JP7061938B2

JP7061938B2 - 運転支援装置および運転支援方法

Info

Publication number: JP7061938B2
Application number: JP2018134043A
Authority: JP
Inventors: 圭人吉村; 光生下谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-07-17
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2022-05-02
Anticipated expiration: 2038-07-17
Also published as: JP2020013247A

Description

本発明は、運転支援装置に関し、特に、進入禁止路への車両の誤進入を防止するための技術に関するものである。

ウィンドシールドなどを画面として用いることで運転者の視野に情報を直接表示するヘッドアップディスプレイを搭載した車両の実用化が進んでいる。例えば下記の特許文献１～３には、車両の走行中に、障害物や歩行者、危険箇所などの位置を示す画像を表示して運転者に注意喚起を行うヘッドアップディスプレイが開示されている。

特開２００６－２１９０７７号公報特開２００５－３４３３５１号公報特開２０１３－２０３１０３号公報

近年、高齢者が運転する車両が進入禁止路（例えば高速道路の出口など）へ誤進入して引き起こされる事故が問題となっている。例えば特許文献１～３のヘッドアップディスプレイを用いて進入禁止路の位置を運転者に示せば、誤進入の防止を図ることができるが、認知力の弱まった高齢者が運転者である場合は十分な防止効果が得られないおそれがある。一方、高齢者は認識力が低下する傾向にあるが、直感力は殆ど低下しないと考えられるため、直感に訴える注意喚起の方法が望まれる。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の直感に訴える方法で進入禁止路の存在を示すことが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る運転支援装置は、自車両の周辺の進入禁止路を検出する進入禁止路検出部と、自車両の運転者が見通せる画面における運転者から見て進入禁止路と重なる位置に、運転者に進入禁止路の路面が変形しているように見せる錯視画像を表示する表示制御部と、を備え、錯視画像は、運転者が画面に表示された錯視画像を通して進入禁止路を見ると進入禁止路の路面が変形しているように見える画像である。

本発明に係る運転支援装置によれば、自車両の運転者から見ると進入禁止路が変形して見えるため、運転者に進入禁止路を進入不可能な道路であると直感的に認識させることができる。よって、運転者が高齢者であっても自車両の進入禁止路への誤進入を効果的に防止できる。

実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。運転者から見える進入禁止路の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。実施の形態１に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。錯視画像の例を示す図である。運転支援装置のハードウェア構成の例を示す図である。運転支援装置のハードウェア構成の例を示す図である。実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。錯視画像および順走方向標示画像の例を示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。図１に示すように、当該運転支援システムは、運転支援装置１０とそれに接続したヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）２１、現在位置算出装置２２、地図情報記憶装置２３および車載カメラ２４とを備えている。以下、当該運転支援システムが搭載された車両を「自車両」という。

ヘッドアップディスプレイ２１は、自車両の運転者が見通せる画面に画像を表示する表示装置である。ここでは、ヘッドアップディスプレイ２１は、自車両のウィンドシールドを画面として用いるものとする。

現在位置算出装置２２は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）衛星などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの測位信号や、自車両の車載センサ（例えば、速度センサ、ジャイロなど）から得られる車両情報を用いて、自車両の現在位置を算出する。

地図情報記憶装置２３は、地図情報が記憶された記憶媒体である。地図情報記憶装置２３に記憶された地図情報には、進入禁止路の位置情報が含まれている。ここで、進入禁止路とは、例えば歩行者専用道路や自転車専用道路など車両の進入が完全に禁止された道路の他、一方通行路のように特定の方向からの車両の進入のみが禁止された道路も含まれる。一方通行路は、その入口側から見れば進入禁止路ではないが、出口側から見れば進入禁止路である。なお、地図情報記憶装置２３は、例えば自車両のナビゲーションシステムが備えるものを利用してもよいし、自車両の外部から通信により運転支援装置１０へ地図情報を配信するサーバであってもよい。

車載カメラ２４は、自車両の周辺の風景を撮影する撮像装置である。

運転支援装置１０は、進入禁止路検出部１１および表示制御部１２を備えている。

進入禁止路検出部１１は、自車両の周辺に存在する進入禁止路を検出する。実施の形態１では、進入禁止路検出部１１は、現在位置算出装置２２が算出した自車両の位置と、地図情報記憶装置２３から取得した自車両周辺の地図情報とから、地図上の自車両の位置を求め、さらに、地図情報に含まれる進入禁止路の位置情報に基づいて進入禁止路を検出する。このとき、一方通行路は、自車両が一方通行の出口側に位置していれば進入禁止路として検出され、自車両が一方通行路の入口側に位置していれば進入禁止路でないと判断される。

