JP4900253B2 - 運転補助装置 - Google Patents

Description

車両の運転に際して最も高度な注意力と判断力を必要とするタスクの一つは、隣接車線を走行する車両との位置関係を適切にとることである。
隣接車線を走行する他車両の死角範囲内を走行していると、自車両の存在に気付いていない他車両の予期せぬ進路変更によって安全な走行が脅かされるかもしれない。不注意に進路変更した結果、自車両を追い抜こうとしている他車両の前方を遮るようなことになれば、安全に走行することが難しい。
しかしながら、隣接車線を走行する他車両の死角範囲を知ることは容易でない。隣接車線を走行する車両の型式は様々であり、大型車両や特殊車両等の死角範囲を知らない運転者が多く居る。
また他車両の運転者にとって避けきれない範囲は、他車両の車速に依存して変化する。しかしながら、追い抜こうとしている他車両の車速を正確に認識することは容易でなく、他車両の車速の認識を誤れば、意図せずに他車両の前方を遮る事態を発生させてしまう。

特許文献１に、車両に運転者が着座したときの死角範囲を計算する技術が開示されている。また、特許文献２に、死角範囲をディスプレイに表示したり、あるいは印刷したりすることによって、運転者の死角範囲を表示する技術が開示されている。
このような技術を活用すれば、隣接車線を走行する他車両の死角範囲を計算することはできる。
また非特許文献１から３に、自車両の周囲に存在している他車両を抽出してその位置を特定する技術が開示されている。それらの技術を活用すれば、隣接車線を走行する他車両の有無を判別し、他車両の車速を計算することができる。他車両の車速が計算できれば、他車両にとって避けきれない範囲を計算することができる。

特開平９−１９７９５０号公報 特開平１０−４９０４１号公報 第12回画像センシングシンポジウム予稿集、pp277−283 (June, 2006) 「屋外環境下における移動体識別に用いる入力特徴のAdaBoostによる評価」 デンソーテクニカルレビュー Vol.12, No.1, p35-39 (2007)「レーザーレーダによる歩行者認識技術」 第12回ロボット学会学術講演会 pp 323-324 (1994) 「ステレオン視による障害物の検知」

特許文献１と特許文献２の技術を用いれば、他車両の死角範囲を知ることができる。しかしながら、他車両の死角範囲がどこにあるのかを知りたいのは、隣接車線を走行している車両の運転者である。特許文献１と特許文献２の技術では、他車両の死角範囲を計算することはできても、それを知る必要がある隣接車線を走行している車両の運転者はその死角範囲を知ることができない。
現状の技術によって、他車両の死角範囲を計算することはできても、現状の技術では、それを知りたい運転者に知らせる方法がない。

同種のことが、制動距離の範囲内にあるために、他車両が侵入してきたら避けきれない範囲についてもいえる。非特許文献１から３の技術によって、隣接車線を走行する他車両の車速を計算することができる。車速が計算できれば、他車両の避けきれない範囲を計算することができる。しかしながら、現在の技術では、計算した結果を他方の車両の運転者に知らせることができない。並走する２台の車両のうちの一方を第１車両とし、他方を第２車両としたときに、第１車両の避けきれない範囲を第２車両の運転者に知らせる技術が必要とされている。

本発明では、並走する２台の車両のうちの一方を第１車両とし、他方を第２車両としたときに、第１車両の運転者にとっては対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することによって、第１車両の対処困難範囲を第２車両の運転者に知らせる技術を提供する。
本明細書では、第１車両の運転者の死角範囲（単に死角範囲ということがある）と、第１車両の運転者にとっては避けきれない範囲（単に避けきれない範囲ということがある）のいずれかまたは双方の範囲を第１車両の対処困難範囲という。死角範囲と避けきれない範囲の一方を描画することで有用な結果が得られることもあるし、死角範囲と避けきれない範囲のいずれか一方に属する範囲を描画することで有用な結果が得られることもある。

