説明

運転補助装置

【課題】 隣接車線を走行する自動車にとって対処することが困難な範囲を、併走する車両の運転者が認識できないことがある。
【解決手段】 隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段と、その他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲を特定する特定手段と、その特定手段で特定された範囲の路面を車両から照射して路面に前記範囲を実際に描画する車載式描画手段を備えている。隣接車線を走行する自動車にとって対処することが困難な範囲を、併走する車両に搭載されている投射型表示装置によって路面に実際に描画することから、運転者はその範囲を直接的に認識することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
車両の運転に際して最も高度な注意力と判断力を必要とするタスクの一つは、隣接車線を走行する車両との位置関係を適切にとることである。
隣接車線を走行する他車両の死角範囲内を走行していると、自車両の存在に気付いていない他車両の予期せぬ進路変更によって安全な走行が脅かされるかもしれない。不注意に進路変更した結果、自車両を追い抜こうとしている他車両の前方を遮るようなことになれば、安全に走行することが難しい。
しかしながら、隣接車線を走行する他車両の死角範囲を知ることは容易でない。隣接車線を走行する車両の型式は様々であり、大型車両や特殊車両等の死角範囲を知らない運転者が多く居る。
また他車両の運転者にとって避けきれない範囲は、他車両の車速に依存して変化する。しかしながら、追い抜こうとしている他車両の車速を正確に認識することは容易でなく、他車両の車速の認識を誤れば、意図せずに他車両の前方を遮る事態を発生させてしまう。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に、車両に運転者が着座したときの死角範囲を計算する技術が開示されている。また、特許文献2に、死角範囲をディスプレイに表示したり、あるいは印刷したりすることによって、運転者の死角範囲を表示する技術が開示されている。
このような技術を活用すれば、隣接車線を走行する他車両の死角範囲を計算することはできる。
また非特許文献1から3に、自車両の周囲に存在している他車両を抽出してその位置を特定する技術が開示されている。それらの技術を活用すれば、隣接車線を走行する他車両の有無を判別し、他車両の車速を計算することができる。他車両の車速が計算できれば、他車両にとって避けきれない範囲を計算することができる。
【0003】
【特許文献1】特開平9−197950号公報
【特許文献2】特開平10−49041号公報
【非特許文献1】第12回画像センシングシンポジウム予稿集、pp277−283 (June, 2006) 「屋外環境下における移動体識別に用いる入力特徴のAdaBoostによる評価」
【非特許文献2】デンソーテクニカルレビュー Vol.12, No.1, p35-39 (2007)「レーザーレーダによる歩行者認識技術」
【非特許文献3】第12回ロボット学会学術講演会 pp 323-324 (1994) 「ステレオン視による障害物の検知」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1と特許文献2の技術を用いれば、他車両の死角範囲を知ることができる。しかしながら、他車両の死角範囲がどこにあるのかを知りたいのは、隣接車線を走行している車両の運転者である。特許文献1と特許文献2の技術では、他車両の死角範囲を計算することはできても、それを知る必要がある隣接車線を走行している車両の運転者はその死角範囲を知ることができない。
現状の技術によって、他車両の死角範囲を計算することはできても、現状の技術では、それを知りたい運転者に知らせる方法がない。
【0005】
同種のことが、制動距離の範囲内にあるために、他車両が侵入してきたら避けきれない範囲についてもいえる。非特許文献1から3の技術によって、隣接車線を走行する他車両の車速を計算することができる。車速が計算できれば、他車両の避けきれない範囲を計算することができる。しかしながら、現在の技術では、計算した結果を他方の車両の運転者に知らせることができない。並走する2台の車両のうちの一方を第1車両とし、他方を第2車両としたときに、第1車両の避けきれない範囲を第2車両の運転者に知らせる技術が必要とされている。
【0006】
