JPWO2015001815A1 - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

虚像による運転支援の表示を運転者に分かり易く提示すること。車両マーク７６を含む虚像３５を車両２に表示し、当該車両マーク７６の移動により運転を支援する運転支援装置１において、運転者３に示す推奨運転操作を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換する相対値変換部６２を備え、前記車両マーク７６を前記相対値に応じた移動量で移動させ、前記運転者３に推奨運転操作を通知する構成とした。

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

特開２００８−１２９７１８号公報（特許文献１）には、「運転支援装置１は、自車の周辺情報を取得する周辺情報取得手段１０と、前記周辺情報取得手段により取得された周辺情報により取得された情報に基づいて、前記自車に危険が存在すると判断したときに、該危険を回避する方向の前記自車の移動速度を算出する走行支援情報算出手段２０と、前記走行支援情報算出手段により算出された移動速度で前記危険を回避する方向に移動する模擬車両を表示する表示手段３０と、を備えた運転支援装置。」と記載されている。

特開２００８−１２９７１８号公報

しかしながら、特許文献１には、運転支援に関する情報の提示を分かり易くする点について改良の余地があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、運転支援を分かり易く提示することができる運転支援装置を提供することを目的とする。

この明細書には、２０１３年７月５日に出願された日本国特許出願・特願２００８−２５５４６２の全ての内容が含まれる。
上記目的を達成するために、本発明は、所定マークの虚像を車両に表示し、当該所定マークの移動により運転を支援する運転支援装置において、運転者に示す運転操作を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換する相対値変換部を備え、前記所定マークを前記相対値に応じた移動量で移動させ、前記運転者に運転操作を通知することを特徴とする。

本発明によれば、運転支援を分かり易く提示される。

図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置を備えた車両の機能的構成を示す図である。 図２は、運転支援装置の設置の態様を模式的に示す図である。 図３は、通過予定ポイントの説明図である。 図４は、支援画像の一例を示す模式図である。 図５は、推奨運転操作提示領域の拡大図である。 図６は、ターゲットマーカーにおける車両シンボルの表示例である。 図７は、ターゲットマーカーにおける障害物の表示例である。 図８は、支援画像に用いられるアイコンの説明図である。 図９は、運転支援装置の運転支援動作に係るフローチャートである。 図１０は、運転支援に係る虚像の一例を模式的に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は実施形態に係る運転支援装置１の機能的構成を示す図であり、図２は運転支援装置１の設置の態様を模式的に示す図である。
この運転支援装置１は、図２に示すように、車両２を運転する運転者３の運転操作を支援するものであり、車両２に搭載される車載装置として構成されている。車両２には、運転支援装置１の他に、図１に示すように、ナビゲーション装置８、車両コントローラ１０、及び周辺検知装置１２が設けられており、これらが運転支援装置１を含めてＣＡＮ（Controller Area Network）９によって接続され、相互に情報を授受している。なお、ＣＡＮ９に代えて他の車載ＬＡＮ等の任意の通信回線を用いることもできる。

ナビゲーション装置８は、車両の走行経路を図示せぬ表示装置に表示して経路案内する装置であり、位置検出部１３と、地図データベース１４とを備えている。位置検出部１３は、自車両の現時点における位置（現在位置）を検出するものであり、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位機能を備えている。地図データベース１４は、車両２が走行し得る経路情報１６を含んだ地図データを記憶するものである。この経路情報１６は道路構造データを含む。道路構造データは、道路６０（図３）の構造的要素を特定した情報群であり、道路中心線（曲率半径）や勾配などの道路形状、車道や区画線などの車線情報、距離標などの道路設備情報を含むデータである。また、経路情報１６には道路６０の法定速度や各種の規制情報も含まれている。

車両コントローラ１０は、車両２の走行に係る情報である走行情報を検出する。この運転支援装置１では、少なくとも車両２の車速情報と、操舵角と、ブレーキ操作情報とが走行情報に含まれている。すなわち、車両コントローラ１０は、車速センサ２２と、操舵角センサ２４と、ブレーキ操作センサ２６とを有する。車速センサ２２は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより車両２の車速を検出する。操舵角センサ２４は、車両２に取り付けられたステアリングホイール２５（図２）の操舵角を検出し、ブレーキ操作センサ２６はブレーキペダルの操作量に基づきブレーキ操作の有無を検出する。なお、走行情報には、これらの他にも任意の情報を含めることができ、また、この情報の検出のために、車両コントローラ１０には適宜のセンサを設けることができる。

