KR20150095580A - 차량의 운전 지원 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전방에 투영한 지원 패턴에 의해 운전자가 적정한 운전을 확보하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 자기 차량의 전방 노면에 소정의 지원 패턴을 투영하는 투영 수단(프로젝터)(1)과, 지원 패턴의 투영 상태를 제어하기 위한 운전 지원 제어 수단(운전 지원 ECU)(2)을 구비한다. 운전 지원 제어 수단(2)은, 자기 차량이 주행하는 도로의 도로 정보를 도로 정보 검출 수단(21)으로 검출하고, 자기 차량의 차속, 조타 방향 중 적어도 하나를 포함하는 주행 상태를 주행 상태 검출 수단(22)으로 검출하며, 검출한 도로 정보와 주행 상태에 기초하여 적정 차속과 적정 조타를 판정 수단(23, 24)으로 판정하고, 이 판정에 기초하여 투영 제어 수단(프로젝터 제어부)(25)이 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영한다.

Description

차량의 운전 지원 장치{DRIVING SUPPORT APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차나 자동 이륜차 등의 차량에 있어서의 운전을 지원하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 운전자의 시인 영역에 지원 패턴을 투영하여 운전자에 의한 적절한 운전을 가능하게 한 운전 지원 장치에 관한 것이다.

자동차의 운전을 지원하기 위해서, 운전 지원에 유효한 정보를 포함하는 화상을 노면에 투영 묘화하여, 운전자가 상기 화상을 시인하여 운전을 행하도록 한 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 1에는, 자기 차량이 주행 중인 차선을 검출하고, 이 검출된 차선에 대하여 자기 차량이 일탈하는지의 여부를 판정하며, 일탈할 우려가 있을 때에, 차선 일탈의 주의를 환기시키기 위한 정보나 화상을 자기 차량의 전방의 노면 상에 투영하여 표시하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 자기 차량이 주행하는 도로 정보와, 자기 차량의 차속 등의 주행 정보에 기초하여 자기 차량의 적합한 차속을 인식하고, 자기 차량이 감속하는 것이 바람직하다고 판단되었을 때에 자기 차량의 먼 전방 영역의 시인성이 저하되도록 헤드 램프의 배광을 제어하는 기술이 제안되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2010-26759호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2011-207349호 공보

특허문헌 1, 2의 기술은 모두 자기 차량의 안전 주행을 확보하기 위해서 운전자에 대하여 주의 환기를 행하거나, 또는 운전자에게 경고를 행하는 것을 취지로 하는 것이다. 그 때문에, 운전자가 자신의 운전 기술을 과신하고 있는 것과 같은 경우, 특히 운전자가 자기 차량의 전방 영역을 시인하면서 자기 차량이 안전 주행을 행하고 있다고 자인하고 있는 것과 같은 경우에는, 이들의 주의 환기나 경고를 순순히 받아들이지 않는 경우가 많고, 결과로서 자기 차량을 위험한 상태에 빠뜨리게 된다. 예컨대, 고속 도로를 주행할 때에, 전방에만 주의를 행하고 있기 때문에 자기 차량의 차속이 제한 속도를 넘고 있는 것을 깨닫지 못하여, 감속 조작이 늦어졌을 때에 선행차에 추돌해 버리는 경우가 있다. 또한, 차선 구분이 있는 도로에서, 운전자는 차선을 따라 조타를 행하고 있을 터여도, 차속이 의도하고 있는 차속보다 고속이었기 때문에, 직후에 차선을 일탈해 버리는 경우가 있다.

본 발명의 목적은, 운전자가 자기 차량의 전방 영역을 시인했을 때에, 억지로 운전자에게 착각을 일으켜, 운전자가 이것에 대처하는 운전 조작을 행하도록 시킴으로써, 자기 차량의 안전 주행을 확보하도록 한 차량의 운전 지원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 운전 지원 장치는, 자기 차량의 전방 노면 또는 자기 차량의 전방 윈도우에 소정의 지원 패턴을 투영하는 투영 수단과, 상기 지원 패턴의 투영 상태를 제어하기 위한 운전 지원 제어 수단을 구비하고 있고, 상기 운전 지원 제어 수단은, 자기 차량이 주행하는 도로의 도로 정보를 검출하는 도로 정보 검출 수단과, 자기 차량의 차속, 조타 방향 중 적어도 하나를 포함하는 주행 상태를 검출하는 주행 상태 검출 수단과, 상기 도로 정보와 주행 상태에 기초하여 자기 차량의 적정 차속, 적정 조타를 판정하는 적정 판정 수단과, 상기 적정 판정 수단의 판정에 기초하여 상기 지원 패턴을 동화상으로서 투영하는 것이 가능한 투영 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서의 동화상이란 자기 차량 또는 자기 차량의 탑승자, 특히 운전자에 대하여 상대적으로 투영 위치가 변화하여 이동하는 화상을 의미하고 있다. 화상의 이동은 연속적이어도 단속적이어도 상관없다.

본 발명에 있어서, 상기 투영 제어 수단은, 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하거나, 또는 자기 차량의 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 상기 투영 수단을 제어한다. 즉, 투영 제어 수단은, 자기 차량의 차속이 적정 차속이 아닐 때에 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 투영 수단을 제어한다. 또한, 상기 투영 제어 수단은, 자기 차량의 조타 방향이 적정 조타가 아닐 때에 지원 패턴을 자기 차량의 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 투영 수단을 제어한다.

