JP6967866B2 - Image display device - Google Patents
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Description
本発明は、自動操舵により車線変更を行う自動車に設けられる画像表示装置に関し、特に自動操舵待機時における側方状況を容易に確認可能なものに関する。 The present invention relates to an image display device provided in an automobile that changes lanes by automatic steering, and particularly to a device that can easily confirm a lateral situation during standby for automatic steering.
自動車等の車両において、車両の後側方監視手段として、既存のミラー類に代えて、あるいは、これらと併用して、車体側部、後部等に設けられたカメラによって撮像した画像を表示する画像表示装置(カメラモニタリングシステム)を用いることが提案されている。
このような画像処理装置に関する従来技術として、例えば特許文献1には、運転者の正面視においてステアリングホイールリム部の内側領域と外側領域で画像表示を行うとともに、各撮像画像がリム部をまたいで移動するよう構成したものが記載されている。
An image that displays an image taken by a camera provided on the side or rear of a vehicle body in place of or in combination with existing mirrors as a vehicle rear side monitoring means in a vehicle such as an automobile. It has been proposed to use a display device (camera monitoring system).
As a conventional technique relating to such an image processing device, for example, in Patent Document 1, an image is displayed in an inner region and an outer region of a steering wheel rim portion in a front view of a driver, and each captured image straddles the rim portion. It describes what is configured to move.
また、近年自動車等の車両において、自車両周囲の環境を認識し、車線維持や車線変更等の操舵動作を自動的に行う運転支援装置、自動運転装置が普及しつつある。
特許文献2には、自動運転支援システムにおいて、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間の走行中において、現時点又は将来的に自動運転制御が実施できないと判定された場合に、自動運転制御が実施できない理由である不実施理由を取得し、自動運転制御が実施できない旨とともに、取得された不実施理由についても文字列や音声によって案内することが記載されている。
Further, in recent years, in vehicles such as automobiles, driving support devices and automatic driving devices that recognize the environment around the vehicle and automatically perform steering operations such as lane keeping and lane change are becoming widespread.
Patent Document 2 describes automatic driving control when it is determined in the automatic driving support system that automatic driving control cannot be implemented at present or in the future while driving in an automatic driving section where automatic driving control of a vehicle is permitted. It is described that the reason for non-implementation, which is the reason why the vehicle cannot be implemented, is acquired, the automatic operation control cannot be implemented, and the acquired reason for non-implementation is also guided by a character string or voice.
自動操舵機能を有する運転支援装置や自動運転装置によって、自車両が走行中の車線から隣接する隣接車線へ車線変更を行う場合、例えば後側方から他車両等の障害物が接近している等の理由により、車線変更を行うための操舵動作を待機せざるを得ない場合がある。
このような場合に、例えば特許文献2に記載されたように、操舵動作を待機する理由を文字や音声等により案内することも考えられるが、この場合ユーザが障害物を視認するためには後側方を振り返って目視により確認する必要があり、ユーザ(乗員)がより直感的かつ容易に操舵待機状態となった理由を把握可能にすることが求められている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、自動操舵待機時における側方状況を容易に確認可能な画像表示装置を提供することである。
When changing lanes from the lane in which the own vehicle is traveling to the adjacent adjacent lane by using a driving support device or an automatic driving device having an automatic steering function, for example, an obstacle such as another vehicle is approaching from the rear side. For this reason, it may be necessary to wait for the steering operation to change lanes.
In such a case, for example, as described in Patent Document 2, it is conceivable to guide the reason for waiting for the steering operation by characters, voice, etc., but in this case, in order for the user to visually recognize the obstacle later. It is necessary to look back to the side and visually confirm it, and it is required that the user (occupant) can more intuitively and easily grasp the reason why the steering standby state is set.
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide an image display device capable of easily confirming a lateral situation during standby for automatic steering.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、自車両周辺の環境を認識する環境認識手段と、前記環境認識手段の認識結果に基づいて自動的に操舵動作を行う運転制御手段とを備える車両に設けられる画像表示装置であって、乗員の前方に配置された画像表示手段と、前記環境認識手段の認識結果に応じて前記運転制御手段が前記操舵動作を待機する操舵待機状態であるときに、自車両に対して操舵予定方向の側方の状況を表示する側方状況画像を前記画像表示手段に表示させる表示制御手段とを備え、前記側方状況画像は、自車両の前後方向における位置が自車両とラップする範囲における隣接車線の少なくとも一部を表示範囲内に含むとともに、前記環境認識手段が認識した自車両の側方を並走する他車両の側面視を、自車両の前端部及び後端部の位置を示すラインとともに表示することを特徴とする画像表示装置である。
これによれば、操舵待機状態が発生した際に、操舵予定方向の側方の状況を表示することによって、ユーザは後側方を振り返ることなく操舵待機の原因となっている障害物を直ちに確認することができ、操舵待機が行われている理由や操舵待機が終了する見通しを直感的かつ容易に把握することができる。
また、自車両の横方向移動時に障害物との衝突リスクが存在する領域の状況を表示することによって、操舵待機が行われている原因を適切に把握することができる。
さらに、他車両との接触リスクにより操舵待機が行われている場合に、当該他車両を表示することによって、操舵待機の理由を適切に認識させることができる。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solution means.
The invention according to claim 1 is an image display provided on a vehicle including an environment recognition means for recognizing the environment around the own vehicle and a driving control means for automatically performing a steering operation based on the recognition result of the environment recognition means. When the device is in a steering standby state in which the image display means arranged in front of the occupant and the operation control means wait for the steering operation according to the recognition result of the environment recognition means, the device is in a steering standby state. It is provided with a display control means for displaying a side situation image displaying the side situation in the planned steering direction on the image display means, and the position of the side situation image in the front-rear direction of the own vehicle laps with the own vehicle. with it included within the display range at least part of the neighbor lane that put the range, the side view of another vehicle running parallel to the side of the vehicle the environment recognizing means recognizes the own vehicle front and rear It is an image display device characterized by displaying together with a line indicating the position of an end portion.
