ｌ１）および第２の閾値（Ｌ２）を設定し、前車Ｆに対して多少近づいてきた場合（Ｌ１＞＝Ｌ＞Ｌ２）、所定Ｇ以上の高加速度状況（加速度＞Ｇ）である限り前車を追い越す可能性が高いとして後側方映像を提供する。一方、所定Ｇより小さい低加速度状況であっても、前車Ｆとの距離が一層近づいている場合は（Ｌ２＞＝Ｌ）、何らかの意思決定で車線変更する可能性が高いため、後側方映像を提供可能となっている。

−第２の実施の形態−
図４は本発明の第２の実施の形態に係る後側方映像提供装置２０の構成図である。なおここでは、第１の実施の形態の後側方映像提供装置２０と同一または類似する構成については具体的な説明は省略し、第２実施の形態における特徴的な部分を中心に説明する。

後側方映像提供装置２０は、後側方カメラ２１、前車間距離センサ２２、車速センサ２３、ＧＰＳ信号受信部２４ａと地図データベース部２４ｂなどを有するナビゲーションシステム２４、起動判定部２６を有する制御装置２８、および車内モニタ２７を備えている。ＧＰＳ信号受信部２４ａは、人口衛星からの信号を無線受信して現在位置を特定する。地図データベース部２４ｂは、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体に道路地図情報を記憶して構成される。道路地図情報には、道路種別、道路の車線数、道路分岐情報、交差点情報などの各種情報が含まれている。ナビゲーションシステム２４は、現在位置から目的地までの経路を探索して推奨予定経路を演算し、予定経路に沿って車両を誘導する。

起動判定部２６は、第１の実施の形態と同様の加速度判定部２６ａと、前車間距離判定部２６ｂと、左右映像選択部２６ｃとを有する。左右映像選択部２６ｃは、前車間距離センサ２２、車速センサ２３、ＧＰＳ信号受信部２４ａ、地図データベース部２４ｂ等から得られる情報に基づいて車線変更方向を推定し、左後側方映像または右後側方映像を選択する。この結果、起動判定部２６は、必要方向の後側方映像を提示するための起動時期を判定できる。起動判定部２６の各部は、制御装置２８のフトウエア処理で実現される

図５に後側方映像提供装置２０の動作原理図を示す。
図５（Ａ）を参照しながら、自車Ｘの前方に車両Ｆが走行している場面を想定して説明する。例えば、前車Ｆより自車Ｘの速度が速い場合、自車Ｘは車線変更することで、前車Ｆを追い越す可能性が高い。具体的には、前車Ｆとの距離が近づく所定距離Ｌ１以内になったにも拘らず、自車Ｘが所定Ｇ以上で加速している場合、車線変更の可能性が高いと判定する。また、自車Ｘが加速していなくても、車間が所定距離Ｌ２以内になった場合には、一般的に車線変更の可能性が高いと判定する。

第２の実施の形態では、車線変更の可能性が高い時に更に車線変更方向を推測する。具体的には、ＧＰＳ信号による現在位置と、この現在位置に基づく地図情報から、自車Ｘが走行している車線の左右の車線状況を把握する。例えば、２車線道路において現在は左側車線を走行している場合、右側に車線変更すると推測する。

３車線道路において中央車線を走行している場合は、ナビゲーションシステム２４の経路情報に基づき、右折／左折の可能性、または右側／左側分岐の可能性等から車線変更方向を推測する。ナビゲーションシステム２４で予定経路が算出されて経路誘導しながら走行している場合、図５（Ｂ）に示すように、予定経路に基づいて近い将来左折することが分かっているので、左側への車線変更が必要になると推測する。

このように、前車Ｆとの相対関係や車速を利用して車線変更のタイミングを推測し、併せて、現在位置の道路状況等から車線変更方向を推測することで、左右一方の後側方映像を選択し、タイミング良く車内モニタ２７に表示する。なお、車線変更方向が推測できない場合は、第１の実施の形態と同様に左右両方の後側方映像を車内モニタ２７に２画面表示すればよい。