본 발명에 의하면, 자기 차량이 주행하는 도로의 도로 정보와, 자기 차량의 주행 상태에 기초하여 적정 판정 수단이 자기 차량의 주행 상태의 적정을 판정하고, 이 판정에 기초하여 투영 제어 수단이 투영 수단을 제어하여, 자기 차량의 전방 노면 또는 전방 윈도우에 투영하는 지원 패턴을 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영한다. 이에 의해 상기 지원 패턴을 시인하는 운전자가 자기 차량의 차속이나 조타 방향에 대해서 착각을 일으키고, 이것에 대처하기 위한 차속 조작이나 조타 조작을 행함으로써 안전 주행을 확보하거나, 또는 정체를 미연에 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동하는 동화상으로서 투영함으로써, 운전자는 자기 차량의 차속에 대해서 착각을 일으키고, 이 착각에 기초하여 차속을 변화시키는 감속 조작 또는 가속 조작을 실행해서, 적정 차속을 확보하여 안전 주행 및 정체 방지를 실현할 수 있다. 또한, 지원 패턴을 자기 차량의 좌우 방향으로 이동하는 동화상으로서 투영함으로써, 운전자는 자기 차량의 조타 방향에 대해서 착각을 일으키고, 조타 방향을 변화시키는 조작을 실행해서, 자기 차량의 적정한 주행 방향을 확보하여 안전 주행을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 운전 지원 장치를 장비한 자동차의 개략 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 운전 지원 장치의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 지원 패턴의 투영예의 평면도.
도 4는 고속 상태에서의 적정 차속 제어에서의 지원 패턴의 투영 상태를 도시한 평면도.
도 5는 저속 상태에서의 적정 차속 제어에서의 지원 패턴의 투영 상태를 도시한 평면도.
도 6은 적정 조타 제어에서의 지원 패턴의 투영 상태를 도시한 평면도.
도 7은 적정 조타 제어에서의 다른 지원 패턴의 투영 상태를 도시한 평면도.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 운전 지원 장치를 장비한 자동차(CAR)의 개략 외관 사시도이다. 자동차(CAR)의 좌우의 헤드 램프(L-HL, R-HL) 중 한쪽, 여기서는 우측 헤드 램프(R-HL) 내에 본 발명의 투영 수단으로서의 프로젝터(1)가 내장되어 있다. 이 프로젝터(1)는 본 발명의 운전 지원 제어 수단으로서의 운전 지원 ECU(전자 제어 유닛)(2)에 접속되어 있고, 이 운전 지원 ECU(2)에서의 제어에 의해 자동차(CAR)의 전방 영역의 노면에 소요의 지원 패턴을 투영하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 2는 상기 운전 지원 장치의 블록 구성도이며, 프로젝터(1)는 상기 우측 헤드 램프(R-HL)의 램프 유닛(11)과는 독립적으로 램프 하우징(10) 내에 설치되어 있고, 상기 램프 유닛(11)에서의 점등, 비점등의 상태에 관계없이 임의의 타이밍에서 지원 패턴의 투영이 가능하게 되어 있다. 이 프로젝터(1)는 기존의 프로젝터를 이용하는 것이 가능하기 때문에, 여기서는 상세한 설명은 생략하지만, 야간에 관계없이 주간시에도 투영한 지원 패턴이 운전자에 의해 시인 가능할 정도의 광도로 화상을 투영하는 것이 가능하게 구성되어 있다.

상기 운전 지원 ECU(2)에는, 자동차(이하, 자기 차량이라고 칭하는 경우도 있음)(CAR)의 프런트 글라스를 향한 위치에 설치되어 자기 차량의 전방 영역을 촬상하는 촬상 카메라(CAM)와, 자기 차량에 장비되어 있는 내비게이션 장치(NAV)와, 자기 차량이 주행하는 도로에 설치된 각종 도로 설비와의 사이에서 이른바 노차간 통신을 행하여 도로 정보를 취득하기 위한 노차간 통신 장치(TR)가 접속되어 있다. 또한, 자기 차량의 차속을 검출하는 차속 센서(Sv)와, 운전자가 조작하는 핸들의 조타각을 검출하는 조타각 센서(Sθ)가 접속되어 있다.

상기 운전 지원 ECU(2)는, 상기 촬상 카메라(CAM)로 촬상한 전방 영역의 화상으로부터, 자기 차량이 주행하는 도로의 정보, 특히 언덕길, 터널, 곡로(曲路) 또는 직선로 등의 도로 정보와, 상기 도로에 존재하는 도로 표지나 노면에 그려져 있는 차선 라인 등의 도로 정보를 검출하는 도로 정보 검출부(21)를 구비하고 있다. 또한, 이 도로 정보 검출부(21)는, 상기 촬상 카메라(CAM)로 촬상한 화상으로부터, 자기 차량의 주위에 존재하는 다른 차, 즉 선행차나 나란히 달리는 차 나아가서는 대향차를 도로 정보의 일부로서 검출하도록 되어 있다.

또한, 상기 운전 지원 ECU(2)는, 상기 조타각 센서(Sθ)의 출력으로부터 자기 차량의 조타 방향, 즉 진행 방향을 검출하고, 또한 상기 차속 센서(Sv)의 출력으로부터 자기 차량의 현재의 차속을 검출하는 등 하여, 자기 차량의 주행 상태를 검출하는 주행 상태 검출부(22)를 구비하고 있다.

