JP4678267B2 - 信号機情報表示システム及び車速制御システム - Google Patents
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ここで、運転者が前方の信号機の点灯色が赤になるタイミングを把握していれば、それに応じて、交差点に進入する手前から余裕をもって車速を調整することができ、ジレンマ領域に入るのを事前に回避することができる。
そこで、複数個のランプが取り付けられ、これらランプの点灯状態で信号機の点灯時間(信号機の点灯色が切り替わるタイミング)を運転者に認識させる信号機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、運転者が容易にジレンマ領域を回避でき、安全な走行を実現できる信号機情報表示システム、及び車速制御システムの提供を目的とする。
この場合、第一の信号機の所定色領域の位置情報と、第二の信号機の所定色領域の位置情報とが交錯した場合にも、運転者には、直近の信号機である第一の信号機を通過するまでは、第一の信号機の情報が表示され、第二の信号機の情報が表示されない。さらに、第一の信号機を通過し第二の信号機の情報に切り替わった際に、表示情報が切り替わったことを運転者に認識させるので、運転者Uが、表示される信号機情報について混同するのを防止することができる。
ヘッドアップディスプレイ5は、自動車AのダッシュボードA1上に配置され、フロントガラスGの内側面に所定の情報を重畳表示するものである。信号機情報処理部3は、自動車Aに備えられた車速センサSと接続されている。また、表示処理部6は、信号機情報処理部3と接続され、信号機情報処理部3から出力される信号に基づいて表示処理を行う。
図において、自動車Aが点Oを速度Vで信号機Kに向かって走行している状態を示している。信号機Kは、自動車Aが速度Vを維持したまま直進したとすると、自動車Aが点O1に達した時に黄色に切り替わり、点O2に達した時に赤色に切り替わり、点O3に達した時に再び青色に切り替わるような点灯色表示のタイミングであるとする。
このとき、点Oと点O1との間の領域が、信号機Kの点灯色が青色の状態で自動車Aが通過する青色領域R1である。また、同様に点O1と点O2との間の領域が、黄色の状態で自動車Aが通過する黄色領域R2、点O2と点O3との間の領域が、赤色の状態で自動赤色領域R3である。この場合、演算部3が算出する黄色領域R2、及び赤色領域R3の位置情報とは、上記各点O、点O1〜点O3のそれぞれの距離間隔である。
カメラ4は、フロントガラスG(図1)を通して視認される三次元的な道路形状を画像情報として画像補正部61に出力する。画像補正部61は、カメラ4から出力される画像情報の道路形状を、運転者Uから視認される三次元的な道路形状の画像情報に補正変換し、表示制御部62に出力する。すなわち、カメラ4、及び画像補正部61は、運転者Uから視認される三次元的な道路形状の画像情報を取得する画像取得手段を構成している。
このとき表示制御部62は、黄色領域R2及び赤色領域R3の位置情報を、運転者Uが黄色領域R2及び赤色領域R3を視認した場合の三次元的な位置情報に変換する。さらに、表示制御部62は、この三次元的な位置情報と、上記の画像補正部61からの三次元的に示された道路形状の画像情報と、に基づいて、ヘッドアップディスプレイ5でフロントガラスGに表示された時に、黄色領域R2及び赤色領域R3を運転者Uから視認される実際の道路形状にほぼ一致させて示すことができるように、黄色領域R2及び赤色領域R3の位置情報をヘッドアップディスプレイ5に出力する。すなわち、表示制御部62、及びヘッドアップディスプレイ5は、黄色領域R2及び赤色領域R3の位置情報をフロントガラスGに重畳表示する重畳表示手段を構成している。
ヘッドアップディスプレイ5は、投影像r2及びr3を、図のように、運転者Uから実際に視認される道路形状にほぼ一致させて、フロントガラスGの裏面に重畳表示する。すなわち、表示処理部6、カメラ4、及びヘッドアップディスプレイ5は、信号機情報処理部3によって算出された各領域R2、R3の位置情報を表示する表示手段を構成しており、各領域R2、R3の位置情報を、投影像r2及びr3として、運転者Uから視認される実際の道路形状に一致させてフロントガラスGに表示することで、各領域R2、R3を運転者Uに認識させる。
