特許第6041780号(P6041780)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6041780
(24)【登録日】2016年11月18日
(45)【発行日】2016年12月14日
(54)【発明の名称】運転支援装置
(51)【国際特許分類】
   G06T 1/00 20060101AFI20161206BHJP
   B60R 1/00 20060101ALI20161206BHJP
   H04N 7/18 20060101ALI20161206BHJP
【FI】
   G06T1/00 330A
   B60R1/00 A
   H04N7/18 J
【請求項の数】10
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2013-211245(P2013-211245)
(22)【出願日】2013年10月8日
(65)【公開番号】特開2015-75888(P2015-75888A)
(43)【公開日】2015年4月20日
【審査請求日】2015年12月24日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000004765
【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000486
【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】高松 吉郎
(72)【発明者】
【氏名】高田 裕史
(72)【発明者】
【氏名】岸 則政
(72)【発明者】
【氏名】新井 正敏
(72)【発明者】
【氏名】岩根 克典
(72)【発明者】
【氏名】江田 明浩
【審査官】 佐藤 実
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−133614(JP,A)
【文献】 特開2010−166196(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06T 1/00
B60R 1/00
H04N 7/18
G08G 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の近傍の状態を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された情報から前記自車両の近傍を示す近傍画像を生成する近傍画像生成手段と、
前記自車両の前記近傍よりも遠方に位置する遠方画像を、地図データを用いて生成する遠方画像生成手段と、
前記近傍画像で示す位置より遠方を表し、かつ、前記遠方画像で示す位置より近傍を表し、前記近傍画像と前記遠方画像との間を接続する接続画像を生成する接続画像生成手段と、
前記近傍画像、前記接続画像、及び前記遠方画像を連続的に接続して表示する表示手段とを備え、
前記接続画像生成手段は、
前記近傍画像と前記接続画像とを接続する第1接続線上の第1接続点と、前記遠方画像と前記接続画像とを接続する第2接続線上の第2接続点とを連続した曲線で接続した前記接続画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項2】
請求項1記載の運転支援装置であって、
前記近傍画像は前記自車両の走行車線を含み、
前記第1接続点は、前記第1接続線のうち前記走行車線の道幅に相当する線分の両端の2点を表し、
前記遠方画像は前記走行車線を含み、
前記第2接続点は前記第2接続点のうち前記走行車線の道幅に相当する線分の両端の2点を表し、
前記接続画像は、
前記第1接続点の前記2点と、前記第2接続点の前記2点とを前記曲線でそれぞれ接続しつつ、前記複数の曲線の間隔で前記走行車線の道幅を表す
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項3】
請求項1又は2記載の運転支援装置であって、
前記近傍画像は前記自車両の走行車線及び前記走行車線に隣接する隣接車線との複数の車線を含み、
前記第1接続点は、前記第1接続線のうち前記複数の車線の各道幅に相当する線分の両端の複数点を示し、
前記遠方画像は前記走行車線を含み、
前記第2接続点は前記第2接続点のうち前記複数の車線の各道幅に相当する線分の両端の複数点を示し、
前記接続画像は、
前記第1接続点の前記複数点と、前記第2接続点の前記複数点とを複数の前記曲線でそれぞれ接続しつつ、前記複数の曲線の間隔で前記複数の車線のそれぞれの道幅を示し、
前記近傍画像生成手段は、前記走行車線の道幅を、前記隣接車線の道幅より大きくてして、前記近傍画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項4】
請求項3記載の運転支援装置であって、
前記自車両の速度を検出する速度検出手段をさらに備え、
前記近傍画像生成手段は、
前記速度検出手段により検出された速度が大きいほど、前記走行車線の道幅を大きくてして前記近傍画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項5】
請求項3記載の運転支援装置であって、
前記自車両の加速度を検出する加速度検出手段をさらに備え、
前記近傍画像生成手段は、