周辺検知装置１２は、自車両の周辺に存在する物体を検知する装置であり、特に、走行方向前方に存在する物体と自車両との位置関係を検知する。この運転支援装置１では、周辺検知装置１２は、カメラ２８と、画像処理部３０とを備えている。
カメラ２８は、少なくとも車両２の走行方向前方を含む周辺を逐次に撮像する小型のＣＣＤ等の撮像装置である。
画像処理部３０は、カメラ２８により撮像された撮像画像に対して画像認識処理を施して所定の対象物の有無を検出する。所定の対象物としては、例えば、走行方向前方を走行する他の先行車両や路上設置物、路上障害物などの物体が挙げられる。さらに、画像処理部３０は、対象物が検出された場合、その対象物の大きさや自車両から対象物までの距離及び方向を求め、自車両から対象物との位置関係及びその変化量を、撮像画像の画像処理により算出する。
なお、周辺検知装置１２は、上記対象物の存在、及び距離等を検出する例えばレーダ測距装置を、上記カメラ２８、及び画像処理部３０に代えて、或いは、画像処理部３０による認識結果を補間するために備えても良い。

運転支援装置１は、自車両の走行方向前方の経路、すなわち自車両が通過し得る経路上のポイント（以下、「通過予定ポイント」という）Ｐｔ（図３）を走行する際に推奨される運転操作（以下、「推奨運転操作」と言う）を運転者３に表示により提示することで運転を支援するものであり、ＨＵＤ４と、制御装置６とを備えている。

ＨＵＤ４は、推奨運転操作を表示する表示手段であり、図２に示すように、運転者３の前方に虚像３５を表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイ（HUD：Head-Up Display）である。このＨＵＤ４は、図１、及び図２に示すように、フロントウィンドシールド３３に像を投影することで運転者３に虚像３５を視認させている。すなわち、ＨＵＤ４は、図２に示すように、フロントウィンドシールド３３の下方のダッシュボード３９に配設された投影装置４０、及び投影光学系４２を有する。投影装置４０は制御装置６の制御の下、虚像３５の投影像を投影光学系４２に入射する。投影光学系４２は投影装置４０の投影像をフロントウィンドシールド３３に投影する光学系であり、フロントウィンドシールド３３に設定した所定大きさの投影面３７に投影像を拡大投影する拡大反射鏡４３を備えている。なお、投影光学系４２を構成する光学素子には反射型光学素子、及び透過型光学素子を適宜に用いることができる。またＨＵＤ４による虚像３５の表示方式には、フロントウィンドシールド３３への投影型に限らず任意の方式を用いることができる。

制御装置６は、投影装置４０が投影する投影像の基となる投影画像である支援画像７０（図４）を生成し、当該投影装置４０に出力する。この制御装置６は、ＣＰＵやＭＰＵ、ＡＳＩＣ等の演算制御手段、この演算制御手段のワークエリアとして機能するＲＡＭ等のメモリ、プログラムを格納するＲＯＭ等の記憶手段を備え、このプログラムには、本発明に係る支援画像７０を生成するためのプログラムが含まれている。なお、この制御装置６は、投影装置４０が備える制御回路等と一体に構成しても良い。

支援画像７０は運転者３の運転を支援するための画像であり、この支援画像７０を生成するために、制御装置６は、図１に示すように、通過予定ポイント状況特定部５０と、推奨運転操作特定部５２と、運転操作評価部５４と、支援画像生成部５６とを備えている。これらの各部は、上記演算制御手段がプログラムを実行することで実現されるものであるが、各部を適宜に専用のハードウェア回路によって構成しても良い。

通過予定ポイント状況特定部５０は、上記通過予定ポイントＰｔにおける交通状況を特定して推奨運転操作特定部５２に出力する。この交通状況には、通過予定ポイントＰｔを車両２が走行する際の推奨運転操作を特定可能な情報群を含む。具体的には、交通状況には、通過予定ポイントＰｔの道路形状（車線や幅員、道路中心線（曲率半径）、勾配）、法定速度、及び現時点における先行車両や障害物の有無等の情報が含まれている。

図３は通過予定ポイントＰｔの説明図である。
この運転支援装置１では、通過予定ポイントＰｔとして、図３に示すように、車両２が所定の時間Ｔａ後に通過すると予想される道路６０のポイントが用いられている。この通過予定ポイントＰｔは、車両２が走行している経路の経路情報１６、現在位置Ｐ０、及び現時点の車速Ｖに基づいて求められる。すなわち、車両２が走行方向前方を道なりに現時点の車速で走行することを前提にして、車両２が時間Ｔａの間に走行する走行距離を求め、現在位置Ｐ０を起点に道なりに辿って走行距離だけ離れた箇所が通過予定ポイントＰｔとして求められる。