まず、ステップS1において、信号機情報処理部3は、信号機Kからの点灯情報を受信したか否かの判断を行う。点灯情報を受信しない場合には、処理を終了して開始に戻り、フロントガラスGには何も表示されない。一方、受信した場合には、信号機の現在の点灯色と残りの点灯時間、及び各点灯色の点灯時間を取得する(ステップS2)。次に、車速入力部31より出力される自動車Aの現在の車速を把握する(ステップS3)。次に、信号機情報処理部3は、位置情報取得部32によって、自動車Aと信号機との現在の距離を取得する(ステップS4)。
またさらに、運転者Uが自動車Aを加減速すれば、その加減速された速度に応じて、黄色領域R2及び赤色領域R3に位置情報が算出され、それに基づいた投影像r2、r3が投影される。
このように、信号機情報表示システムは、上記の構成によって、自動車Aと信号機Kとの位置関係、及びそのときの車速に応じた黄色領域R2及び赤色領域R3を随時更新しつつフロントガラスGに重畳表示する。これによって、運転者Uは、自動車Aの車速に応じた各領域R2、R3を認識することができる。
すなわち、直近の信号機を第一の信号機とし、この第一の信号機の前方に所定間隔をおいて配置されている信号機を第二の信号機とすると、自動車Aが第一の信号機を通過する直前までは、第一の信号機の情報を表示させる。つまり、第一の信号機の所定色領域の位置情報と、第二の信号機の所定色領域の位置情報とが交錯した場合にも、運転者Uには、直近の信号機である第一の信号機を通過するまでは、第二の信号機の情報が表示されない。
そして、自動車Aが第一の信号機を通過した際に、第二の信号機の情報の表示に切り替わるようにする。この際、第二の信号機の情報の表示に切り替えたことを運転者Uに認識させるための表示を、ヘッドアップディスプレイ5によってフロントガラスGに表示するようにする。
なお、第一の信号機を通過したか否かは、上述した各位置情報により判断することができるし、受信部2(図1、図2)が受信する信号機からの点灯情報は、通常、自動車Aが通過すると受信できないようにされているので、第一の信号機を通過した直後にも信号機情報が受信される際には、この受信される信号機情報は、第一の信号機以外の信号機の情報であることが判断できる。また、信号機からの点灯情報が識別情報等を有している場合には、これを参照することによっても判断できる。
車速制御手段としての車両速度制御部9には、減速度算出部8と、自動車Aに備えられる車速センサSとが接続されており、それぞれ、算出した減速度、及び自動車Aの車速を、車両速度制御部9に出力する。車両速度制御部9は、自動車Aのアクセル開度やブレーキを、運転者Aが操作することなく作動制御できるようにされており、自動車Aの速度を車速センサSから取得し、自動車Aを所定の減速度に制御することができるように構成されている。
まず、減速度算出部8は、ステップS21において、信号機情報処理部3(図7)から、黄色領域R2及び赤色領域R3の位置情報が出力されたかどうかを判断する。この位置情報が出力されないと判断する場合には、処理を終了して開始に戻り、自動車Aの速度は自動制御されない。一方、前記位置情報が出力されてきた場合には、減速度算出部8は、その出力されてきた、自動車A、信号機K(信号機Kの停止線T(図3))、黄色領域R2、及び赤色領域R3の位置情報を取得する(ステップS22)。次に、これら位置情報に基づいて、信号機Kの停止線Tの位置が、黄色領域R2内、もしくは赤色領域R3内に位置しているかどうかを判断する(ステップS23)。停止線Tの位置が、両領域R2、R3の領域外と判断する場合、現状の車速を維持して走行すれば、点灯色が青色の状態で信号機Kを通過できるので、減速度算出部8は、自動車Aの速度を自動制御することなく処理を終了し開始に戻る。一方、停止線Tの位置が、両領域R2、R3の領域内と判断される場合、現在の車速を維持して走行すると、自動車Aが停止線Tに到達する手前で、点灯色が青色から黄色に変わり、青色の状態で信号機Kを通過できないので、次のステップに進み、自動車Aを減速させる。