또한, 상기 운전 지원 ECU(2)는, 상기 도로 정보 검출부(21)에서 검출한 도로 정보와, 상기 주행 상태 검출부(22)에서 검출한 자기 차량의 주행 상태에 기초하여 자기 차량의 적정한 차속과 적정한 조타 방향을 판정하는 적정 차속 판정부(23)와 적정 조타 판정부(24)를 구비하고 있다. 전자의 적정 차속 판정부(23)는, 도로 정보 검출부(21)에서 검출한 도로 정보에 기초하여, 자기 차량이 주행하는 도로의 적정 차속을 검출한다. 예컨대, 도로 정보에 포함되는 도로 표지나 그 외의 정보로부터 얻은 도로의 제한 속도, 또는 다른 차 인식부에서 인식한 선행차와의 차간 거리, 자기 차량이 주행하는 도로가 고속 도로, 언덕길, 터널, 곡로 등 중 어느 것인지 등으로부터 적정 차속을 검출한다. 또한, 이 적정 차속을 주행 상태 검출부(22)에서 검출한 자기 차량의 차속과 비교하여, 현재의 자기 차량의 차속이 적정한지의 여부를 판정한다.

후자의 적정 조타 판정부(24)는, 도로 정보 검출부(21)에서 검출한 도로에 그려진 차선 라인과, 상기 도로 정보 검출부(21)에서 검출한 대향차나 나란히 달리는 차와, 주행 상태 검출부(22)에서 검출한 자기 차량의 조타 방향(주행 방향)에 기초하여, 자기 차량의 현재의 주행 방향이 노면에 그려져 있는 차선 라인을 좌우로 넘어 자기 차량의 차선을 일탈하는 일 없이 나란히 달리는 차와의 접촉이나 대향차와의 충돌을 미연에 회피할 수 있는 적정한 조타 방향인지의 여부를 판정한다.

또한, 상기 운전 지원 ECU(2)는, 상기 적정 차속 판정부(23) 및 상기 적정 조타 판정부(24)의 판정 결과에 기초하여 상기 프로젝터(1)로 투영하는 지원 패턴을 제어하기 위한 본 발명의 투영 제어 수단으로서의 프로젝터 제어부(25)를 구비하고 있다. 이 프로젝터 제어부(25)는 상기 프로젝터(1)를 제어함으로써 소정의 지원 패턴을 정지 화상으로서, 또는 동화상으로서 투영하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 여기서, 정지 화상과 동화상은, 자기 차량에 대하여, 또는 자기 차량의 탑승자, 특히 운전자에 대한 상대 위치가 정지한 화상과 상대 위치가 변화하는 화상을 의미하고 있다. 한편, 상대값의 변화는 연속적 변화와 단속적 변화 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 이 프로젝터 제어부(25)는, 본 발명의 지원 패턴으로서, 적정 차속 지원에 적합한 지원 패턴과 적정 조타 지원에 적합한 지원 패턴이 투영 가능하게 되어 있다.

도 3은 이들 지원 패턴의 일례를 도시한 도면이며, 여기서는 각 지원 패턴은 자기 차량(CAR)의 전방 영역의 노면에 배열 상태로 투영한 복수의 지원 패턴으로서 구성된다. 적정 차속 지원에 적합한 지원 패턴의 예로서는, 도 3의 (a)와 같이, 자기 차량(CAR)이 주행하는 차선 영역의 전후 방향을 따라 소요의 간격으로 배열된 좌우 방향으로 연장되는 3개의 가로바 형상의 패턴(P1)이다. 또는, 도 3의 (b)와 같이 진행 방향으로 정점을 향해 배열된 3개의 삼각 패턴(P2), 또한 도 3의 (c)와 같이 진행 방향으로 선단을 향해 배열된 3개의 삼각 화살표 패턴(P3)이다. 한편, 적정 조타 지원에 적합한 지원 패턴의 예로서는, 도 3의 (d)와 같이, 자기 차량(CAR)의 전방 영역의 노면에 차선 라인(RL)을 모방한 것처럼 자기 차량의 전방의 좌우 양측 위치에 있어서 전후 방향으로 연장되는 2개의 세로바 형상의 패턴이다.

이상의 운전 지원 장치에 의한 적정 차속 지원에 대해서 설명한다. 운전자가 차속 지원을 필요로 했을 때에는, 운전 지원 ECU(2)를 적정 차속 지원 모드로 설정한다. 이것을 받아, 운전 지원 ECU(2)는 자기 차량(CAR)의 주행에 따라, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 자기 차량의 전방 노면에 프로젝터(1)에 의해 적정 차속 지원에 적합한 지원 패턴(P1)을 투영한다. 여기서는, 도 3의 (a)에 도시한 가로바 형상의 지원 패턴(P1)을 투영하고 있고, 이 지원 패턴(P1)은 운전자의 전방 시계에 들어가, 운전자에 의해 시인된다.

