JP2006072725A

JP2006072725A - 車載装置

Info

Publication number: JP2006072725A
Application number: JP2004255680A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Ohashi; 和将大橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】周囲車両の存在を把握し、運転者に迅速且つ確実に周囲車両の存在を知らせる。
【解決手段】自車両の周囲に存在する物体を検出するセンサ装置１００と、センサ装置１００が検出した物体の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理装置１０２と、画像処理装置１０２で画像処理した画像を表示するディスプレイ１０３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、高度道路交通システム(Intelligent Transport System；ITS)を利用して車両の安全な走行を支援する車載装置に関する。

従来、高度道路交通システムとして、ＲＶＣ(Road-to-Vehicle Communication；路車間通信)や、ＡＨＳ(Advanced Cruise-Assist Highway System；自動道路システム)が開発されている。自動道路システムを利用したものとして、路側機で、車載機から送信された搬送波を受信してそのレベルを検出するとともに、方位探知機を用いて該搬送波の方位から車両の位置を特定して、該位置と受信レベルとを対応付けた受信レベル特性を得る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、車載機側で、道路側から車両前方の障害物に関する情報を入手できれば、該情報に基づいて前方の車両と適切な車間距離を保持し、道路側から該情報を入手できなければ、該情報を入手できないときに用いる基準要求車間距離を拡大した拡大要求車間距離を設定する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−２０７６７３号公報特開２００１−１０１５９９号公報

しかしながら、従来の走行支援方法においては、車載機側で、他車両の存在の把握や前方の車両との車間距離が分かるものの、周囲の全ての車両を一度に且つ容易に把握することができず、安全性の面で十分ではなく、ましてや高速走行時には十分な支援を受けることが困難であるという問題がある。

本発明は、周囲車両の存在を把握し、運転者に迅速且つ確実に周囲車両の存在の情報を提供することができる車載装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両の周囲に存在する物体を検出する対物検出手段と、前記対物検出手段が検出した物体の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段で画像処理した画像を表示する表示手段とを備える。この構成によれば、自車両の周囲を探索して他車両を検出し、この検出結果より自車両の周囲車両を表示手段に映し出すので、運転者に迅速且つ確実に周囲車両の存在を知らせることができ、高速走行運転中であっても周囲車両の見落としを略確実に防ぐことができる。

また、本発明は、自車両の周囲に存在する車両からの信号を受信する受信手段と、受信強度及び受信方位に基づいて前記自車両の周囲に存在する車両との距離及び方位を算出する算出手段と、算出した距離及び方位に基づいて特定した前記自車両の周囲に存在する車両の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段で画像処理した画像を表示する表示手段とを備える。この構成によれば、車車間通信により、さらに広範囲に他車両を検出することができ、高速走行時にも十分な支援を行うことができる。

本発明によれば、自車両の周囲を探索して他車両を検出し、この検出結果より自車両の周囲車両を表示手段に映し出すので、運転者に迅速且つ確実に周囲車両の存在を知らせることができ、高速走行運転中であっても周囲車両の見落としを略確実に防ぐことができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、車両周囲対物センサ装置１００と、画像処理装置１０２と、ディスプレイ１０３とを備えている。車両周囲対物センサ装置１００は、本装置が搭載される車両の周囲物体の存在を検出するものである。

車両周囲対物センサ装置１００は、図２に示すように車両２００の各方向（前部中央、前部左右、後部中央、後部左右、両側面）に設置された複数（この実施の形態では８個）の対物センサ１０１から構成される。各対物センサ１０１は、例えば電波や音波や赤外線などを利用し、その反射波を検出することで物体の検出を行うものである。車両周囲対物センサ装置１００を構成する複数の対物センサ１０１それぞれの検出信号は画像処理装置１０２に入力される。画像処理装置１０２は、各対物センサ１０１の検出信号を元に画像処理を行い、その結果をディスプレイ１０３に表示する。

図３は、画像処理装置１０２における画像処理結果の一例であり、自車両２００を中央に配置し、その周囲に他の車両２０１〜２０４を、それらの存在が検出された方角と距離隔てて配置する。この場合、ディスプレイ１０３には自車両２００が所定の色の長方形で表示され、その周囲の物体２０１〜２０４が自車両２００とは異なる色の長方形で表示される。このように、車両周囲対物センサ装置１００を構成する複数の対物センサ１０１にて自車両２００の周囲の物体を検出するとともに、それ（複数の場合は「それぞれ」）の自車両２００からの距離を求めて、自車両２００に対する位置関係を付けてディスプレイ１０３上に表示する。なお、ディスプレイ１０３としては、専用のものでも、例えばカーナビゲーションシステムなどの車内に設置されたディスプレイでも良いが、予めあるものを利用することでコストの削減が可能である。