According to this, when the steering standby state occurs, the user can immediately confirm the obstacle causing the steering standby without looking back to the rear side by displaying the lateral situation in the planned steering direction. It is possible to intuitively and easily grasp the reason why the steering standby is performed and the prospect that the steering standby will end.
In addition, by displaying the situation in the area where there is a risk of collision with an obstacle when the own vehicle moves laterally, it is possible to appropriately grasp the cause of the steering standby.
Further, when the steering standby is performed due to the risk of contact with another vehicle, the reason for the steering standby can be appropriately recognized by displaying the other vehicle.
請求項2に係る発明は、前記操舵動作は、自車両が現在走行中の車線から前記隣接車線への車線変更を行うものであり、前記側方状況画像は、自車両に対して前記隣接車線側の側方の状況を表示することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置である。
これによれば、運転制御装置により自動的に車線変更を行う際に、上述した効果を確実に得ることができる。
The invention according to claim 2, wherein the steering operation is for the vehicle performs a lane change from the lane currently driving to the adjacent lane, the lateral status image, the adjacent lane relative to the vehicle The image display device according to claim 1, wherein the situation on the side of the side is displayed.
According to this, when the driving control device automatically changes lanes, the above-mentioned effect can be surely obtained.
請求項3に係る発明は、前記側方状況画像は、前記運転制御手段の前記操舵待機状態の開始に応じて表示が開始されるとともに前記操舵待機状態の終了に応じて表示が終了されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置である。
請求項4に係る発明は、前記側方状況画像は、前記運転制御手段の前記操舵待機状態の開始に応じて表示が開始されるとともに前記操舵動作の終了に応じて表示が終了されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置である。
これらの各発明によれば、ユーザに操舵待機が行われた原因を知らせるために十分な期間にわたって側方状況画像を表示した後に、適切なタイミングでもとの表示に復帰させることができる。
Invention, said lateral status image may be displayed in response to said termination of a steering standby state with the display in response to the start of the steering standby state of the operation control means is started is terminated according to claim 3 The image display device according to claim 1 or 2, wherein the image display device is characterized by the above-mentioned.
According to the fourth aspect of the present invention, the display of the side situation image is started according to the start of the steering standby state of the operation control means, and the display is terminated according to the end of the steering operation. The image display device according to claim 1 or 2, which is a feature.
According to each of these inventions, after displaying the side situation image for a sufficient period of time to inform the user of the cause of the steering standby, it is possible to return to the original display at an appropriate timing.
以上説明したように、本発明によれば、自動操舵待機時における側方状況を容易に確認可能な画像表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image display device that can easily confirm the lateral situation at the time of automatic steering standby.
以下、本発明を適用した画像表示装置の実施形態について説明する。
実施形態の画像表示装置は、例えば乗用車等の自動車に設けられ、車体後側方をカメラによって撮像した画像等を、ドライバ等のユーザに提示するカメラモニタリングシステムである。
Hereinafter, embodiments of an image display device to which the present invention is applied will be described.
The image display device of the embodiment is a camera monitoring system provided in an automobile such as a passenger car, and presents an image or the like captured by a camera on the rear side of the vehicle body to a user such as a driver.
図1は、実施形態の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
画像表示装置1は、後側方画像処理ユニット10、後方カメラ11、左後側方カメラ12、右後側方カメラ13、ステレオカメラ処理ユニット20、左前方カメラ21、右前方カメラ22、環境認識ユニット30、左後側方レーダ31、右後側方レーダ32、ドライバモニタリングユニット40、ドライバモニタリングカメラ41、表示画像生成ユニット50、表示制御ユニット60、LCD70等を有して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to an embodiment.
The image display device 1 includes a rear side
後側方画像処理ユニット10は、後方カメラ11、左後側方カメラ12、右後側方カメラ13の出力信号を処理し、画像データとして出力するデジタル信号処理装置である。
後側方画像処理ユニット10が出力する映像信号は、環境認識ユニット30及び表示画像生成ユニット50に伝達される。
後方カメラ11、左後側方カメラ12、右後側方カメラ13は、車両周囲の状況を動画撮影して映像信号をリアルタイム出力するものであり、CMOS等の固体撮像素子及びその駆動装置、レンズ等を備えている。
The rear side
The video signal output by the rear side
The
図2は、実施形態の画像表示装置における後側方カメラ等の配置を示す模式的斜視図である。
後方カメラ11は、車体Bの後端部における車幅方向中央部に、光軸方向を車両後方側に向けて配置される。
左後側方カメラ12は、車体Bの左側面部に、光軸方向を後方側かつ車幅方向外側に向けて配置されている。
左後側方カメラ12は、例えば、サイドミラー130に隣接した箇所に配置される。
左後側方カメラ12の視野(撮像可能範囲)F12は、後方カメラ11の視野F11と部分的にラップし、自車両の後方から左側方に至る範囲の全てが少なくともいずれかのカメラによって、実質的に死角がないように撮像されるようになっている。
右後側方カメラ13(図2においては不図示)は、左後側方カメラ12と実質的に左右対称に配置されている。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the arrangement of a rear side camera or the like in the image display device of the embodiment.
The
The left
The left
The field of view (capable of imaging) F12 of the left
The right rear side camera 13 (not shown in FIG. 2) is arranged substantially symmetrically with the left
ステレオカメラ処理ユニット20は、左前方カメラ21、右前方カメラ22がそれぞれ撮像した映像に公知のステレオカメラ処理を施し、自車両前方の物体及びその自車両からの距離を検出するものである。
ステレオカメラ処理ユニット20の出力は、環境認識ユニット30に伝達される。
左前方カメラ21、右前方カメラ22は、車両前方の状況を動画撮影して映像信号をリアルタイム出力するものであり、CMOS等の固体撮像素子及びその駆動装置、レンズ等を備えている。
左前方カメラ21、右前方カメラ22は、例えば、車室内におけるフロントウインドウガラス上端部付近に、左右方向に離間して配置されている。
The stereo
The output of the stereo
The left
The left
環境認識ユニット30は、後側方画像処理ユニット10、ステレオカメラ処理ユニット20、左後側方レーダ31、右後側方レーダ32等から提供される情報に基づいて、自車両周囲の環境を認識するものである。
環境認識ユニット30は、左後側方レーダ31、右後側方レーダ32と協働して本発明にいう他車両検出手段として機能する。
ここで、認識される環境として、自車両が走行する自車両走行車線の車線形状、自車両走行車線に隣接する隣接車線の車線形状、自車両の周囲を走行する他車両、歩行者、建造物(例えば、建物、ガードレール、標識、信号機、橋げた、トンネル、中央分離帯、路側帯等)等の障害物等を含む。
The
The
Here, as the recognized environment, the lane shape of the own vehicle traveling lane, the lane shape of the adjacent lane adjacent to the own vehicle traveling lane, other vehicles traveling around the own vehicle, pedestrians, and buildings. Includes obstacles such as (eg, buildings, guardrails, signs, traffic lights, bridges, tunnels, central separation zones, roadside zones, etc.).