운전 지원 ECU(2)는 적정 차속 판정부(23)에 있어서, 적정 차속과 현재의 자기 차량의 차속과의 차속차를 연산하고, 이 차속차로부터 자기 차량의 차속이 적정 차속인지의 여부를 판정한다. 이 판정시에는, 미리 적정 차속으로서 소정의 차속폭의 허용 범위를 설정해 두고, 상기 차속차가 이 허용 범위에 있을 때에는 적정 차속 상태라고 판정하고, 차속차가 허용 범위보다 고속도측에 있을 때에는 고속 상태라고 판정하며, 저속도측에 있을 때에는 저속 상태라고 판정한다.

이 적정 차속 판정부(23)에서의 판정 결과에 기초하여 프로젝터 제어부(25)는 프로젝터(1)에서의 지원 패턴의 투영을 제어한다. 현재의 자기 차량의 차속이 적정 차속 상태라고 판정한 경우에는, 자기 차량(CAR)의 전방의 소정 거리의 위치에 지원 패턴을 투영한다. 여기서는 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 지원 패턴(P1)을 투영하고 있는데, 자기 차량(CAR)의 전방의 소정 거리(L1)를 최단 거리로 하는 위치에 투영한다. 이 소정 거리(L1)는 고정적으로 설정되어 있는 거리이며, 따라서 지원 패턴(P1)은 정지 화상으로서 자기 차량의 전방의 노면에 투영된다.

이와 같이, 지원 패턴(P1)을 자기 차량(CAR)의 차속 상태에 기초하여 투영하면, 적정 차속 상태일 때에는, 지원 패턴(P1)은 자기 차량(CAR)의 전방의 소정 거리(L1)의 위치에 투영되기 때문에, 자기 차량(CAR)의 주행시에는 운전자는 지원 패턴(P1)이 자기 차량의 전방을 자기 차량(CAR)과 함께 이동하고 있는 것처럼 시인되므로, 운전자에게 자기 차량(CAR)의 차속의 착각을 일으키는 일은 없으며, 운전자가 인식하고 있는 차속대로 자기 차량은 주행되게 된다. 이때의 차속은 적정 차속의 허용 범위 내이기 때문에 안전 주행이 확보되는 것은 물론이다.

한편, 적정 차속 판정부(23)가 고속 상태라고 판정한 경우에는, 프로젝터 제어부(25)는 지원 패턴(P1)의 투영 위치가 시간의 경과와 함께 서서히 자기 차량(CAR)으로 근접해 오도록 투영한다. 즉, 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 프로젝터 제어부(25)는 자기 차량(CAR)의 전방에 있어서의 상기한 소정 거리(L1)를 L2, L3(L1>L2>L3)으로 서서히 짧게 한다. 환언하면, 운전자가 시인했을 때에 지원 패턴(P1)이 먼 전방으로부터 자기 차량을 향해 도시 M과 같이 서서히 근접해 오는 동화상으로서 투영한다. 이때, 예컨대, 3개의 지원 패턴(P1) 중 자기 차량(CAR)의 바로 앞까지 이동되어 온 1개의 지원 패턴에 대해서는 투영을 정지하고, 새롭게 먼 전방에 다른 1개의 지원 패턴을 투영하도록, 즉 3개의 지원 패턴(P1)이 먼 전방으로부터 바로 앞까지 계속해서 이동해 오도록 투영을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이 지원 패턴(P1)의 이동 속도는, 현재의 자기 차량(CAR)의 차속과 적정 차속과의 차속차의 값에 따른 이동 속도로 한다. 즉 차속차의 값이 커질수록 지원 패턴(P1)이 자기 차량에 근접해 올 때의 이동 속도를 빠르게 하고, 차속차의 값이 작아질수록 이동 속도를 느리게 한다.

이와 같이, 자기 차량(CAR)의 현재의 차속이 적정 차속보다 고속인 고속 상태일 때에는, 운전자는 지원 패턴(P1)이 자기 차량(CAR)의 먼 전방 위치로부터 바로 앞 위치까지 이동하면서 근접해 오는 것처럼 시인되기 때문에, 운전자의 감각으로서는 자기 차량(CAR)이 실제의 차속보다 고속으로 주행하고 있는 것과 같은 착각에 빠지게 된다. 따라서, 운전자는 필연적으로 액셀러레이터의 밟음을 멈추거나, 또는 브레이크 조작을 행하여 자기 차량을 감속시킨다. 차속차가 클수록 지원 패턴(P1)이 근접해 오는 속도가 빠르기 때문에, 운전자에 의한 감속 조작은 보다 신속히 행해진다. 이것은 지원 패턴(P1)이 자기 차량을 향해 이동하고 있는 동안에는 계속되며, 지원 패턴(P1)의 이동이 정지될 때까지 행해지기 때문에, 결과로서 자기 차량은 적정 차속이 된다.

반대로, 적정 차속 판정부(23)가 저속 상태라고 판정한 경우에는, 도 5의 (a)의 상태[이것은 도 4의 (a)와 동일함]로부터, 도 5의 (b) 및 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 프로젝터 제어부(25)는 지원 패턴(P1)의 투영 위치가 시간의 경과와 함께 멀어지도록, 즉 자기 차량(CAR)의 전방의 소정 거리(L1)가 소정 거리 L4, L5(L1<L4<L5)로 서서히 커지도록 한다. 환원하면, 운전자가 지원 패턴(P1)을 시인했을 때에, 도시 M과 같이 지원 패턴(P1)이 자기 차량(CAR)의 바로 앞으로부터 서서히 먼 전방을 향해 멀어져 가도록 지원 패턴(P1)을 동화상으로서 투영한다. 이때, 3개의 지원 패턴(P1) 중, 자기 차량의 먼 전방까지 이동된 1개의 지원 패턴은 투영이 정지되고, 새롭게 자기 차량의 바로 앞에 다른 1개의 지원 패턴을 투영하도록, 즉 지원 패턴(P1)이 자기 차량의 바로 앞으로부터 먼 전방까지 계속해서 이동해 가도록 투영을 행하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서도, 지원 패턴(P1)의 이동 속도는, 현재의 차속과 적정 차속과의 차속차의 값에 따른 이동 속도로 한다. 즉 차속차의 값이 커질수록 지원 패턴(P1)이 멀어질 때의 이동 속도를 빠르게 하고, 차속차의 값이 작아질수록 이동 속도를 느리게 한다.