進入禁止路検出部１１が進入禁止路を検出する方法はこれに限られず、例えば、車載カメラ２４が撮影した自車両周辺の画像から、進入禁止や一方通行を示す交通標識または道路標示を検出し、検出された交通標識または道路標示に基づいて進入禁止路を検出する方法を用いてもよい。

本実施の形態では、進入禁止路の位置は一定と仮定するが、事故や道路工事、天候、災害などに起因する交通規制により、進入禁止路の位置が変化したり、進入禁止路が一時的に発生したりすることも考えられる。例えば、運転支援装置１０に、ＶＩＣＳ（登録商標）などから事故や道路工事、天候、災害などに起因する交通規制の情報を取得する通信装置（不図示）を接続させ、進入禁止路検出部１１が、進入禁止路の位置変化や、一時的に発生した進入禁止路も検出できるようにしてもよい。

表示制御部１２は、ヘッドアップディスプレイ２１を制御して、進入禁止路検出部１１が検出した進入禁止路の存在を示す画像を、自車両の運転者が見通せる画面であるウィンドシールドに表示させる。より具体的には、表示制御部１２は、運転者から見て進入禁止路と重なる位置に、進入禁止路が変形して見える錯視画像を表示させる。例えば図２のように、運転者から自車両のウィンドシールド３０を通して、進入禁止路が見える場合（左前方に見える交通標識は「進入禁止」の標識である）、表示制御部１２は、ヘッドアップディスプレイ２１を制御して、図３のように、運転者から見て進入禁止路と重なる位置に、進入禁止路が歪んで見える（うねりや傾き、窪みが存在するように見える）錯視画像１００を表示させる。

このように、運転者に進入禁止路が変形しているように見せることで、運転者は、その道路は車両が走行不可能な道路であると直感的に認識し、当該道路に自車両を進入させることを躊躇する。それにより、自車両の進入禁止路への誤進入を防止することができる。また、運転者に進入禁止路を直感的に認識させることができるため、運転者が高齢者の場合にも効果的である。

なお、表示制御部１２が、運転者から見て進入禁止路と重なる位置に錯視画像を表示させるためには、自車両のウィンドシールドと、運転者の目と、進入禁止路との位置関係が分かっている必要がある。実施の形態１では、ウィンドシールドの位置と運転者の目の位置は、予め運転支援装置１０あるいはヘッドアップディスプレイ２１に設定されているものとする。また、進入禁止路の位置（自車両に対する相対位置）は、進入禁止路検出部１１が、現在位置算出装置２２が算出した自車両の位置と、地図情報記憶装置２３から取得した自車両周辺の地図情報と、車載カメラ２４が撮影した車両周辺の画像とに基づいて算出する。なお、運転者の目の位置は、運転者の座席の位置や背もたれの角度から推定してもよいし、自車両の車内に設置したカメラで運転者の顔を撮影して、運転者の目の位置を測定してもよい。

図４は、運転支援装置１０の動作を示すフローチャートである。以下、図４を参照しつつ、運転支援装置１０の動作を説明する。

運転支援装置１０が起動すると、まず、進入禁止路検出部１１が、現在位置算出装置２２が算出した自車両の位置と、地図情報記憶装置２３から取得した自車両周辺の地図情報とに基づいて、自車両周辺の進入禁止路を探索する（ステップＳ１０１）。進入禁止路が検出されなければ（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０１が繰り返し行われる。

進入禁止路が検出されれば（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、進入禁止路検出部１１が、現在位置算出装置２２が算出した自車両の位置、地図情報記憶装置２３から取得した自車両周辺の地図情報、および車載カメラ２４が撮影した車両周辺の画像に基づいて、当該進入禁止路の自車両に対する相対位置を算出する（ステップＳ１０３）。そして、表示制御部１２が、ヘッドアップディスプレイ２１を制御して、ウィンドシールド上の運転者から見て進入禁止路と重なる位置に、進入禁止路が変形して見える錯視画像を表示させる（ステップＳ１０４）。

運転支援装置１０は、以上の動作を繰り返し実行する。

実施の形態１に係る運転支援装置１０は、ヘッドアップディスプレイ２１を制御して、自車両の運転者から見て進入禁止路と重なる位置に、進入禁止路が変形して見える錯視画像を表示させることで、運転者に進入禁止路を進入不可能な道路であると直感的に認識させることができる。よって、運転者が高齢者であっても自車両の進入禁止路への誤進入を効果的に防止できる。