図６は後側方映像提供装置２０のＣＰＵで実行されるプログラム処理を示すフローチャートである。
まずイグニションスイッチが運転者の意思でＯＮになり、プログラムが起動される（ステップＳ２０１）。次にステップＳ２０２において、イグニションスイッチが運転者の意思でＯＦＦになっているか判定する。ＯＦＦの場合はステップＳ２０３へ進み、処理フローを終了する。一方、イグニションスイッチがＯＮの場合はステップＳ２０４へ移り、後側方カメラ２１により後側方映像を取得する。

ステップＳ２０５では、前車間距離センサ２２により前車Ｆとの前車間距離Ｌを取得し、ステップＳ２０６において、ＧＰＳ信号受信部２４ａから現在位置情報を含むＧＰＳ信号を取得する。次に、ステップＳ２０７で、ＧＰＳ信号により特定された現在位置に基づいて、地図データベース部２４ｂに蓄積されている現在位置周囲の地図データを参照し、道路車線、分岐の有無等を認識する。ステップＳ２０８において、後側方映像が車内モニタ２７に提示中であるか否かを判定する。提示している場合は（エ）へ移動し、提示していない場合はステップＳ２０９へ移る。

ステップＳ２０９では、前車Ｆが所定距離Ｌ１内に存在しているかを判定する。前車Ｆが存在しない場合は（ウ）へ戻って処理フローを最初からスタートし、一方、前車Ｆが存在している場合はステップＳ２１０へ移る。ステップＳ２１０では、車速センサ２３の車速情報から自車Ｘの前後方向の加速度を特定し、所定Ｇ以上の加速が運転者の意思により発生しているか判定する。

このステップＳ２１０で所定Ｇ以上の加速が発生していないと判断された場合はステップＳ２１１へ進み、前車Ｆが所定距離Ｌ２内に存在しているかを判定する。存在していない場合は（ウ）へ戻るが、Ｌ２内に前車Ｆが存在している場合は、自車Ｘの加速度の如何に拘らず、ステップＳ２１２へ移り、図５で説明した手法により車線変更方向を予測し、左右の後側方映像の内で必要な方向の映像を選択する。一方、ステップＳ２１０で所定Ｇ以上の加速が発生していると判断された場合は、直接ステップＳ２１２へ移り、必要な方向の映像を選択する。

次に、上記ステップＳ２１３で、選択された左右いずれか一方の後側方映像の提示起動指令を出力する。この起動指令によって、車内モニタ２７には左右いずれか一方の後側方映像が表示され、この車内モニタ２７を通じて運転者が必要な後側方の状況を確認する。

ステップＳ２１４では、前車Ｆが所定距離Ｌ１内に存在しているかを判定する。前車Ｆが存在している場合は（ウ）へ戻り、所定の条件を満たしている限り後側方映像の提供を継続する。一方、前車Ｆが距離Ｌ１内に存在していない場合はステップＳ２１５へ移り、車内モニタ２７による後側方映像の提供終了指令を出力してから（ウ）に移動する。これにより、車内モニタ２７の後側方映像の表示が中止される。

第２実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる効果に加えて、現在の車線状況や将来の分岐の存在、予定進路等から車線変更の必要方向を推測できるので、必要となる後側方映像を車内モニタ２７全体に表示することが可能になる。

なお、次のように変形することができる。
（１）以上の実施の形態では、予め車線変更タイミングを予測し、運転者からの具体的な指示が存在する前に後側方映像を提供する場合を示したが、その後に、運転者の指示が存在した場合には、その指示方向の後側方映像に切り替えることも可能である。このようにすれば、推測による後側方映像と、具体的に必要となる後側方映像を合理的に組合わせることが可能になり、その利便性を一層高めることが出来る。

（２）上記実施の形態では、加速度の閾値Ｇと、前車間距離の閾値Ｌ１、Ｌ２に基づい映像提示時期を判定した。しかし、車速や車間の相対的関係から何らかの手法で車線変更の可能性を判断するものであれば良い。例えば、車間距離の変化率を用い提示起動時期を判定することも可能である。具体的には、車間距離が所定閾値以上の変化速度で前車に近づいている場合には、車線変更の可能性が高いとして提示起動を促しても良い。この場合に、信号待ちや渋滞によって前車に近づいている可能性もあるため、その場合は一定速度以上であることを提示条件に加えても良い。
（３）上記実施の形態では、加速度の閾値Ｇと、前車間距離の閾値Ｌ１、Ｌ２とに加えて、更に他の条件を組合せて精密な推測を実行しても構わない。

