JP5340800B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両運転支援装置に関し、特に駐車支援のための走行ガイドライン等の表示・非表示を適切に切り換えることが可能な車両運転支援装置に関する。

近年、自車両のドアミラーやナンバープレート近傍にカメラを設置し、これら複数台のカメラにより自車両周囲の画像を撮影し、この画像を車室内に設置したディスプレイ等の表示装置に表示する技術が実用化されている。かかる技術は特に駐車する際に利用されており、その際、運転者は、表示装置に表示された画像を確認しながら、障害物等の存在を把握することで、衝突等の事故を防ぐことが可能になる。

また、自車両が走行したときに予想されるタイヤの軌跡を走行予測線とし、自車両周囲の画像上に重ねてディスプレイに表示する技術も種々検討されている。これに関連する技術として、特許文献１には、車両の後退時のハンドルの舵角に対応する予想軌跡画像を生成し、車両後方のカメラ画像と予想軌跡画像とを重ね合わせて表示する装置が記載されている。

特開平０１−１４７００号公報

上記したように、車両の走行軌跡を予測する走行予測線が表示されることにより、自車両がどこを走行するかがわかるようになり、バック走行等の際に走行予測線を確認しながら運転することで、他車両との接触等の危険を回避することが可能となる。

また、画面には自車両の走行予測線だけではなく、他の情報が表示されることもある。例えば、自車両の後方画像を表示する際に、自車両から所定の距離毎（例えば、０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ）に線が表示されたり、補助線として車幅が表示される。このような走行予測線や走行ガイドラインによって自車両の軌道及び安全走行のためのガイドを詳細に示すことが可能となる。

しかし、このような走行ガイドライン等の表示は駐車時には有効であるが、車両を発進させるときには必要がない。特に、走行ガイドライン等の複数のラインが表示されると、車両の後方画像が見づらくなり、障害物の存在を見逃すなど状況把握がしづらく、かえって安全走行に支障をきたすおそれがある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、駐車している車両を発進させようとしたときに車両後方画像のガイドラインを非表示にすることができる車両運転支援装置を提供することを目的とする。

上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、表示手段と、車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記車両の後方画像と前記車両の後退時の走行を補助する走行ガイドラインの画像を基に出力画像を生成する画像処理手段と、ＡＣＣスイッチがオンになってから所定の時間以内に前記車両が後退する旨の信号を受信したとき、又はＡＣＣスイッチがオンになってからの走行距離が所定の距離以内のとき、前記走行ガイドラインを非表示にした前記車両の後方画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させ、前記表示手段の画面に当該出力画像を表示する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置が提供される。

この形態に係る車両運転支援装置において、前記制御手段は、前記ＡＣＣスイッチがオンになってから所定の時間経過後に前記車両が後退する旨の信号を受信したとき、又はＡＣＣスイッチがオンになってからの走行距離が所定の距離を超えたとき、前記車両の後方画像と前記走行ガイドラインを合成した画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させ、前記表示手段の画面に当該出力画像を表示するようにしてもよく、さらに、前記走行ガイドラインを表示又は非表示にすることを指示する切り替えボタンを備え、前記制御手段は、前記切り替えボタンの押下による信号に応じて、前記走行ガイドラインを表示または非表示にするようにしてもよく、前記制御手段は、前記車両の後方画像を解析して障害物が存在すると判定したとき、前記車両の後方画像と前記走行ガイドラインを合成した画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させるようにしてもよい。

本発明では、車両のＡＣＣがオンになってからの時間が所定の時間内のとき、又は、ＡＣＣがオンになってからの走行距離が所定の距離内のとき、ギアがリバースになったときに表示される車両後方の画像に走行ガイドラインを表示しないようにしている。このように、駐車後に車両をバックで発進させるときに駐車支援のためのガイドラインが表示されないため、車両後方画像を見やすくすることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１の装置における各車載カメラの設置例を模式的に示す図である。 走行ガイドラインが表示されないときと表示されるときの車両後方画像の一例を示す図である。 走行ガイドライン非表示処理の一例を示すフローチャート（その１）である。 走行ガイドライン非表示処理の一例を示すフローチャート（その２）である。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置１０の構成を概略的に示したものである。本実施形態では、本発明に係る車両運転支援装置１０を車載用ナビゲーション装置の一部として組み込んだ場合の構成例を示している。