이와 같이, 자기 차량(CAR)의 현재의 차속이 적정 차속보다 저속인 저속 상태일 때에는, 운전자는 지원 패턴(P1)이 바로 앞 위치로부터 먼 전방 위치까지 멀어져 가도록 이동하는 것이 시인되기 때문에, 운전자의 감각으로서는 자기 차량(CAR)이 실제의 차속보다 저속으로 주행하고 있는 것과 같은 착각에 빠져, 필연적으로 브레이크 조작을 멈추거나, 또는 액셀러레이터 조작을 행하여 자기 차량을 가속시킨다. 차속차가 클수록 지원 패턴(P1)이 먼 전방으로 가는 속도가 빠르기 때문에, 운전자에 의한 가속 조작은 보다 신속히 행해진다. 이것은 지원 패턴(P1)이 먼 곳으로 이동하고 있는 동안에는 계속되며, 지원 패턴(P1)의 이동이 정지될 때까지 행해지기 때문에, 결과로서 자기 차량은 적정 차속이 된다.

이상과 같이, 자기 차량(CAR)이 적정 차속의 허용 범위를 넘은 차속으로 주행하고 있는 경우에 지원 패턴(P1)을 동화상으로서 투영함으로써, 운전자가 착각을 일으키고, 이 착각에 대처하는 조작을 행함으로써 자기 차량(CAR)을 적정 차속으로 할 수 있다. 따라서, 운전 지원 ECU(2)에 있어서, 선행차와의 차간 거리와 차속과의 관계에 기초하여 지원 패턴(P1)의 투영을 제어하면, 자기 차량(CAR)의 차속을 선행차와의 사이에 적정한 차간 거리를 유지하는 차속으로 할 수 있으며, 선행차에 대한 추돌을 미연에 방지할 수 있다. 또는, 터널이나 언덕길의 주행시에 차속이 저하된 것을 운전자가 깨닫지 못할 때에, 운전 지원 ECU(2)에 있어서 차속을 가속시키도록 지원 패턴(P1)의 투영을 제어함으로써 적정한 차속으로까지 가속하여 자연 정체나 후속차에 의한 추돌을 미연에 방지할 수 있다.

여기서, 이 적정 차속 지원에 대해서는, 지원 패턴(P1)에 한정되는 것은 아니며, 도 3의 (b) 및 도 3의 (c)에 도시한 지원 패턴(P2, P3)을 채용해도 좋다. 또는, 도 3에는 예시하고 있지 않은 다른 패턴으로 구성되는 지원 패턴이어도 좋다.

다음으로, 적정 조타 지원에 대해서 설명한다. 운전자가 운전 지원 ECU(2)를 적정 조타 지원 모드로 설정하면, 운전 지원 ECU(2)는 프로젝터(1)에 의해 자기 차량의 전방 노면에 방향 지원 패턴을 투영한다. 즉, 운전 지원 ECU(2)는, 적정 조타 판정부(24)에 있어서, 도로 정보 검출부(21)에서 검출한 차선, 대향차, 나란히 달리는 차와, 주행 상태 검출부(22)에서 검출한 자기 차량의 조타 방향(주행 방향)에 기초하여, 자기 차량의 현재의 조타 방향에서는 차선을 일탈하는 일 없이 나란히 달리는 차와의 접촉이나 대향차와의 충돌을 미연에 회피할 수 있는 방향인지의 여부를 판정한다. 차선을 일탈할 우려가 없을 때에는 적정 조타 판정부(24)는 적정 조타라고 판정하고, 차선을 우측으로 넘는 조타 방향일 때에는 우측 방향 상태라고 판정하며, 차선을 좌측으로 넘는 조타 방향일 때에는 좌측 방향 상태라고 판정한다.

이 적정 조타 판정부(24)에서의 판정 결과에 기초하여 프로젝터 제어부(25)는 지원 패턴의 투영을 제어한다. 여기서는 도 3의 (d)에 도시한 지원 패턴(P4)을 자기 차량(CAR)의 전방의 노면에 투영한다. 현재의 자기 차량의 조타 방향이 적정하다고 판정한 경우에는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 자기 차량(CAR)의 전방의 소정 방향의 위치에 지원 패턴(P4)을 투영한다. 이 소정 방향의 위치는 미리 설정하고 있는 방향이며, 여기서는 2개의 지원 패턴(P4)은 자기 차량(CAR)에 대하여 정지 화상으로서 투영되고 있고, 자기 차량(CAR)의 좌우에 차선 라인(RL)이 그려져 있는 도로를 주행하고 있을 때에는, 좌우의 2개의 지원 패턴(P4)은 이들 차선 라인(RL)에 겹쳐지는 위치에 투영된다.