左後側方レーダ31、右後側方レーダ32は、自車両の後側方に存在する他車両等の物体を検出するものである。
左後側方レーダ31、右後側方レーダ32として、例えば、ミリ波レーダを用いることができる。
左後側方レーダ31、右後側方レーダ32は、他車両が存在する場合に自車両に対する他車両の相対位置を検出することが可能であり、この相対位置の推移に基づいて、他車両の自車両に対する相対速度を算出することが可能である。
左後側方レーダ31、右後側方レーダ32は、車体後部における左右(例えばリアバンパ内部等)に配置されている。
The left
As the left
The left
The left
ドライバモニタリングユニット40は、ドライバモニタリングカメラ41が撮像した画像に基づいて、ユーザ(手動運転時におけるドライバ)の姿勢、挙動、視線方向等を検出するものである。
ドライバモニタリングカメラ41は、車室内におけるドライバの前方側に設けられている。
The
The
表示画像生成ユニット50は、後側方画像処理ユニット10、環境認識ユニット30、ドライバモニタリングユニット40からの入力に基づいて、LCD70に表示される表示画像を生成するものである。
表示画像生成ユニット50の機能及び生成される表示画像の例については、後に詳しく説明する。
なお、表示画像は、後方カメラ11、左後側方カメラ12、右後側方カメラ13が撮像した映像に所定の画像処理を施した実写画像であってもよく、また、実写画像に対応する情報を表示するコンピュータグラフィックス等であってもよい。また、実写画像とコンピュータグラフィックスとを重畳するなどして合成して用いてもよい。
The display
The function of the display
The displayed image may be a live-action image obtained by performing predetermined image processing on the image captured by the
表示制御ユニット60は、表示画像生成ユニット50が生成する表示画像を、LCD70に表示させるディスプレイ駆動装置である。
LCD70は、ユーザ(乗員・手動運転時における運転者)の前方側に設けられ、表示画像をユーザに対して表示する表示手段である。
車室内におけるLCD70の配置については、後に詳しく説明する。
The
The
The arrangement of the
図3は、実施形態の画像表示装置を有する車両におけるユーザ視界の一例を示す図である。
図3に示すように、車両は、フロントガラス110、フロントドアガラス120、サイドミラー130、インストルメントパネル140、ステアリングホイール150、Aピラー160、ルーフ170、ルームミラー180等を有する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a user's field of view in a vehicle having the image display device of the embodiment.
As shown in FIG. 3, the vehicle has a
フロントガラス110は、ドライバの前方側に配置されている。
フロントガラス110は、実質的に横長の矩形状に形成され、前方が凸となる方向に湾曲した2次曲面ガラスである。
フロントガラス110は、上端部が下端部に対して車両後方側となるように後傾して配置されている。
The
The
The
フロントドアガラス120は、乗員の乗降に用いられる左右フロントドアの上部であって、ドライバの側方に設けられている。
フロントドアガラス120は、昇降式の本体部121、及び、本体部121の前部に設けられた固定式の三角窓部122を有する。
The
The
サイドミラー130は、ドライバが左右後方視界を確認するものである。
サイドミラー130は、左右フロントドアのアウタパネルから車幅方向外側に突出している。
ユーザ視界において、サイドミラー130は、例えば、フロントドアガラス120の本体部121の前端部近傍に見えるようになっている。
The
The side mirrors 130 project outward in the vehicle width direction from the outer panels of the left and right front doors.
In the user's field of view, the
インストルメントパネル140は、車室内においてフロントガラス110の下方に設けられた内装部材である。
インストルメントパネル140は、各種計器類、表示装置、スイッチ類、空調装置、助手席エアバッグ装置、膝部保護エアバッグ装置等が収容される筐体としても機能する。
インストルメントパネル140は、コンビネーションメータ141、マルチファンクションディスプレイ142、ナビゲーション装置ディスプレイ143等が設けられる。
The
The
The
コンビネーションメータ141は、運転席の正面に設けられ、速度計、エンジン回転計、距離計などの各種計器類をユニット化したものである。
コンビネーションメータ141には、LCD70が内蔵されている。
マルチファンクションディスプレイ142は、インストルメントパネル140の車幅方向中央部における上部に設けられた例えばLCD等の画像表示手段である。
ナビゲーション装置ディスプレイ143は、インストルメントパネル140の車幅方向中央部における下部に設けられている。
The
The
The
The
ステアリングホイール150は、ドライバが手動運転時に操舵操作を入力する環状の操作部材である。
ステアリングホイール150は、ドライバの前方に実質的に正対して設けられる。
コンビネーションメータ141は、ユーザ視界において、ステアリングホイール150の上半部における内径側から目視可能となっている。
The
The
The
Aピラー160は、フロントガラス110の側端部及びフロントドアガラス120の前端部に沿って配置された柱状の車体構造部材である。
Aピラー160の車室内側の面部は、樹脂製のピラートリムによってカバーされている。
The A-pillar 160 is a columnar vehicle body structural member arranged along the side end portion of the
The surface of the A-pillar 160 on the vehicle interior side is covered with a resin pillar trim.