前記加速度検出手段により検出された加速度が大きいほど、前記走行車線の道幅を大きくてして前記近傍画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項6】
請求項3記載の運転支援装置であって、
前記自車両の周囲を走行する他車両の数を検出する車両検出手段をさらに備え、
前記近傍画像生成手段は、
前記車両検出手段により検出された前記他車両の数が多いほど、前記走行車線の道幅を大きくてして前記近傍画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記地図データに基づいて、目的地までの走行経路を演算する走行経路演算手段をさらに備え、
前記遠方画像生成手段は、前記走行経路上の目標物を含んだ前記遠方画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記自車両の走行車線の交通状態を検出する交通状態検出手段をさらに備え、
前記遠方画像生成手段は、前記交通状態を示した表示を含む前記遠方画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記地図データに基づいて、目的地までの走行経路を演算する走行経路演算手段をさらに備え、
前記遠方画像は、前記走行経路演算手段で演算された前記走行経路に沿った交差点を含み、
前記近傍画像は複数の車線を含み、
前記近傍画像生成手段は、前記走行経路で示される前記交差点の走行方向に対応した車線を、走行を推奨する車線として表示した前記近傍画像を生成する
ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
電波を発信し、前記自車両の周囲に配置された構造物からの反射波により、前記構造物を検出する電波検出手段をさらに備え、
前記近傍画像生成手段は、
前記電波検出手段の検出結果から前記近傍画像を生成手段する
ことを特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の運転支援装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自車両の左右両側前端付近にそれぞれカメラを設置し、当該カメラで撮影した複数の画像を、運転者の目線付近の高さから、自車両の左側面および左側面付近から進行方向で、かつ、自車両のフード先端付近へ向かう俯角の画像に視点変換し、左右の俯角画像を左右方向に合成して、第一の表示画像を作成する。自車両の左右側面及び後部にそれぞれカメラを設置し、当該カメラで撮影した複数の画像を、自車を真上から見下ろした俯瞰画像に視点変換して、自車両の左、右、後方の俯瞰画像を合成して、第二の表示画像を作成する。そして、第一の表示画像の下方に第二の表示画像に並べて配置すると共に、第二の表示画像7に表示される自車両の左右側面の車幅方向端部から自車両の進行方向前方に延びる左右自車幅相当延長線を第一の表示画像と第二の表示画像とに連続して、モニタに表示する狭路走行支援装置が開示されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−230563号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の狭路走行支援装置では、自車両が左右方向に大きく動くような場合や、自車両の速度が大きい場合には、第一の表示画像と第二の表示画像との間の位置ずれが大きくなり、これらの画像を並べたとしても1枚の連続した表示画像にならない、という問題があった。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、自車両の遠方を示す画像及び自車両の近傍を示す画像を含んだ画像を、1枚の連続した表示画像で表示できる運転支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、近傍画像と遠方画像との間を接続画像で接続し、近傍画像と接続画像とを接続する第1接続線上の第1接続点と、遠方画像と接続画像とを接続する第2接続線上の第2接続点とを連続した曲線で接続した前記接続画像を生成し、近傍画像、接続画像、及び遠方画像を連続的に接続して表示することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、例えば、自車両が左右方向に大きく動くような場合や、自車両の速度が大きい場合であっても、接続画像により、遠方画像と近傍画像とを表示画面上で滑らかに接続した上で、これらの画像を表示手段に表示するため、遠方画像及び近傍画像を含んだ画像を、1枚の連続した表示画像で表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の実施形態に係る案内装置のブロック図である。
図2図1のカメラ及びモニタの設置位置を説明するための車両の平面図である。
図3図1の案内装置のブロック図である。
図4図1のモニタの表示画面を示す図である。
図5図1のモニタの表示画面を示す図である。
図6図1のモニタの表示画面を示す図である。
図7図1のモニタの表示画面を示す図である。
図8図1の制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
図9】本発明の他の実施形態に係る案内装置のブロック図である。