本発明では、並走する2台の車両のうちの一方を第1車両とし、他方を第2車両としたときに、第1車両の運転者にとっては対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することによって、第1車両の対処困難範囲を第2車両の運転者に知らせる技術を提供する。
本明細書では、第1車両の運転者の死角範囲(単に死角範囲ということがある)と、第1車両の運転者にとっては避けきれない範囲(単に避けきれない範囲ということがある)のいずれかまたは双方の範囲を第1車両の対処困難範囲という。死角範囲と避けきれない範囲の一方を描画することで有用な結果が得られることもあるし、死角範囲と避けきれない範囲のいずれか一方に属する範囲を描画することで有用な結果が得られることもある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、運転操作を補助する装置に係わり、隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段と、その他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲を特定する特定手段と、その特定手段で特定された範囲の路面を車両から照射して路面に前記範囲を実際に描画する車載式描画手段を備えている。
非特許文献1〜3の技術によって、自車両の視界内に他車両が存在するか否かを判別することができ、存在する場合にはその位置を特定することができる。それらの技術によって、隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段を構築することができる。
【0008】
本発明の運転補助装置によると、他車両の運転者にとって対処することが困難な範囲を路面に実際に描画して表示することができ、自車両の運転に際して安全に走行にできる範囲を直接的に認識することが可能となる。すなわち、並走する2台の車両のうちの一方を第1車両とし、他方を第2車両としたときに、第2車両の運転補助装置が、第1車両の運転者には対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することから、第2車両の運転者はその範囲を直接的に認識し、その範囲に入らないように運転することで安全に走行することが可能となる。
【0009】
路面に実際に描画する範囲は、他車両の運転者が避けきれない範囲であってもよい。あるいは、他車両の運転者が避けきれない範囲と他車両の運転者の死角範囲の少なくとも一方である範囲であってもよい。
【0010】
対処困難範囲を路面に描画する処理を、必要なときにのみ実行するようにしてもよい。
その場合は、自車両が他車両の対処困難範囲内に居るか否かを判別する手段を付加し、その判別手段が居ると判別したときに、車載式描画手段が前記範囲を路面に描画するようにする。あるいは、自車両が他車両の対処困難範囲に侵入するか否かを判別する手段を付加し、その判別手段が侵入すると判別したときに、車載式描画手段が前記範囲を路面に描画するようにしてもよい。
【0011】
本発明の装置は、対処困難範囲を路面に描画するだけでなく、自車両の運転者に対する警告装置を併せ持っていてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によると、隣接車線を走行する車両の運転者が対処することが困難な範囲を路面に実際に描画することができ、その範囲をリアルタイムで実際に表示することができる。従って、隣接車線を走行するもう一台の車両の運転者は、路面に描画された範囲に侵入しないように運転操作することで、安全に走行することができる。あるいは、他車両の対処困難範囲内を走行している場合、あるいは他車両の対処困難範囲内に侵入しようとしている場合には、その車両の運転者の注意を直接的に喚起することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
最初に、本発明の好適な実施形態を列記する。
(特徴1) 特定出段が、運転者の死角範囲を特定する。
(特徴2) 特定手段が特定した範囲内を自車両が走行している場合に、自車両の運転者に警告する。対処困難範囲を描画してもよいし、描画しなくてもよい。運転者に警告すれば、対処困難範囲を路面に描画しなくても、安全性が向上する。
(特徴3) 特定手段が特定した範囲内に自車両が侵入する場合に、自車両の運転者に警告する。対処困難範囲を描画してもよいし、描画しなくてもよい。運転者に警告すれば、対処困難範囲を路面に描画しなくても、安全性が向上する。
【実施例】
【0014】
(実施例1)