車両速度制御部9は、上記の処理によって算出された減速度で自動車Aを減速させる。すなわち、本実施形態の車速制御システムは、自動車Aを停止させると判断した場合に、黄色領域R2と赤色領域R3との境界と、停止線Tの位置とを一致させつつ自動車Aを減速させるので、自動車Aは、点灯色が黄色から赤色に切り替わるタイミングの時に、信号機Kの停止線Tの位置で停止させることができる。
31 車速入力部(車速把握手段)
32 位置情報取得部(位置情報取得手段)
321 GPS(位置検出手段)
322 地図情報記憶装置(地図情報記憶手段)
33 演算部(算出手段)
4 カメラ(画像取得手段)
5 ヘッドアップディスプレイ(重畳表示手段)
61 画像補正部(画像取得手段)
62 表示制御部(重畳表示手段)
8 減速度算出部(減速度算出手段)
9 車両速度制御部(車速制御手段)
Claims (5)
- 車両に搭載される信号機情報表示システムであって、
前記車両の外部より前方の信号機の点灯情報を取得する点灯情報取得手段と、
前記車両に対する前記信号機の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記車両の車速を把握する車速把握手段と、
前記車両が前記車速把握手段により把握された車速で進んだ時に、前記信号機の点灯色が所定の色となる道路上の領域である所定色領域の位置情報を、少なくとも二種類の所定色について、前記点灯情報及び前記信号機位置情報に基づいて算出する算出手段と、
前記所定色領域の位置情報を、運転者に認識させるための表示手段と、を備えたことを特徴とする信号機情報表示システム。 - 前記位置情報取得手段は、
車両の位置を検出する位置検出手段と、
前記信号機の位置情報を含んだ地図情報を記憶した地図情報記憶手段と、を備えた請求項1記載の信号機情報表示システム。 - 前記表示手段は、
フロントガラスを通して視認される道路形状を画像情報として取得し、この取得された道路形状の画像情報を運転者から視認される三次元的な道路形状の画像情報に補正する画像取得手段と、
前記所定色領域の位置情報を、運転者から視認した場合の三次元的な位置情報に変換し、この変換された三次元的な位置情報と、前記画像取得手段によって取得された三次元的な道路形状の画像情報と、に基づいて、運転者からフロントガラスを通して視認される実際の道路形状に一致させて認識できるように前記フロントガラスに重畳表示する重畳表示手段と、を備えた請求項1又は2に記載の信号機情報表示システム。 - 前記前方の信号機を第一の信号機とし、この第一の信号機のさらに前方に配置される信号機を第二の信号機としたとき、
前記車両が第一の信号機を通過したかどうかを判断し、通過したと判断した場合には、前記表示手段によって運転者に認識させる所定色領域の位置情報を、前記第一の信号機の所定色領域の位置情報から、前記第二の信号機の所定色領域の位置情報に切り替えるとともに、前記第二の信号機の所定色領域の位置情報に切り替えたことを運転者に認識させる切換表示手段をさらに備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号機情報表示システム。 - 車両に搭載され、その車速を制御する車速制御システムであって、
車両の外部より前方の信号機の点灯情報を取得する点灯情報取得手段と、
前記車両に対する前記信号機の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記車両の車速を把握する車速把握手段と、
前記車両が前記車速把握手段により把握された車速で進んだ時に、前記信号機の点灯色が黄色、及び赤色となる道路上の領域である黄色領域、及び赤色領域の位置情報を、前記点灯情報及び前記位置情報に基づいて算出する算出手段と、
前記信号機の位置が前記黄色領域内もしくは前記赤色領域内に位置しているかどうかを判断し、前記信号機の位置が前記黄色領域内もしくは前記赤色領域内にあると判断した場合、前記黄色領域と前記赤色領域との境界が、前記信号機の位置と一致するように車両を減速させる減速度を算出する減速度算出手段と、
前記車両の車速を前記減速度に基づいて制御する車速制御手段と、を備えたことを特徴とする車速制御システム。
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