図10】本発明の他の実施形態に係るモニタの表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
《第1実施形態》
図1は、本発明の実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る運転支援装置100は、制御装置10、自車両の外部に固定された4つのカメラ1a〜1d、レーダ2、車速センサ3、操舵角センサ4、加速度センサ5、モニタ6、およびナビゲーションシステム20を備えている。これらの各装置はCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続され、相互に情報の授受を行うことができる。
【0011】
カメラ1a〜1dは、自車両の近傍の情報を取得するために、自車両の周囲を撮像する車載用のカメラであって、車両の外部の異なる位置に各々設置され、車両周囲の4方向の画像をそれぞれ撮像する。図2に、カメラ1a〜1dの配置例を示す。たとえば、図2に示すように、フロントグリル近傍などの車両前方の所定位置に設置されたカメラ1aは、車両前方の所定撮像エリアの画像(フロントビュー画像)を撮像する。左サイドミラーなどの車両左側方の所定位置に設置されカメラ1bは、車両左側方の所定撮像エリアの画像(左サイドビュー画像)を撮像する。ルーフスポイラーなどの車両後方の所定位置に設置されたカメラは、車両後方の所定撮像エリアの画像(リアビュー画像)を撮像する。右サイドミラーなどの車両右側方の所定位置に設置されたカメラ1dは、車両右側方の所定撮像エリアの画像(右サイドビュー画像)を撮像する。これら4台のカメラ1a〜1dは所定周期で撮像画像を制御装置10へ送出する。制御装置10は、カメラ1a〜1dから撮像画像をそれぞれ取得する。カメラ1a〜1dは、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)カメラで構成されている。これらカメラ1a〜1dは、車両周辺を所定の周期で撮像し、得られた撮像画像を制御装置10に出力する。
【0012】
レーダ2は、ミリ波レーダ等を発信し、発信された電波の反射信号を測定する装置であって、車両の外部に対して電波を発信できる位置に設けられている。レーダ2は、自車両の周囲に配置された構造物からの反射波を測定することで、自車両の周囲を走行する他車両や、電柱、壁等の障害物を検出する。レーダ2は、検出信号を制御装置10に出力する。
【0013】
車速センサ3、操舵角センサ4および加速度センサ5は、自車両の挙動を検出する。具体的には、車速センサ2は、自車両の車速を検出する。また、操舵角センサ4は、自車両のハンドル操舵角を検出する。さらに、加速度センサ5は、自車両の加速度を検出する。なお、車速センサ3、操舵角センサ4および加速度センサ5による、車速の検出、加速度の検出、及び操舵角の検出は所定の周期で繰り返し実行される。そして、車速センサ3、操舵角センサ4および加速度センサ5は、車速信号、加速度信号、および操舵角信号を制御装置10に出力する。なお、自車両の挙動を検出するセンサは、上記の車速センサ3等に限らず、他のセンサであってもよい。
【0014】
本実施形態の運転支援装置100は、運転操作を支援する各種情報を運転者に提示するモニタ6を備える。モニタ6は、自車両の近傍から遠方までの画像を表示画面上に表示させる。モニタ6は、図2に示すように、運転手の前方のインストルメントパネルに設けられる。モニタ6は、タコメータ、スピードメータの表示も兼用している。なお、ディスプレイ6の表示画面は後述する。
【0015】
制御装置10は、各種プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)12と、このROM12に格納されたプログラムを実行する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)11と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)13と、を備えている。
【0016】
ナビゲーションシステム20は、車両の現在地を測位し、目的地までの走行ルートを検索し、モニタ6に表示することで、運転を支援するシステムである。ナビゲーションシステム20は、データベース21、受信器22、及びCPU23を有している。データベース21は、半導体メモリ、ハードディスクドライブなどの記憶媒体であり、地図データ等を記憶している。受信器22は、衛星受信用のアンテナ、渋滞や交通規制などの道路交通情報を受信するアンテナ等である。CPU23は、データベース21に記録されている地図データと、受信器22を利用した衛星通信によるグローバルポジションシステムとを組みあわせることで、車両の現在地、目的地までの経路誘導を行うコントローラである。また、CPU23は、受信器22で受信した交通情報をモニタ6への表示などで報知している。ナビゲーションシステム20による制御信号はモニタ6及び制御装置10に出力される。
【0017】
次に、図1図4を用いて、運転支援装置100により、モニタ6に表示される表示画面の制御について説明する。制御装置10は、表示画像を生成し、生成した画像をモニタ6に表示させるために、撮像画像取得機能と、画像変換機能と、画像生成機能と、白線検出機能と、地図データ取得機能と、表示制御機能とを備えている。制御装置10は、上記各機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行することができる。