이와 같이 지원 패턴(P4)을 차선 라인(RL)과 자기 차량(CAR)의 조타각에 기초하여 투영하면, 적정 조타 상태일 때에는, 지원 패턴(P4)은 자기 차량(CAR)의 전방의 차선 라인(RL)에 겹쳐지는 좌우 소정 방향 위치에 정지 화상으로서 투영되기 때문에, 운전자는 지원 패턴(P4)을 차선 라인(RL)의 일부로서 시인할 수 있고, 운전자에게 자기 차량의 조타 방향의 착각을 일으키는 일은 없다. 따라서, 운전자가 인식하고 있는 조타각대로 자기 차량은 주행되게 되며, 차선을 좌우로 일탈하는 일 없이 안전 주행이 확보된다.

적정 조타 판정부(24)에 있어서 자기 차량(CAR)의 조타 방향이 좌측 방향 상태라고 판정한 경우에는, 프로젝터 제어부(25)는 지원 패턴(P4)을 시간의 경과와 함께 서서히 좌측으로부터 우측으로 이동하도록 투영한다. 즉, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 운전자가 전방을 시인했을 때에 지원 패턴(P4)이 차선 라인(RL)에 대하여 우측으로 이동하면서 그 변위 치수(W2)가 서서히 커지는 것과 같은 동화상으로서 투영한다. 이와 같이 운전자에게 있어서 지원 패턴(P4)이 좌측으로부터 우측으로 이동하는 것이 시인되면, 운전자는 좌측의 차선 라인(RL)이 자기 차량(CAR)으로 다가오는 것과 같은 감각, 즉 자기 차량이 실제의 조타 방향보다 좌측 방향으로 조타되고 있는 것과 같은 착각에 빠지며, 이 착각에 기초하여 이것에 대처하도록 필연적으로 우측 방향으로 조타를 조작하여 자기 차량(CAR)의 조타 방향을 우측 방향으로 돌리게 된다. 이것은 지원 패턴(P4)이 좌측으로부터 우측으로 이동되고 있는 동안에는 계속되며, 지원 패턴의 이동이 정지될 때까지 행해지기 때문에, 결과로서 자기 차량은 적정 조타가 된다.

반대로, 적정 조타 판정부(24)에 있어서 자기 차량(CAR)의 조타 방향이 우측 방향 상태라고 판정한 경우에는, 프로젝터 제어부(25)는 지원 패턴(P4)을 시간의 경과와 함께 서서히 우측으로부터 좌측으로 이동하도록 투영한다. 즉, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 운전자가 전방을 시인했을 때에 지원 패턴(P4)이 차선 라인(RL)에 대하여 좌측으로 이동되어 그 변위 치수(W1)가 서서히 커지도록 동화상으로서 투영한다. 이와 같이 운전자에게 있어서 지원 패턴(P4)이 우측으로부터 좌측으로 이동하는 것이 시인되면, 운전자는 우측의 차선 라인(RL)이 자기 차량(CAR)으로 다가오는 것과 같은 감각, 즉 자기 차량이 실제의 조타 방향보다 우측 방향으로 조타되고 있는 것처럼 착각하고, 이 착각에 기초하여 이것에 대처하도록 필연적으로 좌측 방향으로 조타를 조작하여 자기 차량의 주행 방향을 좌측 방향으로 돌리게 된다. 이것은 지원 패턴(P4)이 우측으로부터 좌측으로 이동되고 있는 동안에는 계속되며, 지원 패턴(P4)의 이동이 정지될 때까지 행해지기 때문에, 결과로서 자기 차량은 적정 조타가 된다.

이 형태에 있어서도, 적정 조타 방향과 현재의 조타 방향과의 조타각의 차의 크기에 추종하여 상기한 변위 치수(W1, W2)의 변화 속도를 다르게 함으로써, 운전자에 의한 신속한 적정 조타의 수정이 가능해진다.

이상과 같이, 자기 차량이 차선을 일탈하지 않는 방향으로 조타되고 있을 때에는 지원 패턴을 정지 화상으로서 고정 위치에 투영함으로써, 그 조타 상태를 유지하는 것에 유효해진다. 또한, 자기 차량이 차선을 우측 또는 좌측으로 일탈하는 방향으로 향해져 있을 때에는, 지원 패턴을 좌우로 이동하는 동화상으로서 투영하여 운전자에게 착각을 일으킴으로써, 일탈 방향과 반대 방향으로 조타시키게 된다. 이에 의해, 차선을 일탈하여 대향차에 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 또는 나란히 달리는 차에 접촉하는 것을 방지할 수 있어, 안전 주행이 확보된다.