本発明は、運転操作を補助する装置に係わり、隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段と、その他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲を特定する特定手段と、その特定手段で特定された範囲の路面を車両から照射して路面に前記範囲を実際に描画する車載式描画手段を備えている。
非特許文献１〜３の技術によって、自車両の視界内に他車両が存在するか否かを判別することができ、存在する場合にはその位置を特定することができる。それらの技術によって、隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段を構築することができる。

本発明の運転補助装置によると、他車両の運転者にとって対処することが困難な範囲を路面に実際に描画して表示することができ、自車両の運転に際して安全に走行にできる範囲を直接的に認識することが可能となる。すなわち、並走する２台の車両のうちの一方を第１車両とし、他方を第２車両としたときに、第２車両の運転補助装置が、第１車両の運転者には対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することから、第２車両の運転者はその範囲を直接的に認識し、その範囲に入らないように運転することで安全に走行することが可能となる。

路面に実際に描画する範囲は、他車両の運転者が避けきれない範囲であってもよい。あるいは、他車両の運転者が避けきれない範囲と他車両の運転者の死角範囲の少なくとも一方である範囲であってもよい。

対処困難範囲を路面に描画する処理を、必要なときにのみ実行するようにしてもよい。
その場合は、自車両が他車両の対処困難範囲内に居るか否かを判別する手段を付加し、その判別手段が居ると判別したときに、車載式描画手段が前記範囲を路面に描画するようにする。あるいは、自車両が他車両の対処困難範囲に侵入するか否かを判別する手段を付加し、その判別手段が侵入すると判別したときに、車載式描画手段が前記範囲を路面に描画するようにしてもよい。

本発明の装置は、対処困難範囲を路面に描画するだけでなく、自車両の運転者に対する警告装置を併せ持っていてもよい。

本発明によると、隣接車線を走行する車両の運転者が対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することができ、その範囲をリアルタイムで実際に表示することができる。従って、隣接車線を走行するもう一台の車両の運転者は、路面に描画された範囲に侵入しないように運転操作することで、安全に走行することができる。あるいは、他車両の対処困難範囲内を走行している場合、あるいは他車両の対処困難範囲内に侵入しようとしている場合には、その車両の運転者の注意を直接的に喚起することができる。

最初に、本発明の好適な実施形態を列記する。
（特徴１） 特定出段が、運転者の死角範囲を特定する。
（特徴２） 特定手段が特定した範囲内を自車両が走行している場合に、自車両の運転者に警告する。対処困難範囲を描画してもよいし、描画しなくてもよい。運転者に警告すれば、対処困難範囲を路面に描画しなくても、安全性が向上する。
（特徴３） 特定手段が特定した範囲内に自車両が侵入する場合に、自車両の運転者に警告する。対処困難範囲を描画してもよいし、描画しなくてもよい。運転者に警告すれば、対処困難範囲を路面に描画しなくても、安全性が向上する。

（実施例１）
実施例１は、図２に示すように、隣接車線を走行する一方の車両（以下では第１車両という）２００の運転者にとって対処することが困難な範囲を、隣接車線を走行する他方の車両（以下では第２車両という）２２０の車載式運転補助装置によって、路面２２２に実際に描画する。図２において、２０２は第１車両２００の右サイドミラーによる死角範囲、２０４は第１車両２００の右ピラーによる死角範囲、２０６は第１車両２００の運転者に避けきれない範囲、２１０は第１車両２００の左ピラーによる死角範囲、２１２は第１車両２００の左サイドミラーによる死角範囲、２１４は第１車両２００の同乗者による死角範囲を示している。２０８は、死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４と、避けきれない範囲２０６を重複した範囲、すなわち、死角範囲と避けきれない範囲の少なくとも一方である範囲を示している。範囲２０８は、第１車両２００の運転者にとっては対処することが困難な範囲を示している。第２車両２２０の車載式運転補助装置は、第１車両２００の対処困難範囲２０８を路面２２２に実際に描画する。