【0018】
図3は、運転支援装置100のブロック図である。図3では、制御装置10のうち、上記機能を発揮するための構成を示している。図4は、運転支援装置100によりモニタ6に表示される表示画面の一例を示している。
【0019】
図3に示すように、制御装置10は、近傍画像制御部110、接続画像生成部120、遠方画像制御部130、及び画像結合部140を有している。近傍画像制御部110は、カメラ1a〜1dの撮像画像等に基づき、自車両の近傍を示す近傍画像を生成しつつ、生成した画像の検出を行う。
【0020】
ここで、図3に示す各構成を説明する前に、運転支援装置100で生成され、モニタ6で表示される表示画面について、図4を用いて説明する。本例の運転支援装置100により生成され、モニタ6に表示される表示画面は、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203を有している。
【0021】
近傍画像201は、自車両上方の仮想視点から自車両および自車両周囲を見下ろした俯瞰画像であって、自車両の左右の周囲と、車両前方及び後方の近傍部分を表示している。近傍画像201において、自車両Aの前方及び後方のそれぞれの距離は、例えばレーダ2の検出範囲等に設定され、数十メートル程度である。
【0022】
遠方画像203は、自車両の近傍よりも遠方の位置を示す画像であって、後述する接続画像202よりも遠方の位置を表している。遠方画像203は、ナビゲーションシステムで利用される地図データから生成される画像あって、自車両の位置から進行方向に向かって数百メートルの位置を示している。近傍画像201が、自車両の周囲を画像で示しているのに対して、遠方画像202は、交差点などの道路形状(道路線形)、走行経路上の目標物(例えば、右左折などの進路変更の際に目印になる建物など)を画像で示している。
【0023】
接続画像202は、近傍画像201で示す位置より遠方を表し、かつ、遠方画像203で示す位置より近傍を表し、近傍画像201と遠方画像203とを接続する仮想画像である。接続画像202は、モニタ6に、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203を表示したときに、表示画面上の平面内で、近傍画像201を近くに、遠方画像を遠くに写すための画像である。近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203は、それぞれ、平面視で長方形に形成されている。ただし、傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203は、モニタ6に表示した場合には、各画像で継ぎ目の無い、1枚の連続画像で表示される。
【0024】
上記のとおり、近傍画像201と遠方画像203は、それぞれ表している位置が異なるため、近傍画像201と遠方画像203とを1画面で表示させるためには、近傍画像201と遠方画像203とを、滑らかに、言い換えると連続画像として接続するような、画像が必要となる。この画像が、接続画像202に相当する。そして、モニタ6の表示画面上で、運転手に近い側から、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203の順で配置される。
【0025】
図4に示すように、近傍画像201が表示する車線と、遠方画像203の前後方向(自車両Aの進行方向に沿った方向)の車線とが同一の車線を示している。この車線は、表示画面の中央に位置し、近傍画像201で示される当該車線の幅は、遠方画像203で示される当該車線の幅より広がっている。接続画像202は、近傍画像201の車線、遠方画像の203の車線とを滑らかに接続させるために、車線の両側に位置する白線aと白線bとの間の間隔が徐々に狭まるような、曲線で、白線a、bを描いている。また2車線の走行車線の中央線(図4の点線c)、自車両Aと反対側の走行車線の中央線(図4の点線d)、及び自車両Aの走行車線と反対側の走行車線との境界線(図4の点線e)も、同様に曲線で描かれている。
【0026】
さらに曲線a〜eの形状について、それぞれの曲線の接点における傾きは、近傍画像201から離れるに連れて増加し、その傾きの増加量は徐々に減少し、傾きが、曲線上の中央付近の点で、増加から減少に転じて、その傾きの減少量が徐々に増加して、さらに減少するように、曲線a〜eが描かれている。言い換えると、接続画像上で表示される曲線(車線を示す線)は、近傍画像201から遠方画像203に向けて、中央の線(表示画像で、車両Aの進行方向に沿った中心線)に収束するように描かれている。
【0027】
モニタ6の表示画面は、水平方向に対して傾斜している。水平方向の面と傾斜面とで作られる角度は鋭角になっている。そして、この傾斜面に、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203を表示すると、運転手は、モニタ6の表示画面のうち、運転手に近い側の画像(手前側の画像)を、近くの画像として認識し、モータ6の表示画面の遠い位置ほど、遠くの画像として認識する。
【0028】