이상의 실시형태에서는, 적정 차속 지원과 적정 조타 지원을 각각 독립적으로 행하도록 구성한 예를 나타내었으나, 적정 차속 지원과 적정 조타 지원을 동시에 행하도록 구성해도 좋다. 예컨대, 자기 차량의 차속이 적정 차속보다 고속이고, 또한 조타각이 차선에 대하여 우측 방향으로 향해져 있는 경우에는, 지원 패턴이 우측 먼 전방으로부터 자기 차의 좌측 바로 앞을 향해 근접해 오도록 투영한다. 이에 의해, 운전자는 자기 차량이 속도 초과이며 또한 우측으로 차선을 일탈하는 방향으로 주행하고 있다고 착각하고 대응된 조작을 행함으로써 안전 주행을 확보하는 것이 가능해진다. 차속이 적정 차속보다 고속이고 조타가 좌측 방향으로 향해져 있는 경우, 또는 차속이 적정 차속보다 저속이고 조타가 우측 방향 또는 좌측 방향으로 향해져 있는 경우에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 이러한 운전 지원의 경우에는, 지원 패턴(P4)을 이용하는 것이 바람직하지만, 다른 지원 패턴(P1∼P3)을 이용하는 것도 가능하다.

여기서 실시형태에서는 프로젝터(1)를 우측 헤드 램프(R-HL)에 일체적으로 설치하고 있으나, 좌측 헤드 램프(L-HL)에 설치해도 좋다. 또한, 자동차의 전방 영역의 노면에 지원 패턴을 투영하는 것이 가능하면, 포그 램프 등의 다른 램프에 일체로 설치해도 좋다. 또는, 램프와는 독립적으로 차량에 설치해도 좋다.

또한, 본 발명에서의 프로젝터는 헤드 램프의 램프 유닛의 일부로서 구성해도 좋다. 즉, 도 3의 (a) 내지 도 3의 (d)의 파선은 상기 램프 유닛(11)으로 조명하는 배광 영역을 나타내고 있고, 이 배광의 일부로서 지원 패턴을 투영하도록 구성해도 좋다. 예컨대, 도시는 생략하지만, 램프 유닛이 고분해능 LED 어레이로 구성되어 있는 경우에는, 상기 LED 어레이의 일부의 광도를 다른 것과 상이한 광도로 제어함으로써 상기 램프 유닛으로 조명하는 배광 영역 내에, 그것보다 고휘도 또는 저휘도의 지원 패턴을 투영하도록 한다. 그리고, 지원 패턴을 동화상으로서 이동시킬 때에는, 상기 지원 패턴을 투영하기 위한 LED를 전환하도록 하면 된다. 이와 같이 램프 유닛을 LED 어레이로 구성한 경우에는 램프 유닛의 구조가 복잡해지는 일 없이 본 발명을 적용할 수 있기 때문에, 운전 지원 ECU의 제어 프로그램을 변경하는 것만으로 충분하다.

또는, 도시는 생략하지만, 광원광의 일부를 차광함으로써 소요의 배광을 얻는 셰이드 차광 방식의 램프 유닛인 경우에는, 상기 조명광의 또한 일부를 서브 셰이드 등에 의해 부분적으로 감광(減光)하여 저휘도의 지원 패턴을 투영한다. 이 서브 셰이드 등을 램프 유닛에 있어서 상하 또는 좌우로 이동시킴으로써, 지원 패턴을 상기 램프 유닛에 의한 배광에 있어서의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 셰이드 차광 방식의 램프 유닛의 경우에는, 서브 셰이드를 이동시키는 기구가 필요해지기 때문에 램프 유닛의 구조가 다소 복잡해지지만, 독립된 프로젝터를 설치하는 경우와 비교하여 헤드 램프의 소형화를 실현할 수 있다.

이와 같이 지원 패턴을 램프 유닛의 배광의 일부로서 투영하는 경우에는, 야간시에 헤드 램프를 점등하고 있을 때에는, 지원이 필요해지는 경우에만 상기 헤드 램프의 배광 중에 지원 패턴을 투영하도록 하면 된다. 또한, 주간시의 헤드 램프를 점등하고 있지 않을 때에는, 지원이 필요해질 때에 헤드 램프를 점등하고, 동시에 지원 패턴을 투영하면 된다.

이 실시형태와 같이 지원 패턴을 램프 유닛의 배광의 일부로서 투영하는 경우에는, 지원 패턴은 자기 차량과 일체의 것으로서 인식되기 쉽기 때문에, 지원 패턴을 동화(動畵)하여 투영할 때의 이동 방향을 상기 실시형태와는 반대 방향으로 제어하는 것이 고려된다. 예컨대, 도 7의 (b)에 도시한 지원 패턴(P5)은, 도 3의 (d)에 도시한 차선 라인을 모방한 패턴과는 달리, 자기 차량(CAR)의 바로 앞 영역의 좌우 방향 중앙 위치에 투영되는 화살표 패턴으로서 형성되어 있다. 이 지원 패턴(P5)을 적정 조타 지원에 적용하여 투영했을 때에는, 운전자는 이 지원 패턴(P5)을 시인하면서 어느 정도의 시간 계속해서 주행하면, 상기 지원 패턴(P5)은 자기 차량(CAR)과 함께 전방을 향해 이동하고 있는 것처럼 시인되기 때문에, 이 지원 패턴(P5)은 자기 차량(CAR)과 일체인 것으로 인식하게 된다.