本実施形態に係る車両運転支援装置１０は、図１に示すように、基本的に、４台の車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄと、画像処理部１２と、制御部１３と、ディスプレイ装置１４と、マッピングテーブル１５と、記憶部１６と、操作部１８を備えている。

各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄは、それぞれ自車両の前方、後方、左方及び右方の画像を継続的に取得するためのものであり、自車両外部の適当な箇所に設置されている。図２はその設置例を模式的に示したものであり、前方カメラ１１ａは車両の前部に、後方カメラ１１ｂは車両の後部に、左方カメラ１１ｃ及び右方カメラ１１ｄはそれぞれ車両の左側部及び右側部（図示の例では、ドアミラーの下部）に設置されている。

また、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、各々のレンズが若干下方を向くように位置決めされ、図中破線で示すように広角範囲（理想的には１８０°の撮像範囲）で画像を取得できるように設置されている。つまり、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄが協働して自車両の全周囲（車両周囲）を撮影できるように配置されている。

各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサを内蔵している。特に図示はしないが、このＣＣＤセンサは、受光部として機能するフォトダイオード（光電変換素子）と、その光電変換された信号（電荷）を転送するためのＣＣＤを有しており、フォトダイオードは２次元に配列され、各フォトダイオード上にマイクロレンズが設けられている。

画像処理部１２は、撮影画像メモリ１９、視点変換部２０、車両・周辺画像生成部２１、走行ガイドライン生成部２２、画像合成部２３、及び表示画像メモリ２４を備えている。

撮影画像メモリ１９は、その記憶媒体として、例えばＨＤＤを使用している。撮影画像メモリ１９（ＨＤＤ内の一部の記憶領域）には、制御部１３からの制御に基づき、各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄで継続的に撮影して得られた画像（自車両の前方、後方、左方及び右方の周囲の画像と、自車両の一部の画像）のデータが一画面分（１フレーム）毎に逐次格納されるようになっている。その際、車載用のＨＤＤの記憶容量には限りがあり、今までに取得した撮影画像データをすべて保存しておくことはできないため、ＨＤＤを効率的に運用する観点から、ＨＤＤ内の該当する記憶領域に撮影画像データを順次上書きしながら格納する。

視点変換部２０は、車載カメラ１１ａ〜１１ｄによって撮影された画像を入力し、マッピングテーブル１５に記憶されている変換情報に従って自車両の周囲を上方から見たときの画像を生成する。この画像データは車両周囲の画像のみであり、自車両の画像データは含まれていない。車両・周辺画像生成部２１において、この自車両の上方からの視点に変換した後の車両周囲の画像と、予め記憶部１６に記憶させておいた自車画像とを合成して、俯瞰画像描画データを生成する。

走行ガイドライン生成部２２は、制御部１３で算出されたタイヤ軌跡のデータや、車幅の延長線および車両後端部からの所定の距離を示すラインのデータを基に走行ガイドライン描画データを生成する。

画像合成部２３は、走行ガイドライン生成部２２において生成された走行ガイドライン描画データと、車両・周辺画像生成部２１において生成された車両・周辺画像描画データとが入力され、それぞれの描画データを合成する。合成された描画データは表示画像メモリ２４に格納される。

マッピングテーブル１５は、撮影画像の画素データと表示画像の画素データとの対応関係が記述されたテーブルであり、１フレームメモリの各画素毎に、マッピングデータとして、座標の変換規則が記述されている。

表示画像メモリ２４も撮影画像メモリ１９と同様に、記憶媒体として例えばＨＤＤを使用し、撮影画像メモリ１９と異なる記憶領域が割り当てられている。

ディスプレイ装置１４は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等からなり、運転席から表示画面を見ることができるように車室内のセンターコンソールのほぼ中間位置に設置されている。このディスプレイ装置の表示画面には、自車両及び自車両周囲の俯瞰画像が表示されたり、車両駐車時にはハンドルの舵角に応じた走行ガイドラインが俯瞰画像の後方画像に重畳されて表示される。さらにこの表示画面には、ナビゲーションに係る案内情報（自車の現在位置の周囲の地図、出発地から目的地までの誘導経路、自車の現在位置を示すマーク等）も表示される。

また、ディスプレイ装置１４はその画面上にタッチパネルが設けられ、表示画面の表示内容に対応する各種のボタンが構成される。このタッチパネルはこれら各種のボタンを選択するための操作部として機能する。