車両が走行すると、図4の遠方画像203で表示される交差点は、自車両Aに近づいてくる。そのため、遠方画像203の交差点の位置は、車両の走行に伴い、遠方画像203から接続画像202に、モニタ6の画面上で移動し、さらに車両の走行に伴い、接続画像202から近傍画像201に移動する。これにより、遠方画像で表示される道路線形が、車両の走行に伴い、自車両Aに近づくように表示される。そして、表示画面上における道路線形の移動速度は、自車両Aの車速に対応している。
【0029】
また、図4に示すように、近傍画像201において、自車両Aが走行する走行車線の道幅が、当該走行車両に隣接する隣接車線の道幅よりも大きくなっている。これにより、車両のユーザは、自車両Aの走行車線の道路の状況、及び、自車両Aの進行方向と同方向に走行する走行車線の道路の状況を、容易に認識できる。
【0030】
図3に戻り、近傍画像制御部110は、近傍画像生成部111、及び第1接続点設定部112を有している。近傍画像生成部111は、カメラ1a〜1dの撮像画像、レーダ2の検出値、及び車速センサ3で検出された車速から、自車両の近傍画像を生成し、生成した近傍画像を、第1接続点設定部112及び画像結合部140に出力する。
【0031】
近傍画像生成部111は、各カメラ1a〜1dから撮像画像を取得して、自車両上方の仮想視点から自車両および自車両周囲を見下ろした俯瞰画像に変換するとともに、これらを繋ぎ合わせて、一つの合成俯瞰画像を生成する。具体的には、制御装置10は、異なる位置のカメラ1a〜1dによって取得された各撮像画像を、各撮像画像の画素アドレスと合成俯瞰画像におけるアドレスとの対応関係を示す変換テーブルを参照して、合成俯瞰画像の座標へ変換する。
【0032】
また近傍画像生成部111は、合成俯瞰画像の座標へ変換する際、自車両Aの走行方向と、同方向を走行する走行車線の道幅を、反対側の車線の道幅よりも大きくなるように、画像を生成する。そして、制御装置10は、座標変換された各撮像画像を繋ぎ合せ、自車両周囲の様子を示す一つの合成俯瞰画像を生成する。
【0033】
さらに、近傍画像生成部111は、レーダ2で検出した構造物を画像で表して、上記で合成した俯瞰画像にさらに合成する。これにより、図4に示す近傍画像201が生成される。カメラ1a〜1dは、車両の走行中に、所定の周期で撮影を行っている。そして、近傍画像生成部111は、撮影周期の間の画像を生成するために、合成した画像が、車速センサ3で検出された車速で、モニタ6上を移動するように、合成画像を生成している。
【0034】
第1接続点設定部112は、近傍画像生成部111で生成された近傍画像201と接続画像202とを接続する第1接続線上の第1接続点を設定する。第1接続点は、接続画像202で描かれる曲線の基準点(始点)であり、言い換えると、接続画像202内で道路を示す中央線又は境界線の基準点(始点)である。第1接続点は、近傍画像201と接続画像202の接続線上の点である。
【0035】
図5を用いて、第1接続点設定部112による接続点の設定の制御について説明する。図5は、図4の表示画面から、自車両A等を省略して、道路のみを表している。図5のX方向は車線の道幅方向(自車両Aの進行方向に対して垂直な方向)を示し、Y方向は車線に対して平行な方向(自車両Aの進行方向)を示している。
【0036】
第1接続点設定部112は、第1接続点を設定するために、まず近傍画像201から画像認識により車線f〜fを検出する。そして、第1接続点設定部112は、近傍画像201内で検出された車線を示す線(境界線又は中央線)と、近傍画面201の周囲に位置する4辺のうち接続画面202と接する側の1辺(図のL)との交点を、第1接続点に設定する。直線Lは第1接続線に相当する。
【0037】
本例では、第1接続線上の5つの交点の内、最も外側(Y方向への外側)の交点を、第1接続点P、Pとし、自車両Aの走行側の走行車線(直線f〜fで描かれる2車線)と反対側の走行車線(直線f〜fで描かれる2車線)との境界線(直線fで描かれる車線)と直線Lとの交点を、第1接続点Pとしている。すなわち、第1接続点(P〜P)は走行車線の道幅に相当する線分の両端の二点をそれぞれ示している。ここで、走行車線は、必ずしも1車線に限らず複数車線であってもよく、また一方向の車線に限らず、反対方向の車線も含めた複数車線でもよい。
【0038】
第1接続点(P〜P)は、表示画面上の座標により表される。そして、第1接続点設定部112は、設定した第1接続点(P〜P)の情報を、接続画像生成部120に出力する。
【0039】
遠方画像制御部130は、遠方画像生成部131、及び第2接続点設定部132を有している。遠方画像生成部131は、ナビゲーションシステム20のデータベース21に記憶されている地図データから、遠方画像203を生成する。自車両の位置に対して、遠方画像203で表示する道路線形までの距離は予め決まっている。そのため、遠方画像生成部131は、自車両の位置に対して遠方画像203として表示される画像内の地図データをデータベース21から抽出する。そして、遠方画像生成部131は、遠方画像地図データに含まれる道路線形のデータ及び目標物のデータから、遠方画像203を作成する。遠方画像には、道路線形及び目標物が配置される。これにより、遠方画像203が生成される。遠方画像生成部131は、遠方画像203を、第2接続点設定部132及び画像結合部140に出力する。