그 때문에, 도 7의 (a)와 같이, 운전 지원 ECU(2)에 의해 상기 지원 패턴(P5)을 중앙 위치로부터 좌측으로 이동시키면, 운전자는 자기 차량(CAR)이 좌측 방향으로 조타되고 있다고 착각하고, 이것을 수정하기 위해서 우측 방향으로 조타를 행하게 된다. 따라서, 운전 지원 ECU(2)는, 자기 차량이 차선 라인(RL)에 대하여 좌측으로 일탈하는 방향을 향하고 있을 때에는, 상기 지원 패턴(P5)을 좌우 중앙 위치로부터 자기 차량이 향하고 있는 좌측 방향으로 이동시키도록 함으로써, 운전자는 우측 방향으로 조타를 행하여, 차선으로부터의 일탈을 방지할 수 있다. 반대로, 자기 차량이 차선 라인(RL)에 대하여 우측으로 일탈하는 방향을 향하고 있을 때에는, 도 7의 (c)와 같이 지원 패턴(P5)을 좌우 중앙 위치로부터 자기 차량(CAR)이 향하고 있는 우측을 향해 이동시키도록 함으로써, 운전자는 좌측 방향으로 조타를 행하여, 차선으로부터의 일탈을 방지할 수 있다.

한편, 이러한 지원 패턴의 투영에 의한 운전 지원은, 적정 차속 지원에 있어서도 이론적으로는 동일한 제어가 가능하다고 말할 수 있으나, 적정 차속 지원에서는 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동시켜 투영하기 때문에, 운전자에 대하여 지원 패턴을 자기 차량의 일부로서 인식시키는 것은 어렵다. 그 때문에, 적정 차속 지원에서는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같은 실시형태로 지원 패턴을 투영하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기한 셰이드 차광 방식의 램프 유닛에 있어서 지원 패턴을 전후, 좌우로 이동시키기 위한 구성으로서, 램프 유닛을 수평 방향(배광에 있어서의 좌우 방향)으로 편향시키는 스위블 장치나, 연직 방향(배광에 있어서의 전후 방향)으로 편향시키기 위한 레벨링 장치를 이용해도 좋다. 예컨대, 지원 패턴을 자기 차량의 앞쪽측 방향을 향해 이동시킬 때에는, 레벨링 장치에 의해 램프 유닛의 광축을 고속으로 상하로 반복 편향시키며, 상기 광축을 상방을 향해 편향시킬 때에는 지원 패턴을 투영하지 않고, 하방으로 편향시킬 때에 지원 패턴을 투영하면 된다. 지원 패턴을 원방(遠方) 방향을 향해 이동시킬 때에는, 이것과 반대로 하면 된다. 지원 패턴을 좌우로 이동시키는 경우에는 스위블 장치에 의해 동일한 취지로 행하면 된다.

본 발명에 있어서 적용되는 지원 패턴은 실시형태에 기재한 패턴에 한정되는 것은 아니며, 자기 차량의 전방 영역에 투영하고, 또한 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동하는 동화상으로서 투영했을 때에 운전자가 자기 차량의 차속이나 조타 방향을 착각하는 것이 가능한 패턴이면 적용할 수 있다. 또한, 지원 패턴은 자기 차량의 전방 노면에 한정되지 않고, 자기 차량의 탑승자, 특히 운전자가 시인 가능하면 자기 차량의 전방 윈도우(헤드업 디스플레이)에 지원 패턴을 투영하도록 구성해도 좋다. 또한, 본 발명은 이륜차에의 적용도 가능하다.

본 발명은 자동차 등의 운전자가 자기 차량의 전방 영역의 노면을 시인하면서, 또는 전방 윈도우를 통해 전방 영역을 시인하면서 조타 조작, 차속 조작을 행하여 주행하는 차량에 채용하는 것이 가능하다.

1: 프로젝터(투영 수단)
2: 운전 지원 ECU(운전 지원 제어 수단)
21: 도로 정보 검출부(도로 정보 검출 수단)
22: 주행 상태 검출부(주행 상태 검출 수단)
23: 적정 차속 판정부(적정 판정 수단)
24: 적정 조타 판정부(적정 판정 수단)
25: 프로젝터 제어부(투영 제어 수단)
CAR: 자동차(자기 차량)
CAM: 촬상 카메라 NAV: 내비게이션 장치
TR: 노차간 통신 장치 Sv: 차속 센서
Sθ: 조타 센서

Claims (6)

1. 자기 차량의 전방 노면 또는 자기 차량의 전방 윈도우에 미리 정해진 지원 패턴을 투영하는 투영 수단과, 상기 지원 패턴의 투영 상태를 제어하기 위한 운전 지원 제어 수단을 구비하고, 상기 운전 지원 제어 수단은, 자기 차량이 주행하는 도로의 도로 정보를 검출하는 도로 정보 검출 수단과, 자기 차량의 차속, 조타 방향 중 적어도 하나를 포함하는 주행 상태를 검출하는 주행 상태 검출 수단과, 상기 도로 정보와 상기 주행 상태에 기초하여 자기 차량의 적정 차속, 적정 조타를 판정하는 적정 판정 수단과, 상기 적정 판정 수단의 판정에 기초하여 상기 지원 패턴을 동화상으로서 투영하는 것이 가능한 투영 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 투영 제어 수단은, 상기 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하거나, 또는 자기 차량의 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 상기 투영 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 투영 제어 수단은, 자기 차량의 차속이 적정 차속이 아닐 때에 상기 지원 패턴을 자기 차량의 전후 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 투영 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 투영 제어 수단은, 자기 차량의 조타 방향이 적정 조타가 아닐 때에 상기 지원 패턴을 자기 차량의 좌우 방향으로 이동시키는 동화상으로서 투영하도록 투영 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 투영 수단은 램프와 일체적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 투영 수단은 프로젝터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.

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