通過予定ポイントＰｔの算出に要する情報、及び当該通過予定ポイントＰｔの交通状況は、それぞれナビゲーション装置８、車両コントローラ１０、及び周辺検知装置１２からＣＡＮ９を通じて逐次に通過予定ポイント状況特定部５０に入力される。
具体的には、車両２が走行している経路の経路情報１６、及び現在位置Ｐ０がナビゲーション装置８より逐次に入力され、また車両コントローラ１０より現時点の車速Ｖが逐次に入力される。これに加え、通過予定ポイントＰｔの道路構造、及び法定速度がナビゲーション装置８より逐次に入力され、路上の障害物、及び先行車両についての情報（自車両からの距離、大きさなど）が周辺検知装置１２より逐次に入力される。

推奨運転操作特定部５２は、推奨運転操作を当該通過予定ポイントＰｔの交通状況に基づいて特定して支援画像生成部５６に出力する。推奨運転操作とは、判断時点における交通状況に基づいて、交通の安全を害する虞がないと導かれる運転操作であり、最適な運転操作である必要はない。
この運転支援装置１では、推奨運転操作として、通過予定ポイントＰｔを走行する際の操舵角α’、道路６０の幅員Ｗ（図３）における走行位置（幅員方向走行位置）Ｐｗ’、及び車速Ｖ’が特定される。すなわち、推奨運転操作特定部５２は、通過予定ポイントＰｔの交通状況に基づき、道路６０の形状（車線や幅員、道路中心線（曲率半径）、勾配）、障害物や先行車両の有無や距離、法定速度等を特定する。そして、推奨運転操作特定部５２は、当該通過予定ポイントＰｔの交通状況を踏まえ、ここを車両２が走行する際の妥当な軌道、及び車速Ｖ’を予測し、その軌道を車速Ｖ’で走行するために必要な操舵角α’、及び幅員方向走行位置Ｐｗ’を特定する。これら操舵角α’、及び幅員方向走行位置Ｐｗ’が車速Ｖ’とともに支援画像生成部５６に出力され、支援画像７０の生成に反映される。

運転操作評価部５４は、通過予定ポイントＰｔを車両２が通過したときに運転者３が実際に成した運転操作と推奨運転操作の合致度を評価し、支援画像生成部５６に出力する。すなわち、運転操作評価部５４は、走行情報取得部５７と、操作評価部５８とを備えている。走行情報取得部５７は、ナビゲーション装置８、車両コントローラ１０、及び周辺検知装置１２の情報に基づいて、車両２に対して成された実際の運転操作（操舵角、車速、及び幅員方向走行位置）を特定し操作評価部５８に出力する。操作評価部５８は、同一ポイントについて推奨運転操作と、実際の運転操作とを比較し、両者の合致度を逐次に求め、支援画像生成部５６に出力する。この合致度により、推奨運転操作にどれだけ近い運転が成されたかが逐次に得られる。

支援画像生成部５６は、通過予定ポイント状況特定部５０、推奨運転操作特定部５２、及び運転操作評価部５４の出力に基づいて支援画像７０を生成し、ＨＵＤ４に出力するものであり、パーツ記憶部６１と、相対値変換部６２とを備えている。
パーツ記憶部６１は、支援画像７０に含めるアイコンや図形、記号、文字等の各種の画像要素を記憶するものである。相対値変換部６２は、推奨運転操作を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換するものであり、この相対値変換の詳細については後述する。
支援画像生成部５６は、パーツ記憶部６１の各種パーツを利用しつつ、相対値変換後の推奨運転操作を運転者３に提示するための画像を含めて支援画像７０を生成しＨＵＤ４に出力する。
これにより、支援画像７０に基づく投影像がＨＵＤ４によってフロントウィンドシールド３３に投影され、推奨運転操作を示す像が運転者３に虚像３５として視認される。

図４は支援画像７０の一例を示す模式図である。
支援画像７０は、同図に示すように、その中央に推奨運転操作提示領域７１を含み、当該推奨運転操作提示領域７１の下側に通知メッセージ領域７２を含んでいる。また、支援画像７０は、推奨運転操作提示領域７１の左右の両側に運転操作量通知領域７３Ａ、７３Ｂを含み、左側の運転操作量通知領域７３Ｂの下側に操作評価通知領域７４を含んでいる。

図５は推奨運転操作提示領域７１の拡大図である。
推奨運転操作提示領域７１は、推奨運転操作を車両マーク７６の表示によって通知する領域である。車両マーク７６は、進行方向を明示可能な形状（図示例では略３角形）を含む図であり、この車両マーク７６の表示態様によって、現時点より時間Ｔａ先に推奨される推奨運転操作が提示される。なお、車両マーク７６を運転者３等のユーザの好みに応じて適宜に変更可能にしても良い。