ルーフ170は、フロントガラス110の上端部から後方にのびて形成されている。
ルーフ170の車室内側の面部は、樹脂製のルーフトリムによってカバーされている。
ルーフ170の車幅方向中央部における前端部には、左前方カメラ21、右前方カメラ22が収容されるステレオカメラ収容部171が設けられている。
The
The surface of the
A stereo
ルームミラー180は、車室内に設けられた後方確認用のミラーである。
ルームミラー180は、図示しないステーを介してフロントガラス110の車幅方向中央部における上端部近傍に設けられている。
The
The
車両は、以下説明する運転制御装置を備えている。
この運転制御装置は、環境認識ユニット30による認識結果に応じて、操舵、加減速等の運転動作を自動的に行う自動運転機能を備えた自動運転システムを構成する。
図4は、実施形態の画像表示装置を有する車両に設けられる運転制御装置の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、運転制御装置は、自動運転制御ユニット200、エンジン制御ユニット210、トランスミッション制御ユニット220、挙動制御ユニット230、電動パワーステアリング(EPS)制御ユニット240等を備えている。
上述した各ユニットは、例えば、CPU等の情報処理手段、RAMやROM等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有するユニットとして構成される。これらの各ユニットは、例えばCAN通信システム等の車載LANシステムを介して相互に通信が可能となっている。
The vehicle is equipped with a driving control device described below.
This operation control device constitutes an automatic operation system having an automatic operation function that automatically performs operation operations such as steering and acceleration / deceleration according to the recognition result by the
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a driving control device provided in a vehicle having the image display device of the embodiment.
As shown in FIG. 4, the operation control device includes an automatic
Each of the above-mentioned units is configured as a unit having, for example, an information processing means such as a CPU, a storage means such as a RAM or a ROM, an input / output interface, and a bus connecting them. Each of these units can communicate with each other via an in-vehicle LAN system such as a CAN communication system.
自動運転制御ユニット200は、ユーザにより自動運転モードが選択されている場合に、エンジン制御ユニット210、トランスミッション制御ユニット220、挙動制御ユニット230、EPS制御ユニット240等に制御指令を出力し、車両を自動的に走行させる自動運転制御を実行するものである。
When the automatic driving mode is selected by the user, the automatic
自動運転制御ユニット200は、自動運転モードが選択された時に、環境認識ユニット30から提供される自車両周辺の状況に関する情報、及び、図示しないドライバからの指令等に応じて、自車両が進行すべき目標走行軌跡を設定する。
自動運転制御ユニット200は、自車両の実際の走行軌跡が目標走行軌跡に実質的に一致するよう、車両の加速(発進)、減速(停止)、前後進切替、転舵などを自動的に行い、予め設定された目的地まで車両を自動的に走行させる自動運転を実行する。
また、自動運転モードは、ユーザが手動運転を希望する場合、あるいは、自動運転の続行が困難である場合等に、ユーザからの所定の解除操作に応じて中止され、ドライバによる手動運転を行う手動運転モードへの復帰が可能となっている。
また、自動運転制御ユニット200は、表示画像生成ユニット50との通信が可能となっており、表示画像生成ユニット50に対して生成する画像の態様を切り換える指示を与える。この点については後に詳しく説明する。
When the automatic driving mode is selected, the automatic
The automatic
In addition, the automatic operation mode is canceled according to a predetermined release operation from the user when the user desires manual operation or when it is difficult to continue the automatic operation, and the manual operation is performed by the driver. It is possible to return to the operation mode.
Further, the automatic
自動運転制御ユニット200には、入出力装置201が接続されている。
入出力装置201は、自動運転制御ユニット200からユーザへの警報や各種メッセージ等の情報を出力するとともに、ユーザからの各種操作の入力を受け付けるものである。
入出力装置201は、例えば、LCD等の画像表示装置、スピーカ等の音声出力装置、タッチパネル等の操作入力装置等を有して構成されている。
入出力装置201は、例えば、LCD70、マルチファンクションディスプレイ142等をタッチパネルとして、これと兼用することが可能である。
An input /
The input /
The input /
The input /
エンジン制御ユニット210は、車両の走行用動力源であるエンジン及びその補機類を統括的に制御するものである。
エンジンとして、例えば、4ストロークガソリンエンジンが用いられる。
エンジン制御ユニット(ECU)210は、エンジンのスロットルバルブ開度、燃料噴射量及び噴射時期、点火時期等を制御することによって、エンジンの出力トルクを制御することが可能である。
車両がドライバの運転操作に応じて運転される状態においては、エンジン制御ユニット210は、アクセルペダルの操作量等に基いて設定されるドライバ要求トルクに、エンジンの実際のトルクが近づくようエンジンの出力を制御する。
また、車両が自動運転を行う場合には、エンジン制御ユニット210は、自動運転制御ユニット200からの指令に応じてエンジンの出力を制御する。
The
As the engine, for example, a 4-stroke gasoline engine is used.
The engine control unit (ECU) 210 can control the output torque of the engine by controlling the throttle valve opening degree of the engine, the fuel injection amount and the injection timing, the ignition timing, and the like.
When the vehicle is driven according to the driver's driving operation, the
Further, when the vehicle automatically drives, the
トランスミッション制御ユニット(TCU)220は、エンジンの回転出力を変速するとともに、車両の前進、後退を切り替える図示しない変速機及び補機類を統括的に制御するものである。
車両が自動運転を行う場合には、トランスミッション制御ユニット220は、自動運転制御ユニット200からの指令に応じて、前後進等のレンジ切替や変速比の設定を行う。
変速機として、例えば、チェーン式、ベルト式、トロイダル式等のCVTや、複数のプラネタリギヤセットを有するステップAT、デュアルクラッチトランスミッション、AMT等の各種自動変速機を用いることができる。
変速機は、バリエータ等の変速機構部のほか、例えばトルクコンバータ、乾式クラッチ、湿式クラッチ等の発進デバイスや、前進走行レンジと後退走行レンジとを切替える前後進切替機構等を有して構成されている。
The transmission control unit (TCU) 220 shifts the rotational output of the engine and comprehensively controls a transmission and accessories (not shown) for switching between forward and reverse of the vehicle.
When the vehicle automatically drives, the
As the transmission, for example, a chain type, a belt type, a toroidal type or the like CVT, or various automatic transmissions such as a step AT having a plurality of planetary gear sets, a dual clutch transmission, an AMT and the like can be used.