制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、車載カメラによる画像の取得及びそれに基づいて変換された画像の表示に係る処理を制御する機能を有している。また、制御部１３は、舵角センサからの操舵角情報を基に、自車両がその操舵角のときに走行したと仮定したときの軌跡を計算する。

また、車両が駐車しようとしているのか、駐車している状態から発進しようとしているのかを判定し、それぞれの場合に応じて走行ガイドラインを表示または非表示にする処理を行う。

さらに制御部１３は、ナビゲーションに係る種々の処理（ＧＰＳ受信機の出力から自車の現在位置を検出したり、自立航法センサの出力から自車の方位や走行速度を検出したり、地図データベースを参照して設定された探索条件で出発地（自車の現在位置）から目的地までの誘導経路を探索するなど）を制御する機能も有している。

操作部１８は、ユーザが指示した情報を入力するためのものであり、本発明に関連する入力指示として「ガイドオン」又は「ガイドオフ」の指示を与えるものである。この操作部１８は、例えば、リモコン送信機の形態を有しており、特に図示はしないが、ディスプレイ装置の画面上の各種メニュー、各種項目等を選択したり、選択したメニュー等を実行させるための各種操作ボタン、ジョイスティックなどが適宜設けられている。

このように構成された車両運転支援装置１０において、車両が駐車している状態から発進する際にシフトレバーをリバースにしたことを制御部１３が検出すると、走行ガイドラインの表示を伴わない車両の後方画像をディスプレイ装置１４の画面に表示する。また、ガイドラインの表示／非表示の切り替えボタン（「ガイドオン」又は「ガイドオフ」）が選択されたとき、ガイドラインが表示されていなければ表示し、ガイドラインが表示されていればそのガイドラインを非表示になるように切り替え処理を行う。

さらに、車両の発進時であっても、車両後方に他車両等の障害物が存在する場合には、走行ガイドラインを表示するように制御する。

図３は、シフトレバーをリバースにしたときに表示される車両後方画像３１の一例を示している。図３の例では、俯瞰画像ではなく後方カメラ１１ｂで撮影されたバックビューの画像を示している。この場合は、画像処理部１２において、視点変換部２０及び車両・周辺画像生成部２１の処理を経ずに画像合成部２３に後方画像データが送信される。図３（ａ）の車両後方画像３１には、車両後方の駐車スペースを示す白線３２が表示されている。

また、図３（ｂ）の車両後方画像３１では図３（ａ）の画像に重畳されて、車両の駐車を支援するための走行ガイドライン３３が表示されている。この走行ガイドライン３３は、車両の両側をそれぞれ後方に延長した直線と車両後端部からの距離を示すラインからなっている。また、図示はしていないが、例えば、舵角センサからの操舵角情報を基に、車両がその操舵角のときに走行したと仮定したときの軌跡が算出されて表示される。

本実施形態では、車両がＡＣＣをオンにした後、所定の条件を満たしたときに車両が駐車状態から発進すると判定し、シフトレバーがリバースのときであっても図３（ａ）に示すように走行ガイドラインを伴わないバックビューを表示するようにしている。

なお、俯瞰画像による表示では、走行ガイドラインは俯瞰画像のうちの後方画像に重畳されて画像データが生成され、表示画像メモリ２４へ格納する。表示画像メモリ２４に格納された画像データに従って、ディスプレイ装置１４に出力され、走行ガイドラインが重畳された俯瞰画像が表示される。

以下、本実施形態に係る車両運転支援装置１０において行う走行ガイドラインの表示／非表示に係る処理について、図４及び図５の走行ガイドライン非表示処理の一例を示すフローチャートを参照しながら説明する。

本実施形態では、自車両に設置されている車載カメラ１１は、常に自車両の周囲を撮影しているものとする。また、車両が駐車状態から発進したことの判定に必要となる走行距離の所定距離、及び経過時間の所定時間は予め定義し、記憶部１６に格納されているものとする。

まず、図４の最初のステップＳ１１では、制御部１３がＡＣＣのオンを検出する。制御部１３はタイマー機能を有しており、ＡＣＣのオンを検出したときから時間計測を開始する。