ここで、この運転支援装置１では、表示により推奨運転操作を通知してから実際に運転操作が成されるまでの一般的な人間の反応速度に基づいて、時間Ｔａが設定されている。係る時間設定において、推奨運転操作の表示の認識、及び理解に時間を要する程、運転操作への反映が遅くなり、時間Ｔａの設定時間が長くなる。時間Ｔａが長くなると、その分、通過予定ポイントＰｔへの到達時間（到達距離）が延びることから、その通過予定ポイントＰｔにおける交通状況予測の確実性が低下してしまう。
そこで、この運転支援装置１では、運転者３が推奨運転操作を直感的に理解し易く表示によって通知することで、時間Ｔａを約２秒という短い時間に設定可能としている。以下、係る構成について詳述する。

推奨運転操作提示領域７１には、図５に示すように、直交座標軸のＸ軸、及びＹ軸に相当する水平線８０Ａ、及び垂直線８０Ｂを含むターゲットマーカー８０が設けられ、このターゲットマーカー８０における車両マーク７６の位置座標の変化、及び車両マーク７６の指向する方向によって時間Ｔａ先の推奨運転操作が表示によって通知される。
詳述すると、このターゲットマーカー８０においては、水平線８０Ａが幅員方向走行位置に対応し、垂直線８０Ｂが車速に対応し、また垂直線８０Ｂに対する車両マーク７６の傾きが操舵角に対応している。
ただし、この運転支援装置１では、時間Ｔａ先の幅員方向走行位置Ｐｗ’、車速Ｖ’、及び操舵角α’の値（絶対値）を、そのままターゲットマーカー８０内にマッピングするのではなく、現時点の値を基準にした相対値に変換してマッピングすることとしている。

係る相対値への変換は、上述の相対値変換部６２によって行われる。
すなわち、相対値変換部６２は、現時点における車両２の幅員方向走行位置Ｐｗ、操舵角α、及び車速Ｖと、時間Ｔａ先に推奨する幅員方向走行位置Ｐｗ’、操舵角α’、及び車速Ｖ’とのそれぞれの差分をとることで、幅員方向走行位置相対値ΔＰｗ、操舵角相対値Δα、及び車速相対値ΔＶを求める。
そして、相対値変換部６２は、幅員方向走行位置相対値ΔＰｗを水平線８０Ａの長さＬｈ（図５）で正規化し、この正規化した値を水平線８０Ａの座標値とし、同様に車速相対値ΔＶを垂直線８０Ｂの長さＬｔ（図５）で正規化し、この正規化した値を垂直線８０Ｂの座標値とする。
そして、推奨運転操作提示領域７１のターゲットマーカー８０内には、これらの座標値に対応する位置に、操舵角相対値Δαだけ傾けた状態で車両マーク７６が表示される。

図６はターゲットマーカー８０における車両マーク７６の表示例である。
時間Ｔａ先に幅員方向走行位置を左又は右に移動する運転操作が推奨される場合、図６（Ａ）、及び図６（Ｂ）に示すように、車両マーク７６が水平線８０Ａに沿って、その相対移動の方向に移動した位置に表示される。車両マーク７６の移動量（基準点である交点Ｑからの距離）は、上述の通り、現時点の幅員方向走行位置Ｐｗを基準にした時間Ｔａ先の幅員方向走行位置Ｐｗ’の相対値（幅員方向走行位置相対値ΔＰｗ）である。
したがって、幅員方向走行位置相対値ΔＰｗが略ゼロである場合には、車両マーク７６が交点Ｑに位置することから、幅員方向への車両２の移動が不要であることが容易に把握できる。また、車両マーク７６が水平方向に移動した場合には、その方向、及び移動量に基づき、現時点に対して、どの方向にどの程度の移動が必要であるかを容易に把握できる。

時間Ｔａ先に車速を加速又は減速する運転操作が推奨される場合、図６（Ｃ）、及び図６（Ｄ）に示すように、車両マーク７６が垂直線８０Ｂに沿って、加速又は減速に対応する方向に移動した位置に表示される。本実施形態では、垂直線８０Ｂの正方向（上方向）が加速を示し、負方向が減速を示している。したがって、時間Ｔａ先の車速Ｖ’が現時点よりも速い場合、図６（Ｃ）に示すように、車両マーク７６が垂直線８０Ｂの正方向に移動した位置に表示される。これとは逆に、時間Ｔａ先に推奨される車速Ｖ’が現時点よりも遅い場合、図６（Ｄ）に示すように、車両マーク７６が垂直線８０Ｂの負方向に移動した位置に表示される。

さらに運転支援装置１では、この速度の大小を、より直感的に把握可能にするために、この垂直線８０Ｂにおける車両マーク７６の表示位置に加え、車両マーク７６の大きさも可変表示させている。すなわち、垂直線８０Ｂの正方向に移動した位置に車両マーク７６を表示する場合、交点Ｑからの距離に応じて車両マーク７６を縮小し、負方向に移動した位置に表示する場合には、交点Ｑからの距離に応じて拡大することで、車速相対値ΔＶに応じた遠近感を持たせた表示が行われる。
この表示により、現時点の車速Ｖが時間Ｔａ先の車速Ｖ’よりも遅い場合には、図６（Ｃ）に示すように、車両マーク７６が奥側の遠くに位置して見えることから、加速が必要であることが運転者３に直観的に観念される。これとは逆に、例えば現時点の車速Ｖが時間Ｔａ先の車速Ｖ’を超過している場合には、図６（Ｄ）に示すように、車両マーク７６が手前側の近くに位置して見えることから、減速が必要であることが運転者３に直観的に観念される。