図１に示すように、この運転補助装置１００は、演算装置１１４によって投射型表示装置１１０を制御し、図２に示すように、実際の路面２２２に対処困難範囲２０８を描画する。
路面２２２における第１車両２００の対処困難範２０８を計算するために、図１に示すように、装置１００は、車外撮影カメラ１０２（レーザーレーダ等であってもよいし、遠赤外線カメラであってもよい）と、車速センサ１０４と、操舵角センサ１０６と、投射型表示装置１１０と、警告装置１１２を備えている。

また装置１００は、演算装置１１４と、セダンやバンやバスや小型トラックや大型トラックといった車型ごとに車両形状を記憶している車両形状／車型データベース１１６と、車型ごとに死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４を記憶している死角範囲／車型／運転席データベース１１８を備えている。同一車型であっても、右ハンドル車と左ハンドル車では死角範囲が相違する。死角範囲／車型／運転席データベース１１８は、右ハンドル車と左ハンドル車によって異なる死角範囲を記憶している。右ハンドル車と左ハンドル車の別は、車外撮影カメラ１０２の映像情報を解析し、運転者が車両の右側に居るのか左側に居るのかを判別することによって決定することができる。死角範囲は、同乗者の有無によっても相違する。死角範囲／車型／運転席データベース１１８は、同乗者の有無によって異なる死角範囲を記憶している。同乗者が居る場合、車外撮影カメラ１０２の映像情報を解析しても、運転者と同乗者の別を判別することが難しい。そこで、その場合は、右ハンドル車に同乗者が居る場合の死角範囲と左ハンドル車に同乗者が居る場合の死角範囲を重ねた範囲を死角範囲とする。また、右ハンドル車の死角範囲と左ハンドル車の死角範囲を重ねた範囲を死角範囲とする。

装置１００はさらに、車外撮影カメラ１０２の映像情報から車両２００を抽出する処理を実行するプログラム１２０を備えている。車両抽出処理プログラム１２０は、抽出した車両の車両形状から車型を決定し、同乗者の有無を判別し、同乗者が居なければ右ハンドルか左ハンドルかを決定する。
装置１００は、車両抽出処理プログラム１２０で決定された車型と、同乗者の有無と、右ハンドルか左ハンドルかの決定結果に基づいて、死角範囲／車型／運転席データベース１１８を検索し、抽出された車両２００の死角範囲を計算するプログラム１２２を備えている。

車両抽出処理プログラム１２０は、抽出された車両２００の自車両２２０の対する位置関係をも計算する。時間を変えて位置関係を計算することによって、抽出された車両２００の車速と走行方向を計算することができる。装置１００は、車両２００の車速を計算する処理を実行するプログラム１２４と、抽出された車両２００の走行方向を計算する処理を実行するプログラム１２６を備えている。
装置１００は、車速センサ１０４と操舵角センサ１０６を備えており、車両２２０の走行コースを計算することができる。装置１００は、車両２２０の走行コースを計算する処理を実行するプログラム１３４を備えている。
車両２２０の走行コースが判明し、車両２２０に対する車両２００の車速と走行方向が判明すれば、車両２００の走行コースを計算することができる。装置１００は、車両２００の走行コースを計算する処理を実行するプログラム１２８を備えている。
車両２００の走行コースが判明すれば、車両２００の避けきれない範囲２０６を計算することができる。装置１００は、車両２００の避けきれない範囲２０６を計算する処理を実行するプログラム１３０を備えている。
車両２００の避けきれない範囲２０６と車両２００の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４が判明すれば、車両２００の対処困難範囲２０８を計算することができる。車両２００の走行コースはすでに計算されていることから、車両２００の対処困難範囲２０８が時間的に変化していくことを計算することができる。装置１００は、時間とともに変化する車両２００の対処困難範囲２０８を計算する処理を実行するプログラム１３２を備えている。
車両２００の対処困難範囲２０８が時間とともに推移することが計算され、車両２２０の走行コースが計算されれば、車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に侵入するか否かを判別することができる。装置１００は、車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に侵入するか否かを判別する処理を実行するプログラム１３６を備えている。プログラム１３６は、すでに侵入しているのか、これから侵入するのかを判別することができる。これから侵入する場合には、侵入までの時間をも計算する。