（４）以上の実施の形態では、後側方撮像手段として後側方カメラを用いる場合を示したが、車両に設置されて車両後側方を撮像する機能を有すればカメラ以外のものでも構わないものとする。
（５）前車間距離センサについても現在各種類存在するが、本発明では前方車両との車間距離を検出することが可能な前車間距離検出手段であればその種類は問わない。例えば衛星によって前車間距離を判断することも可能である。

（６）車速センサも、車速検出手段として車両の車速を検出することが可能なものであればその手法は問わない。
（７）表示手段として車内モニタを活用する場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、例えば車外のモニタや、後側方映像をフロントガラスに映し出すようにしても構わない。

（８）以上の実施の形態では位置情報検出手段としてＧＰＳ信号を受信する場合に限って示したが、本発明は位置情報を検出出来ればそれに限定されない。例えば、ＰＨＳ等の地上波による無線通信により現在位置情報を入手したり、、光ビーコンや電波ビーコンによって現在位置情報を入手しても構わない。

本発明の第１の実施の形態にかかる映像提供装置１の構成図 同映像提供装置１の基本動作を示す動作原理図 同映像提供装置１の処理を示すフローチャート 本発明の第２実施の形態にかかる映像提供装置２０の構成図 同映像提供装置２０の基本動作を示す動作原理図 同映像提供装置２０の制御を示すフローチャート

符号の説明

１、２０・・・映像提供装置 １１、２１・・・後側方カメラ
１２、２２・・・前車間距離センサ １３、２３・・・車速センサ
１４、２６・・・起動判定部 １５、２７・・・車内モニタ
１８、２８・・・制御装置 ２４・・・ナビゲーションシステム
２４ａ・・・ＧＰＳ信号受信部 ２４ｂ・・・地図データベース部
２４ｃ・・・必要映像選択部

Claims (5)

1. 車両に設置されて車両後側方を撮像する後側方撮像手段と、
   前記車両と前方車両との車間距離を検出する前車間距離検出手段と、
   前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
   前記前車間距離と前記車速に基づく前方車両と自車との相対関係から車線変更の可能性を推定し、前記後側方撮像手段によって撮像された後側方映像の提示起動時期を判定する起動判定手段と、
   前記提示起動時期に基づいて前記後側方映像を表示する表示手段とを備え、
   前記起動判定手段は、
   前記車速から特定される加速度値が所定閾値を超えている高加速度状況を判定する加速度判定部と、前記前車間距離に関する第１閾値、および該第１閾値よりも小さい第２閾値が設定され、前記前車間距離が前記第１閾値以下である第１接近状況と、前記前車間距離が前記第２閾値以下である第２接近状況を判断する前車間距離判定部とを有し、
   前記第１接近状況かつ前記高加速度状況である場合は前記後側方映像を提示し、前記第２接近状況である場合は前記高加速度状況で無くても前記後側方映像を提示することを特徴とする後側方映像提供装置。
2. 請求項１に記載の後側方映像提供装置において、
   前記表示手段は、自車両の左右の後側方映像を２画面表示することを特徴とする後側方映像提供装置。
3. 請求項１に記載の後側方映像提供装置において、
   前記車両の現在位置を特定できる現在位置情報を無線受信する位置信号受信手段と、
   道路地図情報が記憶された地図情報記憶手段と、
   前記現在位置情報と前記道路地図情報から車線変更方向を推定し、その車線変更方向側の後側方映像を選択する左右映像選択手段と、をさらに備えることを特徴とする後側方映像提供装置。
4. 請求項３に記載の後側方映像提供装置において、
   前記左右映像選択手段は、現在の左右車線状態、将来の車線分岐状態、および進路変更予定状態の何れかを用いて車線変更方向を推定することを特徴とする後側方映像提供装置。
5. 請求項３または４に記載の後側方映像提供装置において、
   前記表示手段は、自車両の左右の後側方映像のうち、前記左右映像選択手段で選択された左右いずれかの後側方映像を表示することを特徴とする後側方映像提供装置。

Images