【0040】
第2接続点設定部132は、遠方画像生成部131で生成された遠方画像203と接続画像202とを接続する第2接続線上の第2接続点を設定する。第2接続点は、接続画像202で描かれる曲線の基準点(終点)であり、言い換えると、接続画像202内で道路を示す中央線又は境界線の基準点(終点)である。第2接続点は、近傍画像203と接続画像202の接続線上の点である。
【0041】
図5を用いて、第2接続点設定部132による接続点の設定の制御について説明する。第2接続点設定部132は、遠方画像203の周囲に位置する4辺のうち接続画面202と接続する接続線(第2接続線Lに相当)を特定する。そして、第2接続点設定部132は、第2接続線Lの中点の位置に、第2接続点Qを設定する。また、第2接続点設定部132は、第2接続線L上で、第2接続点Qに対して所定の間隔を空けた位置に、第2接続点Q、Qを設定する。所定の間隔は、遠方画面203上で、表示画面の中心線と平行な車線の道幅(X方向への道幅)に相当する。
【0042】
すなわち、第2接続点(P〜P)は走行車線の道幅に相当する線分の両端の二点をそれぞれ示している。第2接続点QとQとの間隔、及び、第2接続点QとQとの間隔は、表示画面上の中心線に沿う車線の幅に応じて設定してもよく、車線の幅が広いほど、それぞれの間隔が広くなるように設定してもよい。ただし、第2接続点QとQとの間隔、及び、第2接続点QとQとの間隔は、第1接続点PとPとの間隔、及び、第2接続点PとPとの間隔より狭くなっている。第2接続点(Q〜Q)は、表示画面上の座標により表される。そして、第2接続点設定部132は、設定した第2接続点(Q〜Q)の情報を、接続画像生成部120に出力する。
【0043】
接続画像生成部120は、第1接続点(P〜P)と第2接続点(Q〜Q)とを連続した曲線で接続した接続画像を生成する。図5を用いて、接続画像の生成制御について説明する。
【0044】
曲線gを表すための変換式は予め決まっており、変換式の変数を変えることで、曲線gの軌跡が変わる。また曲線gの始点及び終点の特徴として、近傍画像201の中央線又は境界線を示す直線L〜Lと曲線g〜gとの接続点、及び、遠方画像203のY方向に沿う中央線又は境界線を示す直線と曲線g〜gとの接続点で、それぞれ屈曲点とならないように、曲線gの変換式あるいは軌跡を表す式が設定されている。
【0045】
接続画像202で描かれる曲線gのうち、Y方向の長さは固定されているため、X方向の長さを圧縮することで、曲線gが描かれる。曲線gの始点及び終点に相当する第1接続点(P〜P)及び第2接続点(Q〜Q)の座標について、Y方向の成分は固定されており、X方向の成分が変化する。そのため、第1接続点(P〜P)のX成分の座標から、曲線gでつながれて、曲線gの終点が第2接続点(Q〜Q)のX成分の座標になるように、接続画像生成部120は、変数及び接続点の座標を曲線gの変換式に代入して、曲線gを算出する。接続画像生成部120で変数を設定することは、曲線gのX方向への圧縮率を設定することと等価関係にある。
【0046】
図5の例では、第1接続点(P、P、P)は、第2接続点(Q、Q、Q)にそれぞれ対応しているため、接続画像生成部120は、第1接続点(P)を始点として、曲線の終点が第2接続点(Q)になるような変数を、変換式に代入して、曲線gを算出する。また、接続画像生成部120は、第1接続点(P、P)と第2接続点(Q、Q)とを接続する曲線g、gについても、同様に算出する。さらに、曲線gとgとの間の曲線g(直線fと接続する曲線)については、接続画像生成部120は、曲線gとgとの中点の軌跡から曲線を算出する。曲線gとgとの間の曲線g(直線fと接続する曲線)についても同様に、接続画像生成部120は、曲線gとgとの中点の軌跡から曲線を算出する。これにより、曲線(g、g、g)は、第1接続点(P、P、P)と第2接続点(Q、Q、Q)をそれぞれ接続しつつ、複数の曲線(g、g、g)の間隔は、走行車線の道幅を表す。
【0047】
そして、接続画像生成部120は、算出した曲線gが表示画面上で表示されるように、合成画像を生成する。また、接続画像生成部120は、遠方画像制御部130により生成された交差点の道路線形を表示する場合には、車両の車速に応じて、道路線形が連続的に、接続画像内で移動するように、道路線形の画像を生成する。これにより、接続画像202が生成される。接続画像生成部120は、生成した接続画像202を画像結合部140に出力する。
【0048】
画像結合部140は、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203の順で、図5のY方向に沿って配列しつつ、各画像を結合し、結合画像をモニタ6に出力する。モニタ6は、画像結合部140により結合された画像を表示することで、図4に示す画像を表示する。
【0049】
また、近傍画像制御部110は、車速センサ3により検出される車速に応じて、近傍画像201に表示される自車両Aの走行車線の道幅の長さを変化させている。近傍画像生成部111は、車速センサ3から車速を取得して、車速が大きいほど、自車両Aの走行車線の道幅を大きくして、近傍画像を生成する。図6及び図7に、車速に応じて、モニタ6に表示される表示画面を示す。図6に示すように、自車両の車速が大きい場合には、自車両Aの走行車線、及び、当該走行車線と同方向に走行する走行車線が大きくなっている。一方、自車両Aの車速が、図6の表示画面に対応する車速より小さい場合には、図7に示すように、自車両Aの走行車線、及び、当該走行車線と同方向に走行する走行車線は、図6の走行車線よりも狭くなっている。