図２は、路面２２２に描画された対処困難範囲２０８の一例を示しており、対処困難範囲２０８内にゼブラゾーンに類似する明暗のコントラストがはっきりしている縞模様を描画する。これに代えて、対処困難範囲２０８内を対処困難範囲外よりも明るく照射してもよいし、対処困難範囲２０８を示す輪郭線とともに対処困難範囲であることを示す文字等をも表示してもよい。

図３の（ａ）から（ｉ）は、投射型表示装置１１０の搭載位置を例示しており、複数台の投射型表示装置１１０を車体の周囲に配置することによって、車両の前方と側方に対処困難範囲２０８を表示することができる。図３の（ｊ）は投射型表示装置１１０の搭載高さを例示しており、床下、ドアガラスの下側の高さ、あるいは天井高さに配置する。
投射型表示装置１１０は、プロジェクタなような結像方式であってもよいし、レーザービームをラスタースキャンするものあってもよいし、レーザービームをベクトルスキャンするものあってもよい。光源も限定されず、レーザーでもよいし、超高圧水銀ランプや、ハロゲンランプ等あってもよい。投射型表示装置１１０によって車載式の描画手段を構築することができる。上記はあくまで例示であり、任意の描画手段を採用することができる。

図４と図５は、装置１００で実行する処理手順を示している。ステップＳ２では、車外撮影カメラ１０２の映像情報をプログラム１２０で処理して、カメラ１０２の撮影範囲内に存在している車両を抽出する。ステップＳ４では、特定された車両が隣接車線に居るか居ないかを決定する。
ステップＳ４で隣接車線に車両が居ると判別されると（以下この車両を車両２００とし、装置１００を搭載している車両を車両２２０という）、ステップＳ６で車両２００の車両形状から車両２００の車型を決定する。ステップＳ８では、同乗者の有無を判別する。同乗者が居なければ、ステップＳ１０で運転者が車両の左側に居るのか右側に居るのかを判別する。その後に、ステップＳ１２で車両２００の位置を計算する。この計算では、車両２００の車両２２０に対する位置を計算する。ステップＳ１２で計算した車両２００の位置は、ステップＳ１６で記憶装置に記憶する。

図４と図５の処理は、時間間隔を置いて繰り返し実行する。前回の処理で実行したステップＳ１６によって、前回の処理時の車両２００の位置が記憶されている。
ステップＳ１４では、前回の処理時に記憶した車両２００の位置と、今回の処理時に計算した車両２００の位置と、その間の時間差から、車両２００の走行速度と走行方向を計算する。
ステップＳ１６では、次回の処理時に備えて、ステップＳ１２で計算した車両２００の位置を記憶する。
ステップＳ１８では、ステップＳ１４で計算した車両２００の走行速度と走行方向から車両２００の走行コースを計算する。ここでは、将来の時間に対応付けて、その時間における車両２００の位置を計算して求める。
以上によって、車両２００の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４を計算するためのデータと、車両２００の避けきれない範囲２０６を計算するためのデータがそろう。そこで、ステップＳ２０で、車両２００の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４を計算し、車両２００の避けきれない範囲２０６を計算し、両者を統合して対処困難範囲２０８を計算する。さらに、車両２００の走行コースを計算に入れ、対処困難範囲２０８が時間とともに推移する関係を計算する。この結果、将来の時間に対応付けて、その時間における車両２００の対処困難範囲２０８が計算して求められる。
ステップＳ２２では、車速センサ１０４と操舵角センサ１０６の検出値を演算装置１１４に入力し、ステップＳ２４では、車両２２０の走行コースを計算する。