なお、表示制御部１２がヘッドアップディスプレイ２１に表示させる錯視画像、すなわち進入禁止路が変形して見える錯視画像は、図３の例に限られない。例えば図５、図６、図７のように、進入禁止路に穴が空いて見える錯視画像１００や、図８のように進入禁止路にひび割れが生じて見える錯視画像１００などを用いて、進入禁止路が破損して見えるようにしてもよく、同様の効果が得られる。

また、表示制御部１２が、自車両から進入禁止路までの距離に応じて、錯視画像を変化を加えてもよい。例えば、自車両から進入禁止路までの距離が離れている状態では、図９のように、進入禁止路の路面に小さな歪みが存在して見える錯視画像１００を表示し、自車両が進入禁止路に近づくに従って、図１０のように進入禁止路の路面の歪みが大きくなって見えるように錯視画像１００を変化させたり、進入禁止路の路面の歪みの種類が多くなって見えるように錯視画像１００を変化させたりしてもよい（図９の錯視画像１００は、窪みの画像のみを含んでいるが、図１０の錯視画像１００は、窪みだけでなく、盛り上がりや穴の画像が含まれている）。

同様に、例えば、自車両から進入禁止路までの距離が離れている状態では、図１１のように、進入禁止路の路面に小さな損傷（ひび割れ）が存在して見える錯視画像１００を表示し、自車両が進入禁止路に近づくに従って、図１２のように進入禁止路の路面の損傷が大きくなって見えるように錯視画像１００を変化させたり、進入禁止路の路面の損傷の種類が多くなって見えるように錯視画像１００を変化させたりしてもよい（図１１の錯視画像１００は、ひび割れの画像のみを含んでいるが、図１２の錯視画像１００は、ひび割れだけでなく、穴の画像も含まれている）。

このように、自車両が進入禁止路に近づいたとき進入禁止路の歪みまたは損傷の程度を大きく見せることで、進入禁止路への誤進入防止効果を高めることができる。

また、表示制御部１２は、図１３のように、運転者から見て進入禁止路の奥ほど路面の歪みが多く存在して見えるような錯視画像１００を表示したり、図１４のように、運転者から見て進入禁止路の奥ほど路面の損傷が多く存在して見えるような錯視画像１００を表示したりしてもよい。そうすることにより、錯視画像１００が運転者に与える切迫感を緩和でき、運転者が進入禁止路への誤進入を避けるために、急ハンドルや急ブレーキを行うことを抑制できる。また、図示は省略するが、運転者から見て進入禁止路の奥ほど大きな歪みが存在して見えるような錯視画像１００や、運転者から見て進入禁止路の奥ほど大きな損傷が存在して見えるような錯視画像１００を用いても、同様の効果が得られる。

また、上では自車両の前方に進入禁止路が存在する例を示したが、本実施の形態は、例えば図１５のように、自車両の側方に進入禁止路が存在する場合にも適用可能である。図１５は、自車両の左側に存在する進入禁止路と重なるように、錯視画像１００を表示させた例である。

自車両の進行方向前方に存在する進入禁止路に重畳表示させる錯視画像は、自車両の側方に存在する進入禁止路に重畳表示させる錯視画像よりも、路面の歪みや損傷が強調されたものとすることが好ましい。進行方向前方に存在する進入禁止路は、自車両が誤進入する危険性が高いと考えられ、誤進入の高い防止効果が望まれるためである。なお、錯視画像における路面の歪みや損傷の「強調」とは、歪みや損傷を目立たせる（視認性を高める）ことだけでなく、歪みや損傷の大きさや密度を大きくすることも含まれる。

図１６および図１７は、それぞれ運転支援装置１０のハードウェア構成の例を示す図である。図１に示した運転支援装置１０の構成要素の各機能は、例えば図１６に示す処理回路５０により実現される。すなわち、運転支援装置１０は、自車両の周辺の進入禁止路を検出し、自車両の運転者が見通せる画面に、運転者から見ると進入禁止路が変形して見える錯視画像を表示するための処理回路５０を備える。処理回路５０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる）を用いて構成されていてもよい。

処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。運転支援装置１０の構成要素の各々の機能が個別の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

図１７は、処理回路５０がプログラムを実行するプロセッサ５１を用いて構成されている場合における運転支援装置１０のハードウェア構成の例を示している。この場合、運転支援装置１０の構成要素の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせ）により実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、運転支援装置１０は、プロセッサ５１により実行されるときに、自車両の周辺の進入禁止路を検出する処理と、自車両の運転者が見通せる画面に、運転者から見ると進入禁止路が変形して見える錯視画像を表示する処理と、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を備える。換言すれば、このプログラムは、運転支援装置１０の構成要素の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