このように、本実施の形態の車載装置によれば、車両２００の各方向に設置する複数の対物センサ１０１で構成した車両周囲対物センサ装置１００にて、自車両２００の周囲車両を検出するとともに、各車両から自車両２００までの距離を求め、自車両２００に対する位置関係を付けてディスプレイ１０３上に表示するので、運転者は自車両２００の周囲車両の存在を迅速且つ確実に把握することができ、高速走行運転中であっても周囲車両の見落としを略確実に防ぐことができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、自車両２００の周囲車両の存在を検出するための車車間通信車両位置検出機４００を備えている。車車間通信車両位置検出機４００は、車車間通信機４００１と、受信レベル検出部４００２と、方位探知機４００３と、方位・距離計算部４００４とを備え、自車両２００周囲に存在する車両に搭載されている車車間通信機（車車間通信機４００１と同様のもの）と通信を行うとともに、周囲に存在する車両の自車両２００に対する方位探索を行って、自車両２００からの方位と距離を算出する。車車間通信車両位置検出機４００からの検出信号は画像処理装置１０２に入力される。画像処理装置１０２は、車車間通信車両位置検出機４００からの検出信号を基に実施の形態１と同様に図３に示すような画像処理を行い、その結果をディスプレイ１０３に表示する。

このように、本実施の形態の車載装置によれば、車車間通信車両位置検出機４００にて、自車両２００の周囲車両を検出するとともに、各車両から自車両２００までの距離を求めて、自車両２００に対する位置関係を付けてディスプレイ１０３に表示するので、実施の形態１よりもさらに広範囲に他車両を検出することができ、高速走行時にも十分な支援を行うことができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るシステムの基地局装置の構成を示すブロック図である。また、図６は、本実施の形態に係るシステムの車載装置の構成を示すブロック図である。また、図７は、本実施の形態に係るシステムの使用例を示す斜視図である。

図５において、本実施の形態に係るシステムの基地局５００は、道路に沿って所定間隔毎に設置されるものであり、路車間通信送信機５００１と、路車間通信受信機５００２と、受信レベル検出部５００３と、方位探知機５００４と、方位・距離計算部５００５と、基地局中央処理部５００６とを備えており、各車両の車載機から送信される路車間通信用信号を受信してその信号強度と方位を検知し、周囲車両との方位と距離を算出する。

図６において、本実施の形態に係るシステムの車載装置６００は、路車間通信機６０１と、画像処理装置１０２と、ディスプレイ１０３とを備えており、基地局５００送信された自車両２００を含む周囲の車両の情報を受信する。また、自車両２００より少し後方の基地局５００の通信ゾーン内に存在する車両の位置情報は、後方の基地局５００によって後方の車両の位置情報を取得し、図５に示す基地局制御局５０１で２つの基地局５００からの周囲車両情報を合成し、自車両２００を含む自車両周囲の車両情報とする。

例えば、図７において、基地局５００−１は、時分割で自己の通信ゾーン内の車両２００とその周囲車両２０１及び２０２との間で通信を行い、車両２００とその周囲車両２０１、２０２の位置情報を把握する。そして、基地局５００−１は車両２００を含むその周囲車両２０１、２０２の情報を車両２００に送信する。車両２００より少し後方の基地局５００−２の通信ゾーン内に存在する車両２０３の位置情報は、基地局５００−２によって車両２０３の位置情報を取得する。基地局５００−１、５００−２からの各周囲車両情報が基地局５００−１から車両２００に送信される。車両２００の走行支援装置６００では、基地局５００−１から送信された合成周囲車両情報を基に図３に示すような自車両周囲の車両の存在をディスプレイ１０３に表示する。

このように、本実施の形態のシステムによれば、基地局５００と、車載装置６００にて、車両２００の周囲の物体を検出するとともに、車両２００からの距離を求めて車両２００に対する位置関係を付けてディスプレイ１０３上に表示するので、実施の形態２よりもさらに広範囲に他車両を検出することができ、高速走行時にも十分な支援を行うことができる。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、図１の対物センサ１００と同じ機能の対物センサ８００と、図４の車車間通信車両位置検出機４００と同じ機能の車車間通信車両位置検出機８０１と、図５の路車間通信機６０１と同じ機能の路車間通信機８０２とを備える。