また、この運転支援装置１では、時間Ｔａ先にブレーキ操作が推奨される場合には、図６（Ｅ）に示すように、車両マーク７６の表示色が変化させて表示しており、これにより、ブレーキ操作が必要であることが一目で分かるようになっている。なお、車両マーク７６の表示色の変化に代えて、ブレーキ操作を意味する図形・記号等を車両マーク７６に重畳したり、表示態様を点滅表示に変える等、任意の表示態様によりブレーキ操作を通知しても良い。

また、この運転支援装置１では、通過予定ポイントＰｔに障害物が存在する場合には、図７に示すように、障害物を示す障害物アイコン８７がターゲットマーカー８０に表示されて、その存在が通知される。
ターゲットマーカー８０における障害物アイコン８７の表示位置は、車両２の現時点の現在位置Ｐ０を基準にした障害物の相対的な位置によって決定される。これにより、ターゲットマーカー８０にあっては、障害物アイコン８７を回避して見える位置、及び向きで車両マーク７６が表示され、障害物の回避行動が運転者３に容易に把握される。

前掲図４に戻り、通知メッセージ領域７２は、推奨運転操作に係る各種のメッセージを表示によって通知する領域である。この運転支援装置１では、車速相対値ΔＶの大きさに応じた車速操作に関するメッセージや、通過予定ポイントＰｔの交通状況に応じたメッセージが表示される。
例えば、車速相対値ΔＶが略ゼロである場合は、車速維持を指示する「ＫＥＥＰ ＰＡＣＥ」、車速相対値ΔＶ＞＞０である場合は、減速を指示する「ＳＬＯＷ ＤＯＷＮ」、車速相対値ΔＶ＜＜０である場合は、加速を指示する「ＳＰＥＥＤ ＵＰ」がそれぞれ表示される。
また、通過予定ポイントＰｔに障害物が存在したり、先行車両との車間距離が縮まる場合等には、注意を促す「ＣＡＵＴＩＯＮ！」やブレーキ操作を指示する「ＢＲＥＡＫＩＮＧ ＰＯＩＮＴ」が表示される。
このとき、指示の重要度に応じて、メッセージを目立たせる態様で（例えば、表示色や大きさ等を変えて）表示する。

運転操作量通知領域７３Ａ、７３Ｂは、それぞれ推奨運転操作の操作量を数値によって示すものであり、推奨運転操作提示領域７１の右側の運転操作量通知領域７３Ａは操舵角相対値Δαを示し、左側の運転操作量通知領域７３Ｂは車速Ｖの絶対値を示す。
運転操作量通知領域７３Ａにあっては、通過予定ポイントＰｔの勾配も合わせて表示され、これら操舵角相対値Δα及び勾配は、アイコン７７Ａと絶対値７７Ｂとのセットによって表示される。操舵角αに関するアイコン７７Ａは、図８に示すように、ステアリングホイール２５の回転操作方向を区別する「垂直」、「右」、及び「左」ごとに、その回転操作方向を直感的に観念させる図形が用いられている。また、勾配に関するアイコン７７Ａについても、道路６０の傾斜方向を区別する「水平」、「上り」、及び「下り」ごとに、その傾斜方向を直感的に観念させる図形が用いられている。
したがって、これらのアイコン７７Ａによって、通過予定ポイントＰｔにおけるステアリングホイール２５の回転方向、及び道路６０の勾配の有無を一目で把握でき、また、アイコン７７Ａの傍らの絶対値７７Ｂの表示によって、ステアリングホイール２５の具体的な操舵角相対値Δα、及び、道路６０の具体的な勾配を把握できる。

また運転操作量通知領域７３Ｂにあっては、時間Ｔａ先の車速Ｖ’の絶対値７８Ａ、現時点の車速Ｖの絶対値７８Ｂがそれぞれ表示される。これにより、運転者３は、推奨運転操作提示領域７１の表示によって直感的に把握される減速、及び加速操作について、その絶対値７８Ａ、７８Ｂを具体的に理解できる。現時点の車速Ｖの絶対値７８Ｂについては、通知メッセージ領域７２での通知と同様に、車速相対値ΔＶによって、その表示の態様（例えば表示色）が変化し、この表示態様の変化によっても、時間Ｔａ先に加速、減速等の必要性の有無が把握可能になっている。