図５は、図４の処理に続いて実行する４種類の処理手順を示している。最初に（１）の処理手順を説明する。
（１）の処理手順では、ステップＳ２６で隣接車線に車両が居るか居ないかを判別し、居なければ今回の処理を終了する。所定時間後に、図４の処理を再度実行する。
隣接車線に車両２００が居る場合には、車両２００の対処困難範囲２０８を、車両２２０が搭載している装置１００によって、路面２２２に実際に描画する。これによって、車両２２０の運転者は、車両２００との関係で安全に走行できる範囲と、安全に走行できない範囲の別を直接的に知ることができる。運転者は、装置１００によって、安全に運転できるように補助される。
ステップＳ３０では、さらに車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８内に入り込んでいるか否かを判別する。車両２００の対処困難範囲２０８内に入り込んでいる場合には、ステップＳ３２で車両２２０の運転者に警告する。ステップＳ３２で実施する警告は、「注意」といった音声警告であってもよいし、ブザー等で警告してもよい。

図５（２）では、ステップＳ３０に代えてステップＳ３０ａを実行する。ここでは、車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に存在しているか、あるいは所定の時間内に車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に侵入するか否かを判別する。図５（２）では、車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に存在しているか、あるいは所定の時間内に車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に侵入する場合に、車両２２０の運転者に警告する。ステップＳ１２０の警告では、侵入までの時間によって警告強度を変えてもよい。

図５（３）では、ステップＳ３０で、車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に存在しているか否かを判別する。図５（１）のステップＳ３０と同じ処理を実行する。ステップＳ３０で車両２２０が車両２００の対処困難範囲２０８に存在していると判別されると、図２に示すように、実際の路面２２２に車両２００の対処困難範囲２０８を実際に描画し、かつ警告する。その他の点は、図５（１）に同じである。
図５の（４）では、ステップＳ３０に代えてステップＳ３０ａを実行する。その他の点は、図５（３）または図５（２）に同じである。
上記では、正確な死角範囲を計算して求めるが、これに代えて、死角範囲を事前に計測あるいは計算しておいてもよい。計測あるいは計算しておいた死角範囲を記憶しておき、記憶しておいた死角範囲に基づいて計算した対処困難範囲２０８を路面２２２に描画してもよい。

（実施例２）
実施例２では、車両２００の対処困難範囲２０８を車両２００の側で計算し、車・車間通信装置を利用して、車両２２０に車両２００の対処困難範囲２０８を伝達する。その他の点は、実施例１に同じである。図６、図７において、第１実施例の説明と同一の参照番号で示す部材または処理は、第１実施例のものと同一であることを示し、重複する説明を省略する。

車両２００は、自車の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４と、自車の避けきれない範囲２０６を計算し、それらの範囲を示すデータを、車・車間通信装置を利用して車両２２０に出力する。また、車両２００の走行コースを計算し、計算した走行コースを示すデータを、車・車間通信装置を利用して車両２２０に出力する。
図６は、第２実施例の装置１５０のハードウエア構成を示し、車両２２０に搭載されている。装置１５０は、車外撮影カメラ１０２に代えて、車・車間通信装置１３８を備えている。
装置１５０は、車両２００から車・車間通信装置１３８を利用して、車両２００の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４を示すデータを入力する処理を実行するプログラム１４０を備えている。装置１５０は、車両２００から車・車間通信装置１３８を利用して、車両２００の避けきれない範囲２０６を示すデータを入力する処理を実行するプログラム１４２を備えている。装置１５０は、車両２００から車・車間通信装置１３８を利用して、車両２００の走行コースを示すデータを入力する処理を実行するプログラム１４４を備えている。
車両２００から車・車間通信装置１３８によって死角範囲と避けきれない範囲と走行コースを示すデータを入力すると、装置１５０によって時間とともに変化する車両２００の対処困難範囲２０８を計算することができる。その処理を実行するプログラム１３２は、第１実施例のプログラムと共通である。