このように、本実施の形態の車載装置によれば、上述した実施の形態１から実施の形態３までの機能を併せ持つので、周囲の各他車両を高精度で検出することができ、走行支援の信頼性が向上する。また、インフラ整備や各車両への車載器の搭載が充分で無い期間においても周囲車両の存在情報を補うことができる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、上述した実施の形態４のディスプレイ８０３を投影機９００に置き換えたものである。この投影機９００は、図１０に示すように、運転席のコンソールパネル１００の中央部分で且つ画像を映し出す撮影方向をフロントガラス中央部分に向けて配置され、その出力を車両のフロントガラス１００１に映し出す。これにより、運転者１００２は、運転者は前方から視界を大きく外すことなく、周囲状況を確認することが可能となり、前方不注意による事故削減に寄与する。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態６）
図１１は、本発明の実施の形態６に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、上述した実施の形態５の画像処理装置１０２と同一の画像処理機能の画像処理部１１０２を有すると共に、警報処理部１１０３を備えた処理装置１１０１と、警報スピーカ１１０４とを備えるものである。他の構成は実施の形態５と同様である。本実施の形態では、実施の形態５で説明した周囲の車両の存在を画像で表示すると共に、自車両２００と周囲の車両２０１〜２０４との位置が予め定めた安全距離より小さくなると、警報スピーカ１１０４から警報を鳴らして運転者に警告を促すので、運転者は常に他車両と安全距離を保ちながら走行を行うことができる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、上述した実施の形態６の車載装置に車両速度計１２０１の速度情報を受け取る機能を設けたものである。警報処理部１１０３は、周囲車両との距離情報に加え、車両速度計１２０１からの自車両の速度情報を受け取り、自車両の現在速度に応じて自車両の速度毎に予め定めておいた安全距離より周囲車両との距離が小さくなると、警報スピーカ１１０４から警報を鳴らして運転者に警告を促すので、運転者は速度が変わっても常に他車両と安全距離を保ちながら走行を行うことができる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態８）
図１３は、本発明の実施の形態８に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、上述した実施の形態７の車載装置に、方向指示器１３０１の操作情報と操舵角検出器１３０２のハンドル操舵角情報を受け取る機能を追加したものであり、周囲に車両が存在しかつ周囲の車両が存在する方向に方向指示器１３０６が操作されると、警報スピーカ１１０４から警報を鳴らし、運転者に警告を促す。また、周囲に車両が存在しかつ周囲の車両が存在する方向にハンドルが操作された場合も同様に警報スピーカ１１０４から警報を鳴らして運転者に警告を促すので、運転者は常に安全を保ちながら走行を行うことができる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態９）
図１４は、本発明の実施の形態９に係る車載装置の構成を示すブロック図である。車載装置は、上述した実施の形態８の処理装置１１０１に制御手段として自動運転処理部１１０５を追加するとともに、エンジン制御部１４０１、ブレーキ制御部１４０２及び変速機制御部１４０３に制御信号を与える機能を追加したものである。

自動運転処理部１１０５は、対物センサ８００と、車車間通信車両位置検出器８０１と、路車間通信機８０２とからの周囲車両の位置情報と、車両速度計１２０１と、方向指示器１３０１と、操舵角検出器１３０２とからの車両制御情報との関係が、予め定めておいた危険状態になっているか否かを判定する。そして、予め定めておいた危険状態になったと判断すると、エンジン制御部１４０１と、ブレーキ制御部１４０２と、変速機制御部１４０３それぞれに制御信号を送り、予め定めておいた危険状態を超える危険状態への車両の制御を抑制する。

このように、本実施の形態の車載装置によれば、速度情報と、方向指示と、操舵角情報との関係が予め定められた危険状態になったときに、自車両のエンジンを制御するエンジン制御部１４０１とブレーキを制御するブレーキ制御部１４０２と変速機を制御する変速機制御部１４０３それぞれに抑制制御命令を出力するので、運転者の不注意等による操作ミスが起きても事前に危険を回避することができ、常に安全な走行を行うことができる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備えているので、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態１０）
図１５は、本発明の実施の形態１０に係る車載装置の車両周囲画像の表示内容を示す図である。本実施の形態では、自車両１５００の表示位置を、図３の自車両２００の表示位置よりも少し上部寄りに表示している。これにより、運転者に補う必要のある前方以外の周囲車両の存在情報である自車両後方の情報をより多く運転者に伝えることができるようになる。本実施の形態は、実施の形態３の画像処理装置１０２における表示プログラムを一部変更することで容易に対応できる。なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備える場合、基地局５００と併せてシステムを実現できる。