【0050】
自車両の車速が大きい場合(例えば高速道路を走行中)には、反対側の車線の情報は、ユーザにとって有意義な情報にならない。そのため、近傍画面201において、反対側の車線の道幅を狭くして、反対側の車線の情報を表示画面から削除している。その一方で、自車両Aの走行車線、及び、隣接する走行車線の道幅が広くなるため、ユーザは、これらの走行車線を走行する他車両の状況等を容易に把握することができる。
【0051】
また、自車両の車速が小さい場合(例えば狭い道路を走行中)には、自車両が反対側の車線に向かって右折することも考えられる。そのため、近傍画面201において、反対側の車線の道幅を確保して、反対側の車線の情報も、表示画面上に表示させている。
【0052】
次に、制御装置10の制御フローを、図8を用いて説明する。図8は、制御装置10の制御手順を示すフローチャートである。
【0053】
ステップS1にて、制御装置10は、カメラ1a〜1d等で検出される検出データを取得する。ステップS2にて、近傍画像生成部111は、取得した検出データに基づき、近傍画像201を生成する。ステップS3にて、第1接続点設定部112は、近傍画像201又はカメラ1a〜1dの撮像画像から、車線を検出する。ステップS4にて、第1接続点設定部112は、検出した車線に基づき、第1接続点を設定する。
【0054】
ステップS5にて、制御装置10は、ナビゲーションシステム20から地図データを取得する。ステップS6にて、遠方画像生成部131は、取得した地図データに基づき遠方画像203を生成する。ステップS7にて、第2接続点設定部132は、遠方画像203に含まれる車線に基づき、第2接続点を設定する。
【0055】
ステップS8にて、接続画像生成部120は、第1接続点と第2接続点とをむすぶ曲線を算出する。ステップS9にて、接続画像生成部120は、算出した曲線を含んだ接続画像202を生成する。ステップS10にて、画像結合部140は、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203を結合する。ステップS11にて、モニタ6は、画像結合部140で結合された画像を表示し、制御装置10は、本例の制御フローを終了する。
【0056】
上記のように、本例は、近傍画像201と接続画像202とを接続する第1接続線上の第1接続点と、遠方画像203と接続画像202とを接続する第2接続線上の第2接続点とを連続した曲線で接続した接続画像を生成し、近傍画像201、接続画像202、及び遠方画像203を連続的に接続してモニタ6に表示する。これにより、自車両Aの近傍部分と、自車両Aの遠方部分を同時に、モニタ6に表示しつつ、これらの部分を表す近傍画像201及び遠方画像203を、接続画像202で滑らかにつないで、モニタ6に表示することができる。その結果として、例えば、自車両が左右方向に大きく動くような場合や、自車両の速度が大きい場合であっても、遠方画像203及び近傍画像201を含んだ画像を、1枚の連続した表示画像で表示することができる。
【0057】
また、本例は、接続画像202において、第1接続点の2点と、第2接続点の2点とを曲線でそれぞれ接続しつつ、複数の曲線の間隔で走行車線の道幅を表している。これにより、近傍画像201と遠方画像203とを接続画像202で接続する表示画面において、ユーザが、近傍画像201を近くの画像として、遠方画像203を遠くの画像として認識できるよう、構成することができる。その結果として、自車両の周囲部分と遠方部分をユーザに容易に視認識させることができる。
【0058】
また、本例は、自車両の走行車線の道幅を、当該走行車線と隣接する隣接車線の道幅より大きくてして、近傍画像を生成する。これにより、ユーザは、表示画面上で、自車両の走行車線の道路状況を容易に把握することができる。
【0059】
また、本例は、車側センサ3により検出された車速が大きいほど、自車両の走行車線の幅を大きくして、近傍画像201を生成する。これにより、ユーザは、表示画面上で、自車両の走行車線の道路状況を容易に把握することができる。
【0060】
なお本例の変形例として、近傍画像生成部111は、車側センサ3により検出された車速が大きいほど、自車両の走行車線の幅を大きくして、近傍画像202を生成したが、加速度センサ5により検出された加速度が大きいほど、自車両の走行車線の幅を大きくして、近傍画像202を生成してもよい。これにより、ユーザは、表示画面上で、自車両の走行車線の道路状況を容易に把握することができる。
【0061】
なお、本例において、近傍画像生成部111は、カメラ1a〜1dのうち少なくとも一つのカメラの撮像画像から、近傍画像201を生成してもよい。
【0062】
上記のカメラ1a〜1dが本発明の「取得手段」に相当し、近傍画像生成部111が本発明の「近傍画像生成手段」に相当し、遠方画像生成部131が本発明の「遠方画像生成手段」に、接続画像生成部120が本発明の「接続画像生成手段」に、モニタ6が「表示手段」に、車速センサ3が本発明の「車速検出手段」に、加速度センサ5が本発明の「加速度検出手段」に相当する。
【0063】
《第2実施形態》