操作評価通知領域７４は、運転操作評価部５４の評価に対応したメッセージを表示によって通知する領域である。
具体的には、運転操作と推奨運転操作の合致度に応じて、「Ｇｏｏｄ」や「Ｖｅｒｙ Ｇｏｏｄ」等のメッセージが表示される。このメッセージの表示により、運転者３は、推奨運転操作に近い運転を行えた事を即座に知ることができる。これにより、推奨運転操作との合致度を高める等のモチベーションを維持することができる。

図９は運転支援装置１の運転支援動作に係るフローチャートである。なお、同図に示す動作は、図示せぬユーザ操作ボタン等により、運転支援装置１に運転支援指示が成された場合に開始され、終了指示によって終了する。
運転支援装置１の制御装置６は、同図に示すように、ナビゲーション装置８、車両コントローラ１０、及び周辺検知装置１２から各種情報を逐次に取得し、現時点より時間Ｔａ先の通過予定ポイントＰｔを特定し（ステップＳ１）、この通過予定ポイントＰｔの交通状況を特定する（ステップＳ２）。そして、制御装置６は、この通過予定ポイントＰｔを走行する際の推奨運転操作を、当該通過予定ポイントＰｔの交通状況に基づいて特定する（ステップＳ３）。本実施形態では、この推奨運転操作には、上述の通り、幅員方向走行位置Ｐｗ’、操舵角α’、及び車速Ｖ’が含まれている。

次いで、制御装置６は、現時点の運転操作（幅員方向走行位置Ｐｗ、操舵角α、及び車速Ｖ）を基準にした推奨運転操作の相対値（幅員方向走行位置相対値ΔＰｗ、操舵角相対値Δα、及び車速相対値ΔＶ）を差分により求める（ステップＳ４）。
そして、制御装置６は、幅員方向走行位置相対値ΔＰｗ、及び車速相対値ΔＶを、ターゲットマーカー８０の水平線８０Ａ、及び垂直線８０Ｂの長さＬｈ、Ｌｔでそれぞれ正規化し、ターゲットマーカー８０における車両マーク７６の表示位置を求める（ステップＳ５）。制御装置６は、ターゲットマーカー８０内に、この表示位置に、操舵角相対値Δαだけ傾けた状態で車両マーク７６の画像を含む支援画像７０を生成し（ステップＳ６）、この支援画像７０をＨＵＤ４を通じて虚像３５として投影表示する（ステップＳ７）。
制御装置６は、係るステップＳ１〜Ｓ７の処理を繰り替えし実行し、これにより、時間Ｔａ先の推奨運転操作が逐次に虚像３５により表示されることとなる。

図１０は運転支援に係る虚像３５の一例を模式的に示す図である。
同図に示すように、支援画像７０がＨＵＤ４によって投影表示されることで、支援画像７０に対応する虚像３５がフロントウィンドシールド３３に表示される。虚像３５は運転席からみてステアリングホイール２５の向こう側、すなわち運転者３の前方の位置に表示され、フロントウィンドシールド３３より視認される風景６８に重なって半透明に表示される。
この運転支援装置１では、フロントウィンドシールド３３において、虚像３５が表示される位置、及び、その範囲は常に運転者３の前方位置で固定されている。すなわち、虚像３５によって上記支援画像７０の各領域７１〜７３Ａ、７３Ｂが運転者３の前方位置に表示されることとなるが、これらの各領域７１〜７３Ａ、７３Ｂが常に一定の位置に、所定の大きさで表示されることとなる。

ここで、例えば、自車両に先行する位置を走行する仮想的な車両を虚像により表示して運転を支援する場合、当該仮想的な車両を、フロントウィンドシールド３３を通して視認される風景６８の中の適切な位置（例えば前方の路面）に適切な大きさ（例えば自車両を模した大きさ）で表示する技術が考え得る。この運転支援装置では、仮想的な車両を後追いし、当該仮想的な車両と同じ軌道を同じ車速等で辿るように運転することが運転支援の前提となる。

しかしながら、係る運転支援では、仮想的な車両が風景６８に対応した位置に表示されることから、仮想的な車両の表示位置、すなわち運転者３が注視すべき注視範囲が広く、探すのが煩雑な場合がある。特に、風景６８によっては虚像とのコントラストが弱くなり仮想的な車両を見失ってしまう虞もある。
これに加え、仮想的な車両を風景６８の適切な位置に適切な大きさで表示するためには、風景６８を高精度に認識し、また風景６８に自車両を高精度にマッピングする必要があり、非常に複雑な処理を要する。このため、自車両の例えば２秒後といった短い時間Ｔａ後の走行状態を示す仮想的な車両を風景６８にマッピングすることは容易ではない。