実施例1は、図2に示すように、隣接車線を走行する一方の車両(以下では第1車両という)200の運転者にとって対処することが困難な範囲を、隣接車線を走行する他方の車両(以下では第2車両という)220の車載式運転補助装置によって、路面222に実際に描画する。図2において、202は第1車両200の右サイドミラーによる死角範囲、204は第1車両200の右ピラーによる死角範囲、206は第1車両200の運転者に避けきれない範囲、210は第1車両200の左ピラーによる死角範囲、212は第1車両200の左サイドミラーによる死角範囲、214は第1車両200の同乗者による死角範囲を示している。208は、死角範囲202,204,210,212,214と、避けきれない範囲206を重複した範囲、すなわち、死角範囲と避けきれない範囲の少なくとも一方である範囲を示している。範囲208は、第1車両200の運転者にとっては対処することが困難な範囲を示している。第2車両220の車載式運転補助装置は、第1車両200の対処困難範囲208を路面222に実際に描画する。
【0015】
図1に示すように、この運転補助装置100は、演算装置114によって投射型表示装置110を制御し、図2に示すように、実際の路面222に対処困難範囲208を描画する。
路面222における第1車両200の対処困難範208を計算するために、図1に示すように、装置100は、車外撮影カメラ102(レーザーレーダ等であってもよいし、遠赤外線カメラであってもよい)と、車速センサ104と、操舵角センサ106と、投射型表示装置110と、警告装置112を備えている。
【0016】
また装置100は、演算装置114と、セダンやバンやバスや小型トラックや大型トラックといった車型ごとに車両形状を記憶している車両形状/車型データベース116と、車型ごとに死角範囲202,204,210,212,214を記憶している死角範囲/車型/運転席データベース118を備えている。同一車型であっても、右ハンドル車と左ハンドル車では死角範囲が相違する。死角範囲/車型/運転席データベース118は、右ハンドル車と左ハンドル車によって異なる死角範囲を記憶している。右ハンドル車と左ハンドル車の別は、車外撮影カメラ102の映像情報を解析し、運転者が車両の右側に居るのか左側に居るのかを判別することによって決定することができる。死角範囲は、同乗者の有無によっても相違する。死角範囲/車型/運転席データベース118は、同乗者の有無によって異なる死角範囲を記憶している。同乗者が居る場合、車外撮影カメラ102の映像情報を解析しても、運転者と同乗者の別を判別することが難しい。そこで、その場合は、右ハンドル車に同乗者が居る場合の死角範囲と左ハンドル車に同乗者が居る場合の死角範囲を重ねた範囲を死角範囲とする。また、右ハンドル車の死角範囲と左ハンドル車の死角範囲を重ねた範囲を死角範囲とする。
【0017】
装置100はさらに、車外撮影カメラ102の映像情報から車両200を抽出する処理を実行するプログラム120を備えている。車両抽出処理プログラム120は、抽出した車両の車両形状から車型を決定し、同乗者の有無を判別し、同乗者が居なければ右ハンドルか左ハンドルかを決定する。
装置100は、車両抽出処理プログラム120で決定された車型と、同乗者の有無と、右ハンドルか左ハンドルかの決定結果に基づいて、死角範囲/車型/運転席データベース118を検索し、抽出された車両200の死角範囲を計算するプログラム122を備えている。
【0018】
車両抽出処理プログラム120は、抽出された車両200の自車両220の対する位置関係をも計算する。時間を変えて位置関係を計算することによって、抽出された車両200の車速と走行方向を計算することができる。装置100は、車両200の車速を計算する処理を実行するプログラム124と、抽出された車両200の走行方向を計算する処理を実行するプログラム126を備えている。
装置100は、車速センサ104と操舵角センサ106を備えており、車両220の走行コースを計算することができる。装置100は、車両220の走行コースを計算する処理を実行するプログラム134を備えている。
車両220の走行コースが判明し、車両220に対する車両200の車速と走行方向が判明すれば、車両200の走行コースを計算することができる。装置100は、車両200の走行コースを計算する処理を実行するプログラム128を備えている。
車両200の走行コースが判明すれば、車両200の避けきれない範囲206を計算することができる。装置100は、車両200の避けきれない範囲206を計算する処理を実行するプログラム130を備えている。