The transmission is configured to have a transmission mechanism such as a variator, a start device such as a torque converter, a dry clutch, and a wet clutch, and a forward / backward switching mechanism for switching between a forward travel range and a reverse travel range. There is.
トランスミッション制御ユニット220には、前後進切替アクチュエータ221、レンジ検出センサ222等が接続されている。
前後進切替アクチュエータ221は、前後進切替機構に油圧を供給する油路を切り替える前後進切替バルブを駆動し、車両の前後進を切替えるものである。
前後進切替アクチュエータ221は、例えば、ソレノイド等の電動アクチュエータである。
レンジ検出センサ222は、変速機において現在選択されているレンジが前進用のものであるか、後退用のものであるかを判別するセンサ(スイッチ)である。
A forward / backward switching
The forward / backward switching
The forward / backward switching
The
挙動制御ユニット230は、左右前後輪にそれぞれ設けられた液圧式サービスブレーキのホイルシリンダ液圧を個別に制御することによって、アンダーステアやオーバステア等の車両挙動を抑制する挙動制御や、制動時のホイルロックを回復させるアンチロックブレーキ制御を行うものである。
挙動制御ユニット230には、ハイドロリックコントロールユニット(HCU)231、車速センサ232等が接続されている。
The
A hydraulic control unit (HCU) 231, a
HCU231は、液圧式サービスブレーキの作動流体であるブレーキフルードを加圧する電動ポンプ、及び、各車輪のホイルシリンダに供給される液圧を個別に調節するバルブ等を有する。
車両が自動運転を行う場合には、HCU231は、自動運転制御ユニット200からの制動指令に応じて、各車輪のホイルシリンダに制動力を発生させる。
車速センサ232は、各車輪のハブ部に設けられ、車輪の回転速度に比例する周波数の車速パルス信号を発生するものである。
車速パルス信号の周波数を検出し、所定の演算処理を施すことによって、車両の走行速度(車速)を算出することが可能である。
The
When the vehicle automatically drives, the
The
By detecting the frequency of the vehicle speed pulse signal and performing predetermined arithmetic processing, it is possible to calculate the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle.
電動パワーステアリング(EPS)制御ユニット240は、ドライバによる操舵操作を電動モータによってアシストする電動パワーステアリング装置、及び、その補機類を統括的に制御するものである。
EPS制御ユニット240には、モータ241、舵角センサ242等が接続されている。
The electric power steering (EPS)
A
モータ241は、車両の操舵系にアシスト力を付与してドライバによる操舵操作をアシストし、あるいは、自動運転時に舵角を変更する電動アクチュエータである。
車両が自動運転を行う場合には、モータ241は、自動運転制御ユニット200からの操舵指令に応じて、操舵系の舵角が所定の目標舵角に近づくように操舵系にトルクを付与して転舵を行わせる。
舵角センサ242は、車両の操舵系における現在の舵角を検出するものである。
舵角センサ242は、例えば、ステアリングシャフトの角度位置を検出する位置エンコーダを備えている。
The
When the vehicle automatically drives, the
The
The
実施形態の画像表示装置1は、自動運転制御ユニット200が、車線変更を含む目標走行軌跡を設定した後に、例えば他車両等の障害物の接近等に起因して、操舵動作を待機する操舵待機状態となった場合に、原因となった障害物をユーザが確認可能なよう、自車両の後側方を撮像した画像(側方状況画像I2)を表示することを特徴とする。
以下、より詳細に説明する。
図5は、実施形態の画像表示装置の動作を示すフローチャートであって、自動運転制御ユニット200が操舵動作を伴う車線変更を含む目標走行軌跡を設定した際の状態を示すものである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
The image display device 1 of the embodiment is a steering standby in which the automatic
Hereinafter, a more detailed description will be given.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the image display device of the embodiment, and shows a state when the automatic
Hereinafter, each step will be described step by step.
<ステップS01:目標走行軌跡設定>
自動運転制御ユニット200は、環境認識ユニット30の環境認識結果、及び、ユーザからの入力等に基づいて、自車両の目標走行軌跡を設定する。
その後、ステップS02に進む。
<Step S01: Target travel trajectory setting>
The automatic
Then, the process proceeds to step S02.
<ステップS02:操舵予定有無判断>
自動運転制御ユニット200は、ステップS01において設定した目標走行軌跡に沿って自車両を走行させる場合に、所定舵角以上の操舵動作を行う必要があるか否かを判別する。
所定舵角以上の操舵動作が必要である場合は、操舵予定有りとしてステップS03に進み、その他の場合(実質的に直進する場合)は操舵予定なしとして一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S02: Judgment of steering schedule>
The automatic
If a steering operation of a predetermined steering angle or more is required, the process proceeds to step S03 with a steering schedule, and in other cases (when the vehicle goes straight substantially), a series of processes is terminated (returned) with no steering schedule.
<ステップS03:操舵方向環境認識>
環境認識ユニット30は、操舵が予定される方向の環境をあらためて認識し、目標走行軌跡設定後に新たに認識された障害物や、接近している障害物を検出する。
例えば、目標走行軌跡が車線変更を伴うものである場合には、変更後の車線を走行する後続車両などを、左右後側方カメラ12,13や、後側方レーダ31,32等によって検出する。
その後、ステップS04に進む。
<Step S03: Steering direction environment recognition>
The
For example, when the target driving locus is accompanied by a lane change, the following vehicles traveling in the changed lane are detected by the left and right
After that, the process proceeds to step S04.
<ステップS04:操舵待機判断>
自動運転制御ユニット200は、ステップS03における環境認識ユニット30の認識結果に基づいて、操舵動作を一時的に待機する操舵待機が必要であるか否かを判別する。
例えば、目標走行軌跡が車線変更を含み、変更後の車線を走行する後続車両が所定以上の相対速度により接近している場合には、接触リスクが高いものと判定し、自動運転制御ユニット200は、後続車両が自車両を追い越して自車両側方のスペースが空くまで操舵待機(車線変更待機)を行うことを決定する。
操舵待機が必要である場合はステップS05に進み、操舵待機が必要でない場合(当初の目標走行軌跡に従って操舵動作が可能である場合)はステップS09に進む。
<Step S04: Steering standby determination>
Based on the recognition result of the
For example, if the target driving locus includes a lane change and the following vehicle traveling in the changed lane is approaching at a relative speed equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the contact risk is high, and the automatic
If steering standby is required, the process proceeds to step S05, and if steering standby is not required (when steering operation is possible according to the initial target travel locus), the process proceeds to step S09.