図9は、発明の他の実施形態に係る運転支援装置100のブロック図である。図9では、運転支援装置100の構成の一部を示している。本例では上述した第1実施形態に対して、車両検出部113を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
【0064】
図9に示すように、近傍画像制御部110は、車両検出部113を有している。車両検出部113は、カメラ1a〜1dの撮像画像から、自車両の周囲を走行する他車両の数を検出する。検出対象となる他車両の範囲は、自車両を中心とした所定の範囲内である。所定の範囲は、予め設定されている。
【0065】
近傍画像生成部111は、車両検出部113で検出される他車両の数が多いほど、自車両の走行車線の道幅を大きくして、近傍画像を生成する。自車両の周囲を走行する車両が多い場合には、ユーザに対して、周囲を走行する他車両の状態を報知することで、安全性を高めることができる。このときに、自車両の走行車線の道幅を大きくすることで、ユーザは、注意喚起をすべき他車両の状態を、容易に把握することができる。
【0066】
上記のように、本例は、自車両の周囲を走行する他車両の数が多いほど、自車両の走行車線の幅を大きくして、近傍画像201を生成する。これにより、ユーザは、表示画面上で、自車両の走行車線の道路状況を容易に把握することができる。
【0067】
上記の車両検出部113が本発明の「車両検出手段」に相当する。
【0068】
《第3実施形態》
図10は、発明の他の実施形態に係る運転支援装置100のモニタ6の表示画面を示す。本例では上述した第1実施形態に対して、近傍画像201及び遠方画像203に、案内表示をそれぞれ加えているが異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであり、第1又は第2実施形態の記載を適宜、援用する。なお、案内装置の構成は、図3を適宜、援用する。ただし、本例では、ナビゲーションシステムのデータが近傍画像制御部110及び接続画像生成部120にも出力されている。
【0069】
ナビゲーションシステム20は、ユーザの入力に基づき、目的地を取得すると、目的地までの走行経路を演算する。そして、ナビゲーションシステム20は、演算した走行経路と、受信器22で受信した交通状態を示す情報を、近傍画像生成部111、接続画像生成部120、及び遠方画像生成部131に出力する。
【0070】
遠方画像生成部131は、遠方画像203を生成する際に、走行経路で示される走行方向と、交通状態を示した案内表示を、遠方画像203に加える。例えば、図10に示すように、目的地への走行経路が、遠方画像203の交差点で左折することを示している場合には、当該交差点での左折を示す案内表示203aを、遠方画像203に含まれる。
【0071】
また、遠方画像生成部131は、左折する交差点の目印として、例えば給油施設(ガスステーション)等の目標物の表示203bを交差点に配置する。
【0072】
さらに、例えば、遠方画像203の交差点へ進入する道路が渋滞している場合には、遠方画像生成部131は、渋滞表示203bを遠方画像203に加える。これにより、走行経路で示される交差点の走行方向、走行経路上の目標物、及び、交通情報が遠方画像203上で表示される。
【0073】
また、交通情報で示される渋滞区間が、遠方画像203の交差点から、接続画像202の車線まで延びている場合には、接続画像生成部120は、遠方画像生成部131と同様に、渋滞表示203bを接続画像202に加える。
【0074】
近傍画像生成部201は、走行経路で示される交差点の走行方向に対応した車線を、走行を推奨する車線として、案内表示201aを近傍画像201に表示する。走行経路は、遠方画像203の交差点で左折を示している。近傍画像201の走行車線は2車線であるため、遠方画像203の交差点で左折するために、自車両Aは、2車線のうち左側車線を走行した方がよい。一方、図10に示す状態では、自車両Aは2車線のうち右側車線を走行している。そのため、近傍画像生成部201は、案内表示201aの表示により、複数の車線のうち走行を推奨する車線を、近傍画像201aで表す。
【0075】
上記のように、本例は、目的地までの走行経路上の目標物を含んだ遠方画像203を生成する。これにより、ユーザは、目的地までの走行経路を、容易に認識することができる。
【0076】
また本例は、交通状態を示す表示を含んだ遠方画像203を生成する。これにより、ユーザは、遠方での交通状態を、容易に認識することができる。
【0077】
また本例は、走行経路で示される交差点の走行方向に対応した車線を、走行を推奨する車線として表示した近傍画像を生成する。これにより、ユーザは、走行経路に応じた車線を、容易に認識することができる。
【0078】
上記のナビゲーションシステム20が、本発明の「走行経路演算手段」又は「交通状態検出手段」に相当する。
【符号の説明】
【0079】
1a〜1d…カメラ
2…レーダ
6…モニタ
10…制御装置
20…ナビゲーションシステム
110…近傍画像制御部
111…近傍画像生成部
112…第1接続点設定部
120…接続画像生成部
131…遠方画像生成部
132…第2接続点設定部
140…画像結合部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10