これに対して、この運転支援装置１では、上述の通り、推奨運転操作提示領域７１がフロントウィンドシールド３３の固定の位置に固定の大きさで表示され、この中に車両マーク７６が表示される構成としている。この構成により、風景６８と車両マーク７６のコントラストが弱くなった場合でも、車両マーク７６の存在位置が概ね予測できるから見失いを防ぐことができる。また、車両マーク７６を風景６８にマッピングする処理が不要であるから、時間Ｔａが短い場合でも、時間Ｔａ後における推奨運転操作を容易に提示することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、運転者３に示す推奨運転操作を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換し、この相対値に応じた移動量で車両マーク７６を移動させて運転者３に推奨運転操作を通知する構成とした。
この構成により、運転者３の前に虚像３５を表示して運転支援するに際し、現時点から変化がある推奨運転操作のみを車両マーク７６の移動によって運転者３に通知することができ、また、運転者３は、その移動方向と移動量によって、現時点を基準にした操作方向や操作量を容易に把握できる。

また本実施形態によれば、推奨運転操作として通知する運転操作を常に一定の時間Ｔａ先の運転操作とした。
これにより、運転者３には、常に一定の時間Ｔａ先に行うべき運転操作が通知されるため、通知された運転操作を行うべきタイミングを運転者３が誤ってしまう、といったことが防止できる。
特に、この運転支援装置１では、車両マーク７６の移動を通じて推奨運転操作を運転者３が直感的に時間を要することなく把握できることから、時間Ｔａには、人間の一般的な反応速度の範囲における比較的短い時間が設定可能となる。このように時間Ｔａを長くする必要が無いことから、時間Ｔａ先の交通状況を予測したときの信頼性低下を抑制できる。
また、このように時間Ｔａを短い時間に設定したとしても、この運転支援装置１では、車両マーク７６を実際の風景６８にマッピングするといった複雑な処理が不要であるから、時間Ｔａ内で処理を終了させて確実に表示を完了することができる。
また一定の時間Ｔａ先の運転操作を通知することから、例えば車両２が信号待ち等で時間Ｔａ以上に亘り停車するような場合には、車両マーク７６も移動することなく一定の位置（正確には交点Ｑ）に留まって表示され、車両２の走行状態との整合性が維持される。

また本実施形態によれば、車両マーク７６とともに推奨運転操作の絶対値（時間Ｔａ先の車速Ｖ’）、及び相対値（操舵角相対値Δα）を表示する構成とした。
これにより、運転者３は、推奨運転操作の具体的な操作量を把握できる。なお、推奨運転操作の絶対値、及び相対値のいずれか一方のみの表示としても良い。

また本実施形態によれば、交点Ｑを含む座標軸である水平線８０Ａ、及び垂直線８０Ｂを表示し、当該座標軸による座標内で交点Ｑから上記の相対値に応じた移動量で車両マーク７６を移動させて表示する構成とした。
これにより、運転者３は交点Ｑの位置を目安に車両マーク７６を簡単に見つけ出せる。したがって、車両マーク７６に類する虚像を実際の風景６８にマッピングして表示する場合に比べて、車両マーク７６の視認が容易となり、また、その移動の変化によって、成すべき推奨運転操作の方向や操作量等の把握が容易となる。

また本実施形態によれば、走行方向前方に存在する障害物の位置を現時点の車両２の現在位置Ｐ０を基準とした相対値に変換し、当該相対値に応じた位置に障害物アイコン８７を車両マーク７６とともに表示する構成とした。
これにより、障害物の存在を運転者３が容易に把握でき、また、障害物アイコン８７を回避して見える位置に車両マーク７６が表示され、障害物の回避行動を運転者３が容易に把握できる。

また本実施形態によれば、推奨運転操作として、車速Ｖ、及び幅員方向走行位置Ｐｗを通知する構成であるから、時間Ｔａ先に訪れる通過予定ポイントＰｔを、どのような車速で、どのような軌道で通過すべきかを運転者３が容易に把握できる。
また推奨運転操作として、操舵角αの相対値である操舵角相対値Δαを車両マーク７６の回転により示したため、ステアリングホイール２５をどの方向にどの程度回転操作すべきかを容易に把握できる。

特に本実施形態によれば、車速Ｖの相対値である車速相対値ΔＶに応じて車両マーク７６の大きさを可変表示する構成とした。これにより、時間Ｔａ先での減速・加速をより確実に直観でき、速やかに運転操作に反映させることができる。

また本実施形態によれば、車両マーク７６を車速相対値ΔＶに応じた移動量で垂直方向に移動し、かつ、幅員方向走行位置相対値ΔＰｗに応じた移動量で水平方向に移動して表示する構成とした。
これにより、車両マーク７６の水平方向の移動により、車両２を幅員方向に移動させるべき事を運転者３に直観させることができる。また、垂直方向の移動においては、上記車両マーク７６の大きさの変化との相乗により車両マーク７６の遠近が表現され、運転者３に減速・加速をより確実に直観させることができる。