<ステップS05:側方状況画像表示開始>
自動運転制御ユニット200は、自車両後側方の状況を示す画像である側方状況画像I2(図7参照)の表示を、表示画像生成ユニット50に指示する。
表示画像生成ユニット50は、側方状況画像I2に係る画像データを生成して表示制御ユニット60に提供し、LCD70に表示させる。
なお、側方状況画像I2が表示されていない状態においては、LCD70には通常時表示画像I1(図6参照)が表示される。
通常時表示画像I1、側方状況画像I2については、後に詳しく説明する。
その後、ステップS06に進む。
<Step S05: Start displaying side view image>
The automatic
The display
In the state where the side situation image I2 is not displayed, the normal display image I1 (see FIG. 6) is displayed on the
The normal display image I1 and the lateral situation image I2 will be described in detail later.
Then, the process proceeds to step S06.
<ステップS06:操舵待機終了判断>
自動運転制御ユニット200は、操舵待機状態が終了したか否かを判別する。
操舵待機状態の終了判断は、環境認識ユニット30が逐次認識する自車両側方の状況に基づいて決定される。
例えば、隣接車両の他車両が自車両の追い越しを完了し、自車両側方のスペースが空いた場合に、操舵待機の終了が決定される。
操舵待機状態が終了した場合はステップS07に進み、操舵待機状態が終了しない場合は、ステップS06を所定の時間間隔で繰り返す。
<Step S06: Judgment of end of steering standby>
The automatic
The determination of the end of the steering standby state is determined based on the situation on the side of the own vehicle sequentially recognized by the
For example, when another vehicle of the adjacent vehicle completes the overtaking of the own vehicle and the space on the side of the own vehicle becomes empty, the end of the steering standby is determined.
When the steering standby state ends, the process proceeds to step S07, and when the steering standby state does not end, step S06 is repeated at predetermined time intervals.
<ステップS07:操舵動作開始>
自動運転制御ユニット200は、EPS制御ユニット240に指令を出し、モータ241による操舵系への舵角付与(操舵動作)を開始させる。
その後、ステップS08に進む。
<Step S07: Steering operation start>
The automatic
Then, the process proceeds to step S08.
<ステップS08:側方状況画像表示終了>
自動運転制御ユニット200は、表示画像生成ユニット50に側方状況画像I2の生成を終了させ、LCD70が通常時表示画像I1を表示する状態に復帰させる。
その後、一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S08: Side situation image display end>
The automatic
After that, a series of processing is completed (returned).
<ステップS09:操舵動作開始>
自動運転制御ユニット200は、EPS制御ユニット240に指令を出し、モータ241による操舵系への舵角付与(操舵動作)を開始させる。
その後、一連の処理を終了する。
<Step S09: Steering operation start>
The automatic
After that, a series of processes is terminated.
次に、本実施形態におけるLCD70の表示画像について説明する。
以下説明する表示画像は、表示画像生成ユニット50によって生成される。
図6は、実施形態の画像表示装置における通常時の表示画像の一例を示す図である。
図7は、実施形態の画像表示装置における車線変更待機時の表示画像の一例を示す図である。
Next, the display image of the
The display image described below is generated by the display
FIG. 6 is a diagram showing an example of a display image in a normal time in the image display device of the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a display image during lane change standby in the image display device of the embodiment.
通常時(操舵待機時以外)は、図6に示すように、自車両の後方側かつ斜め上方側から見た俯瞰図(鳥瞰図)である通常時表示画像I1が表示される。
通常時表示画像I1には、例えば、自車両310、自車両走行車線320、隣接車線330、先行車両340、目標走行軌跡表示350等が表示されている。
このような俯瞰図は、各カメラが撮像した画像を、所定の画像処理を施したうえで合成するか、あるいは、環境認識ユニット30の環境認識結果に基づいて、表示画像生成ユニット50において、コンピュータグラフィックスとしてレンダリングすることによって生成される。
また、このような俯瞰図(鳥瞰図)に代えて、例えば自車両及びその実質的に全方位を含む周辺を直上から見た状態を示す平面図としてもよい。
In the normal state (other than the steering standby state), as shown in FIG. 6, the normal time display image I1 which is a bird's-eye view (bird's-eye view) seen from the rear side and the diagonally upper side of the own vehicle is displayed.
In the normal display image I1, for example, the
Such a bird's-eye view is obtained by combining the images captured by each camera after performing predetermined image processing, or by using the display
Further, instead of such a bird's-eye view (bird's-eye view), for example, a plan view showing a state in which the own vehicle and its surroundings including substantially all directions are viewed from directly above may be used.