次のステップＳ１２において、ＡＣＣをオンにしてからの走行距離（Ｘ）を計測する。タイヤの外径及び回転数を基に算出する。

次のステップＳ１３において、ＡＣＣをオンにしてからの経過時間（Ｔ）を計測する。ステップＳ１１で計測を開始してからの時間を検出して経過時間とする。

次のステップＳ１４において、シフトレバーをリバースにしたか否かを判定する。リバース信号を受信しないときは本処理は終了し、リバース信号を受信したときは画像処理部１２に車両後方画像を表示する旨の信号を送信し、ステップＳ１５に移行する。なお、リバース信号を受信しない場合はステップＳ１２に戻り、経過時間及び走行距離を計測しながら、リバース信号を受信するまで待機するようにしてもよい。

次のステップＳ１５において、ＡＣＣをオンにしてからの走行距離Ｘが予め設定した所定の距離、たとえば２ｋｍ以内か、又は、ＡＣＣをオンにしてからの経過時間Ｔ、つまりＡＣＣをオンにしてからシフトレバーをリバースするまでの時間が予め設定した所定の時間、たとえば２分以内かを判定する。この判定条件が満たされていればステップＳ１６に移行し、判定条件が満たされていなければステップＳ１７に移行する。

なお、ＡＣＣをオンにしてからシフトレバーをリバースにして車両を発進させるまで時間がかかる場合もある。その場合を考慮に入れて、ステップＳ１５では経過時間による判断だけではなく、走行距離による判断も行うようにしている。

次のステップＳ１６は、車両が駐車状態から発進させようとしていると判定されたときの処理であり、走行ガイドラインを非表示にした車両後方画像を画像処理部１２に生成させて画面に車両後方画像を表示する。

次のステップＳ１７は、車両が駐車動作をすると判定されたときの処理であり、走行ガイドラインを車両後方画像に重畳させた画像を画像処理部１２に生成させて画面にその画像を表示する。走行ガイドラインとしては、車幅や車両後端部からの距離を表示するラインや、タイヤ軌跡の予測ラインが表示される。このうちタイヤ軌跡予測ラインは、舵角センサから取得したハンドルの操舵角の情報を基に周知の方法で算出する。また、複数の操舵角に対応したタイヤ軌跡を予め算出して記憶部１６に格納しておき、取得した操舵角に対応したタイヤ軌跡を抽出するようにしてもよい。

走行ガイドラインの描画データは車両・周辺画像描画データと合成され、合成画像は表示画像メモリ２４に出力される。この画像データに従って、ディスプレイ装置１４の画面に走行ガイドラインが重畳された画像を出力する。

上記処理によって、駐車後に車両を発進させる場合には、走行ガイドラインを非表示にした車両後方画像を表示するようにしている。車両を発進させることの判断基準として、ＡＣＣをオンにしてからの経過時間、又はＡＣＣをオンにしてからの走行距離を用いている。所定時間内にシフトレバーをリバースにした場合、又は走行距離が所定の距離内のときは走行ガイドラインを表示せず、その時間が経過した後や走行距離が所定の距離をこえた場合にシフトレバーがリバースになったときには走行ガイドラインを表示する。すなわち、ＡＣＣをオンにしてすぐ発進したり、シフトレバーをリバースにする場合は駐車動作ではないと判定して走行ガイドラインを非表示にし、ある程度の時間が経過したときにシフトレバーをリバースにするのは駐車動作であると判定して走行ガイドラインを表示させるようにしている。

なお、車両後方を撮像した画像を解析して、車両後方に他車両などの障害物が存在する場合には、ＡＣＣをオンにしてからの走行距離や、ＡＣＣをオンにしてからの経過時間が上記の条件を満たしている場合であっても、走行ガイドラインを表示するようにしてもよい。

次に図５のフローチャートに沿って、走行ガイドラインの表示／非表示を切り替えるボタンを使用した場合の処理について説明する。なお、本処理においても、車両周辺の画像は常にカメラにより撮像されているものとする。また、走行ガイドラインを表示するか否かの状態を示すガイドライン表示フラグが用意されているものとする。

まず、ステップＳ２１において、ガイドライン表示フラグをオンにセットする。

次のステップＳ２２からステップＳ２５は、図４のステップＳ１１からステップＳ１４までの処理と同様である。

次のステップＳ２６において、走行ガイドラインをオンにするか又はオフにするかの指示があったか否かを判定する。図３（ａ）に示すように、車両後方画像３１において走行ガイドライン３３が表示されていないときには、走行ガイドラインの表示または非表示を指示するガイドラインオン／オフボタン３４が「ガイドオン」になり、表示を指示するボタンが表示される。また、図３（ｂ）に示すように、走行ガイドライン３３が表示されているときには、ガイドラインオン／オフボタン３４が「ガイドオフ」になり、非表示を指示するボタンが表示される。