また本実施形態によれば、推奨運転操作の相対値に応じた通知メッセージを、当該相対値に応じた表示態様（例えば表示色）で表示する構成としたため、より確実に推奨運転操作の内容を運転者３に把握させることができる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、運転支援装置は、通過予定ポイントＰｔ、及び当該通過予定ポイントＰｔにおける交通状況を他の車載装置（ナビゲーション装置８等）からの情報に基づいて特定する構成とした。しかしながら、係る情報を特定するための各種の手段を運転支援装置が備える構成としても良い。また、運転支援装置１、及びナビゲーション装置８は、運転支援システムとして一体化されたものであっても良い。

例えば、上述した実施形態では、運転者に示す運転操作として、車速、幅員方向の走行位置、及び操舵角を例示したが、これに限らない。すなわち、時間Ｔａ先に通過すると予測されるポイントを安全に走行するために要する車両２の操作であれば、例えばウインカー操作、アクセルペダルの操作、ヘッドライトの点灯操作、クラクション操作等の任意の運転に係る操作を通知しても良い。

また例えば、上述した実施形態では、ターゲットマーカー８０内に表示する座標軸として水平線８０Ａ、及び垂直線８０Ｂを用いた直交座標軸を例示したが、基準点となる原点を含む座標軸であれば例えば極座標等の任意の座表軸を用いても良いることができる。

１ 運転支援装置
２ 車両
３ 運転者
４ ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）
６ 制御装置
３５ 虚像
６２ 相対値変換部
７０ 支援画像
７１ 推奨運転操作提示領域
７２ 通知メッセージ領域
７３Ａ、７３Ｂ 運転操作量通知領域
７６ 車両マーク（所定マーク）
８０ ターゲットマーカー
８０Ａ 水平線
８０Ｂ 垂直線
８７ 障害物アイコン
Ｐｔ 通過予定ポイント
Ｑ 交点（原点）
Ｔａ 時間（一定時間）
Ｐｗ 幅員方向走行位置（運転操作）
Ｐｗ' 時間Ｔａ先の幅員方向走行位置（推奨運転操作）
Ｖ 車速（運転操作）
Ｖ' 時間Ｔａ先の車速（推奨運転操作）
α 操舵角（運転操作）
α’ 時間Ｔａ先の操舵角（推奨運転操作）
ΔＰｗ 幅員方向走行位置相対値（相対値）
ΔＶ 車速相対値（相対値）
Δα 操舵角相対値（相対値）

この明細書には、２０１３年７月５日に出願された日本国特許出願・特願２００８−２５５４６２の全ての内容が含まれる。
上記目的を達成するために、本発明は、所定マークの虚像を車両に表示し、当該所定マークの移動により運転を支援する運転支援装置において、前記所定マークは、通過する予定の通過予定ポイントで運転者が行う運転操作を示すものであり、前記通過予定ポイントで運転者が行う運転操作の量を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換する相対値変換部を備え、前記相対値に応じた量で移動した位置に前記所定マークを表示し、前記通過予定ポイントでの運転操作を運転者に示すことを特徴とする。

Claims (10)

1. 所定マークの虚像を車両に表示し、当該所定マークの移動により運転を支援する運転支援装置において、
   運転者に示す運転操作を現時点の運転操作を基準にした相対値に変換する相対値変換部を備え、
   前記所定マークを前記相対値に応じた移動量で移動させ、前記運転者に運転操作を通知する
   ことを特徴とする運転支援装置。
2. 前記運転者に示す運転操作が、一定時間先の運転操作であることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記所定マークとともに、前記運転者に示す運転操作の値、及び／又は前記相対値を表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 原点を含む座標軸を表示し、当該座標軸による座標内で前記原点から前記相対値に応じた移動量で前記所定マークを移動させて表示したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の運転支援装置。
5. 走行方向前方に存在する物体の位置を現時点の車両の位置を基準にした相対値に変換し、当該相対値に応じた位置に前記所定マークとともに表示したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の運転支援装置。
6. 前記運転操作は、車速、及び幅員方向の位置の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の運転支援装置。
7. 前記運転操作は、操舵角を含み、当該操舵角の前記相対値を前記所定マークの回転により示すことを特徴とする請求項６に記載の運転支援装置。
8. 前記車速の相対値に応じて前記所定マークの大きさを可変表示することを特徴とする請求項６又は７に記載の運転支援装置。
9. 前記所定マークを前記車速の相対値に応じた移動量で垂直方向に移動し、かつ、前記幅員方向の位置の相対値に応じた移動量で水平方向に移動して表示することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の運転支援装置。
10. 前記運転操作の相対値に応じたメッセージを、当該相対値に応じた表示態様により表示することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の運転支援装置。

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