車両200の避けきれない範囲206と車両200の死角範囲202,204,210,212,214が判明すれば、車両200の対処困難範囲208を計算することができる。車両200の走行コースはすでに計算されていることから、車両200の対処困難範囲208が時間的に変化していくことを計算することができる。装置100は、時間とともに変化する車両200の対処困難範囲208を計算する処理を実行するプログラム132を備えている。
車両200の対処困難範囲208が時間とともに推移することが計算され、車両220の走行コースが計算されれば、車両220が車両200の対処困難範囲208に侵入するか否かを判別することができる。装置100は、車両220が車両200の対処困難範囲208に侵入するか否かを判別する処理を実行するプログラム136を備えている。プログラム136は、すでに侵入しているのか、これから侵入するのかを判別することができる。これから侵入する場合には、侵入までの時間をも計算する。
【0019】
図2は、路面222に描画された対処困難範囲208の一例を示しており、対処困難範囲208内にゼブラゾーンに類似する明暗のコントラストがはっきりしている縞模様を描画する。これに代えて、対処困難範囲208内を対処困難範囲外よりも明るく照射してもよいし、対処困難範囲208を示す輪郭線とともに対処困難範囲であることを示す文字等をも表示してもよい。
【0020】
図3の(a)から(i)は、投射型表示装置110の搭載位置を例示しており、複数台の投射型表示装置110を車体の周囲に配置することによって、車両の前方と側方に対処困難範囲208を表示することができる。図3の(j)は投射型表示装置110の搭載高さを例示しており、床下、ドアガラスの下側の高さ、あるいは天井高さに配置する。
投射型表示装置110は、プロジェクタなような結像方式であってもよいし、レーザービームをラスタースキャンするものあってもよいし、レーザービームをベクトルスキャンするものあってもよい。光源も限定されず、レーザーでもよいし、超高圧水銀ランプや、ハロゲンランプ等あってもよい。投射型表示装置110によって車載式の描画手段を構築することができる。上記はあくまで例示であり、任意の描画手段を採用することができる。
【0021】
図4と図5は、装置100で実行する処理手順を示している。ステップS2では、車外撮影カメラ102の映像情報をプログラム120で処理して、カメラ102の撮影範囲内に存在している車両を抽出する。ステップS4では、特定された車両が隣接車線に居るか居ないかを決定する。
ステップS4で隣接車線に車両が居ると判別されると(以下この車両を車両200とし、装置100を搭載している車両を車両220という)、ステップS6で車両200の車両形状から車両200の車型を決定する。ステップS8では、同乗者の有無を判別する。同乗者が居なければ、ステップS10で運転者が車両の左側に居るのか右側に居るのかを判別する。その後に、ステップS12で車両200の位置を計算する。この計算では、車両200の車両220に対する位置を計算する。ステップS12で計算した車両200の位置は、ステップS16で記憶装置に記憶する。
【0022】
図4と図5の処理は、時間間隔を置いて繰り返し実行する。前回の処理で実行したステップS16によって、前回の処理時の車両200の位置が記憶されている。
ステップS14では、前回の処理時に記憶した車両200の位置と、今回の処理時に計算した車両200の位置と、その間の時間差から、車両200の走行速度と走行方向を計算する。
ステップS16では、次回の処理時に備えて、ステップS12で計算した車両200の位置を記憶する。
ステップS18では、ステップS14で計算した車両200の走行速度と走行方向から車両200の走行コースを計算する。ここでは、将来の時間に対応付けて、その時間における車両200の位置を計算して求める。
以上によって、車両200の死角範囲202,204,210,212,214を計算するためのデータと、車両200の避けきれない範囲206を計算するためのデータがそろう。そこで、ステップS20で、車両200の死角範囲202,204,210,212,214を計算し、車両200の避けきれない範囲206を計算し、両者を統合して対処困難範囲208を計算する。さらに、車両200の走行コースを計算に入れ、対処困難範囲208が時間とともに推移する関係を計算する。この結果、将来の時間に対応付けて、その時間における車両200の対処困難範囲208が計算して求められる。
ステップS22では、車速センサ104と操舵角センサ106の検出値を演算装置114に入力し、ステップS24では、車両220の走行コースを計算する。
【0023】
図5は、図4の処理に続いて実行する4種類の処理手順を示している。最初に(1)の処理手順を説明する。