「ガイドオン」が押下（タッチ）されると、ガイドライン表示フラグがオンにセットされ、「ガイドオフ」が押下されると、ガイドライン表示フラグがオフにセットされる。

このガイドラインオン／オフボタン３４が押下（タッチ）されたことを検出すると、走行ガイドラインをオンにするか又はオフにするかの指示があったものと判定する。

上記ガイドラインオンオフの指示がない場合は、ステップＳ２７、ステップＳ２８、ステップＳ２９に移行し、図４のステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ１７と同様の処理を行い、この指示があった場合は、ステップＳ３０に移行する。

次のステップＳ３０では、ガイドライン表示フラグがオンか否かを検出する。ガイドライン表示フラグがオンになっているときには、ステップＳ３１においてガイドラインを非表示にするように画像処理部１２にガイドラインを車両後方画像に重畳させない画像を生成させて表示し、ガイドライン表示フラグがオフになっているときには、ステップＳ３２においてガイドラインを表示させるように画像処理部１２に画像を生成させて表示する。

このように、リバース信号を検出した後、ガイドラインオン／オフボタン３４の押下を検出すると、ＡＣＣオン後の所定の時間又は走行距離によるガイドライン非表示判定処理は無効となり、ガイドラインオン／オフボタン３４によってガイドラインの表示・非表示が選択される。

なお、本処理においても車両の後方に他車両などの障害物が存在したと判定したときには、ガイドライン非表示の判定又はガイドラインオフボタンによる指示にかかわらず走行ガイドラインを表示するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の車両運転支援装置では、車両のＡＣＣがオンになってからの時間が所定の時間内のとき、又は、ＡＣＣがオンになってからの走行距離が所定の距離内のとき、シフトレバーがリバースになったときに表示される車両後方の画像に走行ガイドラインを表示しないようにしている。このように、駐車後に車両をバックで発進させるときに駐車支援のためのガイドラインが表示されないため、車両後方画像を見やすくすることが可能になる。

なお、上記説明では、車両が発進することの判定にＡＣＣをオンにしてからの経過時間、又はＡＣＣをオンにしてからの走行距離を用いていたが、それに限らず、例えば、ＡＣＣをオンにしたとき自車位置を検出して自車が駐車場に位置しているときに車両が発進すると判断するようにしてもよい。

１０…車両運転支援装置、
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ…車載カメラ、
１２…画像処理部、
１３…制御部、
１４…ディスプレイ装置、
１６…記憶部、
１８…操作部、
１９…撮影画像メモリ、
２２…走行ガイドライン生成部、
２３…画像合成部、
２４…表示画像メモリ、
３１…車両後方画像、
３３…走行ガイドライン。

Claims (4)

1. 表示手段と、
   車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記車両の後方画像と前記車両の後退時の走行を補助する走行ガイドラインの画像を基に出力画像を生成する画像処理手段と、
   ＡＣＣスイッチがオンになってから所定の時間以内に前記車両が後退する旨の信号を受信したとき、又はＡＣＣスイッチがオンになってからの走行距離が所定の距離以内のとき、前記走行ガイドラインを非表示にした前記車両の後方画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させ、前記表示手段の画面に当該出力画像を表示する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置。
2. 前記制御手段は、前記ＡＣＣスイッチがオンになってから所定の時間経過後に前記車両が後退する旨の信号を受信したとき、又はＡＣＣスイッチがオンになってからの走行距離が所定の距離を超えたとき、前記車両の後方画像と前記走行ガイドラインを合成した画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させ、前記表示手段の画面に当該出力画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の車両運転支援装置。
3. さらに、前記走行ガイドラインを表示又は非表示にすることを指示する切り替えボタンを備え、
   前記制御手段は、前記切り替えボタンの押下による信号に応じて、前記走行ガイドラインを表示または非表示にすることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
4. 前記制御手段は、前記車両の後方画像を解析して障害物が存在すると判定したとき、前記車両の後方画像と前記走行ガイドラインを合成した画像を前記出力画像として前記画像処理手段に生成させることを特徴とする請求項３に記載の車両運転支援装置。

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