図6においては、自車両310が、同一方向に並走する自車両走行車線320、隣接車線330を有する片側2車線の高規格道路(高速道路等)を走行している状態を示している。
自車両310は、自車両走行車線320を走行している。
隣接車線330は、自車両走行車線320の右側に隣接し、並行して設けられている。
自車両走行車線320において、自車両310の前方には、先行車両340が自車両310と同一方向に走行している。
FIG. 6 shows a state in which the
The
The
In the own
自動運転制御ユニット200が先行車両340を回避するため、これを追い越す目標走行軌跡を設定した場合、通常時表示画像I1には、自車両310が自車両走行車線320から隣接車線330へ車線変更を行うことを示す目標走行軌跡表示350が表示される。
ユーザは、目標走行軌跡表示350の出現や、図示しないターンシグナル(ウインカー)ランプの点滅開始に基づいて、自動運転制御ユニット200が車線変更を実行しようとしていることを認識する。
When the automatic
The user recognizes that the automatic
図7においては、右後側方カメラ13によって撮像された自車両310の右後側方の状況を示す側方状況画像I2が表示されている。
側方状況画像I2は、自車両310の前後方向における位置が自車両とラップする範囲における隣接車線330の少なくとも一部を表示範囲内に含み、実質的にサイドミラー130と同等の視界をカバー可能となっている。
このような側方状況画像I2は、例えば右後側方カメラ13が撮像した画像に明度、輝度、コントラスト、色調等の調整や、レンズ収差に起因する歪みの補正などの画像処理を施した実写画像を用いることができる。
また、右後側方カメラ13が撮像した画像や、右後側方レーダ32の出力に基づいてレンダリングしたコンピュータグラフィックスを用いてもよい。
なお、実施形態において、側方状況画像は、一般的なサイドミラー130を用いて後側方を視認する際の見え方に対して違和感を生じさせないため、左右逆像となっている。
In FIG. 7, a side situation image I2 showing the situation on the right rear side of the
The side situation image I2 includes at least a part of the
Such a lateral situation image I2 is a real image obtained by subjecting an image captured by the right
Further, the image captured by the right
In addition, in the embodiment, the side situation image is a left-right reverse image because it does not cause a sense of discomfort when visually recognizing the rear side using a
図7においては、自車両310、自車両走行車線320、隣接車線330に加えて、隣接車線330を走行中の後続車両360が表示されている。
後続車両360は、隣接車線330を自車両310よりも高速で同一方向に走行している。
In FIG. 7, in addition to the
The following
図8は、実施形態の画像表示装置における車線変更待機時の表示画像の他の例を示す図である。
図8においては、右後側方カメラ13として自車両側方を撮像可能でありかつ光軸方向を実質的に車幅方向に沿わせて配置された超広角カメラを用い、自車両側方の状況を示す側方状況画像I3が表示されている。
図8において、後続車両360は、実質的に側面視として表示されている。
側方表示画像I3には、自車両前端部の前後方向位置を示す前端部ラインLf、自車両後端部の前後方向位置を示す後端部ラインLrが表示され、ユーザは他車両等とラインLf、Lrとの位置関係に基づいて、追い越し等における並走状態が終了したか否かを判別することができる。
側方表示画像I2、I3は、例えば、ユーザが事前にどちらの画像が表示されるか、選択して設定しておくことができる。
また、後続車両360の自車両310に対する接近に応じて、側方表示画像I2から側方表示画像I3へ順次切り替わる構成としてもよい。
FIG. 8 is a diagram showing another example of a display image during lane change standby in the image display device of the embodiment.
In FIG. 8, an ultra-wide-angle camera capable of capturing an image of the side of the own vehicle as the right
In FIG. 8, the following
The side display image I3 displays a front end line Lf indicating the front-rear position of the front end of the own vehicle and a rear end line Lr indicating the front-rear position of the rear end of the own vehicle, and the user can line with other vehicles and the like. Based on the positional relationship with Lf and Lr, it is possible to determine whether or not the parallel running state in overtaking or the like has ended.
For the side display images I2 and I3, for example, the user can select and set which image is displayed in advance.
Further, the side display image I2 may be sequentially switched to the side display image I3 according to the approach of the following
自動運転制御ユニット200は、自車両310が当初設定した目標走行軌跡に忠実に走行した場合に、後続車両360との干渉(被追突等)が懸念されると判定された場合には、後続車両360による自車両310の追い越しが完了するまで、操舵待機状態として自車両走行車線320の走行を続ける。
ユーザは、後側方を振り返ることなく、自身の前方に配置されたLCD70により表示される側方状況画像I2、I3に基づいて、操舵待機状態となった原因が後続車両360にあることを直感的かつ容易に認識することができ、後続車両360の位置や速度(自車両への接近状態)を見て、操舵待機状態が今後どの程度継続されるのかも予測することができる。
When the automatic
The user intuitively understands that the cause of the steering standby state is the following
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)操舵待機状態が発生した際に、操舵予定方向の側方の状況を側方状況画像I2として表示することによって、ユーザは後側方を振り返ることなく操舵待機の原因となっている後続車両360等の障害物を直ちに確認することができ、操舵待機が行われている理由や操舵待機が終了する見通しを直感的かつ容易に把握することができる。
(2)操舵動作は車線変更に係るものであり、側方状況画像I2が車線変更先の隣接車線330の状況を表示することによって、自動運転制御により自動的に車線変更を行う際に、上述した効果を確実に得ることができる。
(3)側方状況画像I2は、自車両310の前後方向における位置が自車両とラップする範囲における隣接車線330の少なくとも一部を表示範囲内に含むことによって、自車両310の横方向移動時に後続車両360等との衝突リスクが存在する領域の状況を表示し、操舵待機が行われている原因を適切に把握することができる。
(4)側方状況画像I2が、サイドミラー130の視野に相当する範囲を表示範囲内に含むことによって、見慣れた視界によりユーザが操舵待機の原因を直感的に把握することができる。
(5)後続車両360との接触リスクにより操舵待機が行われている場合に、側方状況画像I2に当該後続車両360を表示することによって、操舵待機の理由を適切に認識させることができる。
(6)側方状況画像I2は、操舵待機状態の開始に応じて表示が開始されるとともに操舵待機状態の終了に応じて表示が終了されることによって、ユーザに操舵待機が行われた原因を知らせるために十分な期間にわたって側方状況画像I2を表示した後に、適切なタイミングで通常時表示画像I1に復帰させることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the steering standby state occurs, by displaying the lateral situation in the planned steering direction as the lateral situation image I2, the user does not look back to the rear side and causes the steering standby. Obstacles such as the
(2) The steering operation is related to the lane change, and when the side situation image I2 displays the situation of the
(3) The side situation image I2 includes at least a part of the
(4) By including the range corresponding to the field of view of the
(5) When the steering standby is performed due to the risk of contact with the following
(6) The side situation image I2 causes the user to wait for steering by starting the display according to the start of the steering standby state and ending the display according to the end of the steering standby state. After displaying the side situation image I2 for a sufficient period of time to inform, it is possible to return to the normal display image I1 at an appropriate timing.