(1)の処理手順では、ステップS26で隣接車線に車両が居るか居ないかを判別し、居なければ今回の処理を終了する。所定時間後に、図4の処理を再度実行する。
隣接車線に車両200が居る場合には、車両200の対処困難範囲208を、車両220が搭載している装置100によって、路面222に実際に描画する。これによって、車両220の運転者は、車両200との関係で安全に走行できる範囲と、安全に走行できない範囲の別を直接的に知ることができる。運転者は、装置100によって、安全に運転できるように補助される。
ステップS30では、さらに車両220が車両200の対処困難範囲208内に入り込んでいるか否かを判別する。車両200の対処困難範囲208内に入り込んでいる場合には、ステップS32で車両220の運転者に警告する。ステップS32で実施する警告は、「注意」といった音声警告であってもよいし、ブザー等で警告してもよい。
【0024】
図5(2)では、ステップS30に代えてステップS30aを実行する。ここでは、車両220が車両200の対処困難範囲208に存在しているか、あるいは所定の時間内に車両220が車両200の対処困難範囲208に侵入するか否かを判別する。図5(2)では、車両220が車両200の対処困難範囲208に存在しているか、あるいは所定の時間内に車両220が車両200の対処困難範囲208に侵入する場合に、車両220の運転者に警告する。ステップS120の警告では、侵入までの時間によって警告強度を変えてもよい。
【0025】
図5(3)では、ステップS30で、車両220が車両200の対処困難範囲208に存在しているか否かを判別する。図5(1)のステップS30と同じ処理を実行する。ステップS30で車両220が車両200の対処困難範囲208に存在していると判別されると、図2に示すように、実際の路面222に車両200の対処困難範囲208を実際に描画し、かつ警告する。その他の点は、図5(1)に同じである。
図5の(4)では、ステップS30に代えてステップS30aを実行する。その他の点は、図5(3)または図5(2)に同じである。
上記では、正確な死角範囲を計算して求めるが、これに代えて、死角範囲を事前に計測あるいは計算しておいてもよい。計測あるいは計算しておいた死角範囲を記憶しておき、記憶しておいた死角範囲に基づいて計算した対処困難範囲208を路面222に描画してもよい。
【0026】
(実施例2)
実施例2では、車両200の対処困難範囲208を車両200の側で計算し、車・車間通信装置を利用して、車両220に車両200の対処困難範囲208を伝達する。その他の点は、実施例1に同じである。図6、図7において、第1実施例の説明と同一の参照番号で示す部材または処理は、第1実施例のものと同一であることを示し、重複する説明を省略する。
【0027】
車両200は、自車の死角範囲202,204,210,212,214と、自車の避けきれない範囲206を計算し、それらの範囲を示すデータを、車・車間通信装置を利用して車両220に出力する。また、車両200の走行コースを計算し、計算した走行コースを示すデータを、車・車間通信装置を利用して車両220に出力する。
図6は、第2実施例の装置150のハードウエア構成を示し、車両220に搭載されている。装置150は、車外撮影カメラ102に代えて、車・車間通信装置138を備えている。
装置150は、車両200から車・車間通信装置138を利用して、車両200の死角範囲202,204,210,212,214を示すデータを入力する処理を実行するプログラム140を備えている。装置150は、車両200から車・車間通信装置138を利用して、車両200の避けきれない範囲206を示すデータを入力する処理を実行するプログラム142を備えている。装置150は、車両200から車・車間通信装置138を利用して、車両200の走行コースを示すデータを入力する処理を実行するプログラム144を備えている。
車両200から車・車間通信装置138によって死角範囲と避けきれない範囲と走行コースを示すデータを入力すると、装置150によって時間とともに変化する車両200の対処困難範囲208を計算することができる。その処理を実行するプログラム132は、第1実施例のプログラムと共通である。
【0028】
図7は、装置150が実行する処理手順を示している。
図7のステップS52では、車・車間通信を実施する。ステップS54は、車両220の装置150に、車両200の死角範囲202,204,210,212,214を示すデータを入力する。ステップS56では、車両220の装置150に、車両200の走行コースを示すデータを入力する。ステップS58では、車両220の装置150に、車両200の避けきれない範囲を示すデータを入力する。ステップS20以降の処理は、図4と同一であり、重複説明を省略する。図7の処理の終了後は、図5の処理を実行する。図5の重複説明は省略する。