以上、運転支援装置１０の構成要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、運転支援装置１０の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０がメモリ５２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、運転支援装置１０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

＜実施の形態２＞
図１８は、実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。図１８の構成は、図１の構成に対し、運転支援装置１０に一方通行路検出部１３を設けたものである。一方通行路検出部１３は、進入禁止路検出部１１が検出した進入禁止路のうちから、一方通行路およびその通行可能方向（以下「順走方向」という）を検出する。

また、実施の形態２では、表示制御部１２は、ヘッドアップディスプレイ２１を制御して、実施の形態１で説明した錯視画像に加え、一方通行路検出部１３が検出した一方通行路の順走方向を示す画像（以下「順走方向標示画像」という）を、自車両のウィンドシールドに表示する。例えば、自車両の前方に一方通行路である進入禁止路が存在する場合（つまり、自車両が一方通行路の出口側に位置している場合）、表示制御部１２は、図１９のように、錯視画像１００を進入禁止路と重なる位置に表示させると共に、当該一方通行路の順走方向を示す順走方向標示画像１０１（矢印の画像）を表示する。なお、図１９では順走方向標示画像１０１を進入禁止路の側方に表示した例を示したが、順走方向標示画像１０１も進入禁止路と重なる位置に表示してもよい。

実施の形態２によれば、自車両が進入禁止路に進入すると一方通行路を逆走することになる旨を運転者に認識させることができ、一方通行路である進入禁止路への誤進入防止効果を高めることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１０運転支援装置、１１進入禁止路検出部、１２表示制御部、１３一方通行路検出部、２１ヘッドアップディスプレイ、２２現在位置算出装置、２３地図情報記憶装置、２４車載カメラ、３０ウィンドシールド、１００錯視画像、１０１順走方向標示画像。

Claims

自車両の周辺の進入禁止路を検出する進入禁止路検出部と、
前記自車両の運転者が見通せる画面における前記運転者から見て前記進入禁止路と重なる位置に、前記運転者に前記進入禁止路の路面が変形しているように見せる錯視画像を表示する表示制御部と、
を備え、
前記錯視画像は、前記運転者が前記画面に表示された前記錯視画像を通して前記進入禁止路を見ると前記進入禁止路の路面が変形しているように見える画像である、
運転支援装置。
前記錯視画像は、前記進入禁止路の路面が歪んで見える画像である
請求項１に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、前記自車両が前記進入禁止路に近づくに従って前記進入禁止路の路面の歪みが大きくなって見えるように前記錯視画像を変化させる、
請求項２に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、前記自車両が前記進入禁止路に近づくに従って前記進入禁止路の路面の歪みの種類が多くなって見えるように前記錯視画像を変化させる、
請求項２に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、運転者から見て、前記進入禁止路の奥ほど前記路面の歪みが多く存在して見えるように前記錯視画像を表示する
請求項２に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、運転者から見て、前記進入禁止路の奥ほど大きな歪みが存在して見えるように前記錯視画像を表示する
請求項２に記載の運転支援装置。
前記錯視画像は、前記進入禁止路の路面が破損して見える画像である
請求項１に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、前記自車両が前記進入禁止路に近づくに従って前記進入禁止路の路面の損傷が大きくなって見えるように前記錯視画像を変化させる、
請求項７に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、前記自車両が前記進入禁止路に近づくに従って前記進入禁止路の路面の損傷の種類が多くなって見えるように前記錯視画像を変化させる、
請求項７に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、運転者から見て前記進入禁止路の奥ほど前記路面の損傷が多く存在して見えるように前記錯視画像を表示する
請求項７に記載の運転支援装置。
前記表示制御部は、運転者から見て前記進入禁止路の奥ほど大きな損傷が存在して見えるように前記錯視画像を表示する
請求項７に記載の運転支援装置。
前記進入禁止路のうちの一方通行路およびその順走方向を検出する一方通行路検出部をさらに備え、
前記表示制御部は、さらに、前記一方通行路の前記順走方向を示す画像を前記画面に表示する
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の運転支援装置。
運転支援装置の進入禁止路検出部が、自車両の周辺の進入禁止路を検出し、
前記運転支援装置の表示制御部が、前記自車両の運転者が見通せる画面における前記運転者から見て前記進入禁止路と重なる位置に、前記運転者に前記進入禁止路の路面が変形しているように見せる錯視画像を表示し、
前記錯視画像は、前記運転者から前記画面に表示された前記錯視画像を通して前記進入禁止路を見ると前記進入禁止路の路面が変形して見える画像である、
運転支援方法。