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)画像表示装置やこれが搭載される車両の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、カメラ、レーダ類の数量や配置は適宜変更することができる。実施形態においては、後方カメラ及び左右の後側方カメラをそれぞれ1つ備えているが、複数備える構成としてもよい。また、例えば単一の広角カメラを用いて、後方カメラと後側方カメラとを兼用する構成としてもよい。
(2)実施形態においては、ユーザ(手動運転時のドライバ)の正面に設けられるLCD70に側方状況画像を表示しているが、これに限らず、インストルメントパネルの中央部に設けられた表示装置(例えばマルチファンクションディスプレイ142、ナビゲーション装置ディスプレイ143等)により表示してもよい。
また、例えばヘッドアップディスプレイ装置を用いて、フロントガラスに投影するようにしてもよい。
(3)実施形態においては、自動的に車線変更を行う自動運転制御において、車線変更待機時に側方状況画像を表示する構成としていたが、車線変更以外の操舵動作を待機している状態で側方状況画像を表示するようにしてもよい。また、側方状況画像に含まれる領域、視野も特に限定されない。
また、本発明は自動運転制御に限らず、例えばドライバによる車線変更操作(例えばターンシグナルランプの点灯)に応じて、車線変更等に係るステアリング操作を支援する運転支援制御にも適用することが可能である。
(4)実施形態においては、側方状況画像I2の表示を操舵待機状態の終了に応じて終了しているが、このような構成に代えて、操舵動作の終了に応じて側方状況画像I2の表示が終了される構成としてもよい。
(Modification example)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of the image display device and the vehicle on which the image display device is mounted is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed.
For example, the quantity and arrangement of cameras and radars can be changed as appropriate. In the embodiment, one rear camera and one left and right rear side cameras are provided, but a plurality of rear cameras may be provided. Further, for example, a single wide-angle camera may be used, and the rear camera and the rear side camera may be used in combination.
(2) In the embodiment, the side situation image is displayed on the
Further, for example, a head-up display device may be used to project the image onto the windshield.
(3) In the embodiment, in the automatic driving control that automatically changes lanes, a side situation image is displayed when waiting for a lane change, but the side is waiting for a steering operation other than a lane change. The lane status image may be displayed. Further, the area and the field of view included in the lateral situation image are not particularly limited.
Further, the present invention can be applied not only to automatic driving control but also to driving support control for supporting steering operation related to lane change, for example, in response to a lane change operation (for example, lighting of a turn signal lamp) by a driver. Is.
(4) In the embodiment, the display of the side situation image I2 is terminated according to the end of the steering standby state, but instead of such a configuration, the side situation image I2 is terminated according to the end of the steering operation. May be configured to end the display of.
1 画像表示装置 10 後側方画像処理ユニット
11 後方カメラ 12 左後側方カメラ
13 右後側方カメラ 20 ステレオカメラ処理ユニット
21 左前方カメラ 22 右前方カメラ
30 環境認識ユニット 31 左後側方レーダ
32 右後側方レーダ
40 ドライバモニタリングユニット 41 ドライバモニタリングカメラ
50 表示画像生成ユニット 60 表示制御ユニット
70 LCD
110 フロントガラス 120 フロントドアガラス
121 本体部 122 三角窓部
130 サイドミラー 140 インストルメントパネル
141 コンビネーションメータ
142 マルチファンクションディスプレイ
143 ナビゲーション装置ディスプレイ
150 ステアリングホイール 160 Aピラー
170 ルーフ 171 ステレオカメラ収容部
180 ルームミラー
200 自動運転制御ユニット 201 入出力装置
210 エンジン制御ユニット
220 トランスミッション制御ユニット 221 前後進切替アクチュエータ
222 レンジ検出センサ 230 挙動制御ユニット
231 ハイドロリックコントロールユニット(HCU)
232 車速センサ
240 電動パワーステアリング(EPS)制御ユニット
241 モータ 242 舵角センサ
I1 通常時表示画像 I2、I3 側方状況画像
310 自車両 320 自車両走行車線
330 隣接車線 340 先行車両
350 目標走行軌跡表示 360 後続車両
1
110
232
Claims (4)
前記環境認識手段の認識結果に基づいて自動的に操舵動作を行う運転制御手段と
を備える車両に設けられる画像表示装置であって、
乗員の前方に配置された画像表示手段と、
前記環境認識手段の認識結果に応じて前記運転制御手段が前記操舵動作を待機する操舵待機状態であるときに、自車両に対して操舵予定方向の側方の状況を表示する側方状況画像を前記画像表示手段に表示させる表示制御手段と
を備え、
前記側方状況画像は、自車両の前後方向における位置が自車両とラップする範囲における隣接車線の少なくとも一部を表示範囲内に含むとともに、前記環境認識手段が認識した自車両の側方を並走する他車両の側面視を、自車両の前端部及び後端部の位置を示すラインとともに表示すること
を特徴とする画像表示装置。 An environment recognition means that recognizes the environment around the vehicle,
An image display device provided in a vehicle provided with a driving control means that automatically performs a steering operation based on the recognition result of the environment recognition means.
Image display means placed in front of the occupants,
When the operation control means is in the steering standby state waiting for the steering operation according to the recognition result of the environment recognition means, a side situation image displaying the lateral situation in the planned steering direction with respect to the own vehicle is displayed. A display control means for displaying on the image display means is provided.
Said lateral status image, together includes within the display range at least part of the neighbor lane position in the longitudinal direction of the vehicle that put the range of the vehicle and the lap, the side of the vehicle the environment recognizing means recognizes An image display device characterized in that the side view of another vehicle running in parallel is displayed together with a line indicating the positions of the front end portion and the rear end portion of the own vehicle.
前記側方状況画像は、自車両に対して前記隣接車線側の側方の状況を表示すること
を特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The steering operation is for the vehicle performs a lane change from the lane currently driving to the adjacent lane,
The image display device according to claim 1, wherein the side situation image displays a side situation on the adjacent lane side with respect to the own vehicle.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。 The side situation image is characterized in that the display is started according to the start of the steering standby state of the operation control means and the display is terminated according to the end of the steering standby state. The image display device according to claim 2.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。
1. Item 2. The image display device according to item 2.
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