図７は、装置１５０が実行する処理手順を示している。
図７のステップＳ５２では、車・車間通信を実施する。ステップＳ５４は、車両２２０の装置１５０に、車両２００の死角範囲２０２，２０４，２１０，２１２，２１４を示すデータを入力する。ステップＳ５６では、車両２２０の装置１５０に、車両２００の走行コースを示すデータを入力する。ステップＳ５８では、車両２２０の装置１５０に、車両２００の避けきれない範囲を示すデータを入力する。ステップＳ２０以降の処理は、図４と同一であり、重複説明を省略する。図７の処理の終了後は、図５の処理を実行する。図５の重複説明は省略する。
実施例２でも実施例１と同じ結果を得ることができる。車両２００で車両２００の死角範囲を計算すると、実施例１による場合よりも死角範囲を正確に計算することができる。なお、死角範囲の計算には、特開平９-１９７９５０号の技術を利用することができる。また本出願人が同日に出願する特許願（整理番号Ｋ０７−３８２）に記載の技術を利用することもできる。

（第３実施例）
この実施例では、車両２２０に搭載されている装置が、車両２００の対処困難範囲２０８に車両２２０が侵入している場合に、車両２２０の運転者に警告する。この実施例では、対処困難範囲２０８を描画しない。対処困難範囲２０８を描画しなくても、車両２２０の運転者に警告することによって車両２２０の走行安全性は高められる。
図８の処理は、図４または図７の処理に続けて実施する処理手順を示している。(１)では、車両２００の対処困難範囲２０８に車両２２０が侵入している場合に車両２２０の運転者に警告する。（２）では、車両２００の対処困難範囲２０８に車両２２０が侵入しているかあるいは侵入する場合に車両２２０の運転者に警告する。（２）では、侵入までの時間によって警告強度を変えてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施例の運転補助装置のハードウエア構成を示す図。 第１実施例の運転補助装置の描画パターンの一例を示す図。 車載式描画手段（投射型表示装置）の搭載位置を例示する図。 第１実施例の運転補助装置が実行する処理手順を示す図。 図４の処理手順に続けて実行する処理手順を示す図。 第２実施例の運転補助装置のハードウエア構成を示す図。 第２実施例の運転補助装置が実行する処理手順の一部を示す図。 第３実施例の運転補助装置が実行する処理手順の一部を示す図。

１００，１５０・・・実施例の運転補助装置
１０２・・・車外撮影カメラ
１０４・・・車速センサ
１０６・・・操舵角センサ
１１０・・・投射型表示装置
１１２・・・警告装置
１１４・・・演算装置
１１６・・・車両形状／車型データベース
１１８・・・死角範囲／車型／運転席データベース
１２０・・・車両抽出処理
１２２・・・死角範囲計算処理
１２４・・・車速計算処理
１２６・・・走行方向計算処理
１２８・・・走行コース計算処理
１３０・・・避けきれない範囲の計算処理
１３２・・・対処困難範囲の推移の計算処理
１３４・・・自車両走行コース計算処理
１３６・・・進入判別処理
１３８・・・車・車間通信装置

Claims (5)

1. 隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段と、
   その他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲を特定する特定手段と、
   その特定手段で特定された範囲の路面を車両から照射して路面に前記範囲を実際に描画する車載式描画手段、
   を備えている運転補助装置。
2. 前記特定出段が、他車両の運転者が避けきれない範囲を特定することを特徴とする請求項１の運転補助装置。
3. 前記特定出段が、他車両の運転者が避けきれない範囲と他車両の運転者の死角範囲の少なくとも１種に属する範囲を特定することを特徴とする請求項１の運転補助装置。
4. 自車両が、他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲に居るか否かを判別する判別手段が付加されており、
   その判別手段が居ると判別したときに、前記車載式描画手段が前記範囲を描画することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の運転補助装置。
5. 自車両が、他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲に侵入するか否かを判別する判別手段が付加されており、
   その判別手段が侵入すると判別したときに、前記車載式描画手段が前記範囲を描画することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の運転補助装置。

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