実施例2でも実施例1と同じ結果を得ることができる。車両200で車両200の死角範囲を計算すると、実施例1による場合よりも死角範囲を正確に計算することができる。なお、死角範囲の計算には、特開平9-197950号の技術を利用することができる。また本出願人が同日に出願する特許願(整理番号K07−382)に記載の技術を利用することもできる。
【0029】
(第3実施例)
この実施例では、車両220に搭載されている装置が、車両200の対処困難範囲208に車両220が侵入している場合に、車両220の運転者に警告する。この実施例では、対処困難範囲208を描画しない。対処困難範囲208を描画しなくても、車両220の運転者に警告することによって車両220の走行安全性は高められる。
図8の処理は、図4または図7の処理に続けて実施する処理手順を示している。(1)では、車両200の対処困難範囲208に車両220が侵入している場合に車両220の運転者に警告する。(2)では、車両200の対処困難範囲208に車両220が侵入しているかあるいは侵入する場合に車両220の運転者に警告する。(2)では、侵入までの時間によって警告強度を変えてもよい。
【0030】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】第1実施例の運転補助装置のハードウエア構成を示す図。
【図2】第1実施例の運転補助装置の描画パターンの一例を示す図。
【図3】車載式描画手段(投射型表示装置)の搭載位置を例示する図。
【図4】第1実施例の運転補助装置が実行する処理手順を示す図。
【図5】図4の処理手順に続けて実行する処理手順を示す図。
【図6】第2実施例の運転補助装置のハードウエア構成を示す図。
【図7】第2実施例の運転補助装置が実行する処理手順の一部を示す図。
【図8】第3実施例の運転補助装置が実行する処理手順の一部を示す図。
【0032】
100,150・・・実施例の運転補助装置
102・・・車外撮影カメラ
104・・・車速センサ
106・・・操舵角センサ
110・・・投射型表示装置
112・・・警告装置
114・・・演算装置
116・・・車両形状/車型データベース
118・・・死角範囲/車型/運転席データベース
120・・・車両抽出処理
122・・・死角範囲計算処理
124・・・車速計算処理
126・・・走行方向計算処理
128・・・走行コース計算処理
130・・・避けきれない範囲の計算処理
132・・・対処困難範囲の推移の計算処理
134・・・自車両走行コース計算処理
136・・・進入判別処理
138・・・車・車間通信装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
隣接車線を走行する他車両の有無を判別する手段と、
その他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲を特定する特定手段と、
その特定手段で特定された範囲の路面を車両から照射して路面に前記範囲を実際に描画する車載式描画手段、
を備えている運転補助装置。
【請求項2】
前記特定出段が、他車両の運転者が避けきれない範囲を特定することを特徴とする請求項1の運転補助装置。
【請求項3】
前記特定出段が、他車両の運転者が避けきれない範囲と他車両の運転者の死角範囲の少なくとも1種に属する範囲を特定することを特徴とする請求項1の運転補助装置。
【請求項4】
自車両が、他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲に居るか否かを判別する判別手段が付加されており、
その判別手段が居ると判別したときに、前記車載式描画手段が前記範囲を描画することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の運転補助装置。
【請求項5】
自車両が、他車両の運転者が対処することが困難な路面上の範囲に侵入するか否かを判別する判別手段が付加されており、
その判別手段が侵入すると判別したときに、前記車載式描画手段が前記範囲を描画することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の運転補助装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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