（実施の形態１１）
図１６は、本発明の実施の形態１１に係る車載装置の車両周囲画像の表示内容を示す図である。この図において、本実施の形態では、自車両１６００と、自車両の周囲車両１６０２〜１６０５の表示を、自車両１６００と、自車両の周囲車両１６０２〜１６０５とで区別し、特に自車両１６００の周囲車両１６０２〜１６０５を警告色で表示するか、若しくは点滅する或いは色を反転するなど、例えば自車両１６００を青色、自車両の周囲車両１６０２〜１６０５を警告色の赤色で表示するなどして、自車両の周囲に車両が存在することの運転者の認知を容易にする。

なお、本実施の形態は、路車間通信機８０２を備える場合、基地局５００と併せてシステムを実現できる。また、上述した各実施の形態の車載装置は二輪車にも搭載可能である。投影機９００については、フィルム状の液晶表示パネルをヘルメット内に設けることで実現できる。

本発明の車載装置は、自車両の周囲を探索して他車両を検出し、この検出結果より自車両の周囲車両を表示手段に映し出すので、運転者に迅速且つ確実に周囲車両の存在を知らせることができ、高速走行運転中であっても周囲車両の見落としを略確実に防ぐことができるという効果を有し、高度道路交通システム（ITS）を利用して車両の安全な走行を支援する車載装置等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る車載装置の構成を示すブロック図実施の形態１に係る車載装置の対物センサの自車両への取り付け例を示す図実施の形態１に係る車載装置の出力画像の一例を示す図本発明の実施の形態２に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係るシステムの基地局の構成を示すブロック図実施の形態３に係るシステムの車載装置の構成を示すブロック図実施の形態３に係るシステムの使用例を示す斜視図本発明の実施の形態４に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態５に係る車載装置の構成を示すブロック図実施の形態５に係る車載装置における投影機の配置と表示位置の例を示す図本発明の実施の形態６に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態７に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態８に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態９に係る車載装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１０に係る車載装置の出力画像の一例を示す図本発明の実施の形態１１に係る車載装置の出力画像の一例を示す図

符号の説明

１００、８００車両周囲対物センサ装置
１０１対物センサ
１０２画像処理装置
１０３ディスプレイ
２００〜２０４、１５００〜１５０４、１６００〜１６０５車両
４００、８０１車車間通信車両位置検出機
５００基地局
５０１基地局制御局
６０１、８０２路車間通信機
９００投影機
１０００コンソールパネル
１００１フロントガラス
１００２運転者
１１０１処理装置
１１０２画像処理部
１１０３警報処理部
１１０４スピーカ
１１０５自動運転処理部
１２０１車両速度計
１３０１方向指示器
１３０２操舵角検出器
１４０１エンジン制御部
１４０２ブレーキ制御部
１４０３変速機制御部
４００１車車間通信機
４００２、５００３受信レベル検出部
４００３、５００４方位探知機
４００４、５００５方位・距離計算部
５００１路車間通信送信機
５００２路車間通信受信機
５００６基地局中央処理部

Claims

自車両の周囲に存在する物体を検出する対物検出手段と、
前記対物検出手段が検出した物体の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段で画像処理した画像を表示する表示手段と、
を備える車載装置。
自車両の周囲に存在する車両からの信号を受信する受信手段と、
受信強度及び受信方位に基づいて前記自車両の周囲に存在する車両との距離及び方位を算出する算出手段と、
算出した距離及び方位に基づいて特定した前記自車両の周囲に存在する車両の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段で画像処理した画像を表示する表示手段と、
を備える車載装置。
走行路に沿って配置される基地局と、車両に搭載され前記基地局との間で通信可能な車載装置とを備えるシステムであって、
前記基地局は、前記基地局の周囲に存在する車両からの信号を受信する受信手段と、受信強度及び受信方位に基づいて前記基地局の周囲に存在する車両との距離及び方位を算出する算出手段と、算出結果を前記車載装置に送信する送信手段と、
前記車載装置は、前記基地局との間の通信により取得した前記基地局の周囲に存在する車両との距離及び方位に基づいて特定した前記基地局の周囲に存在する車両の画像を前記車載装置を搭載した自車両を中心に表示させる画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段で画像処理した画像を表示する表示手段とを備えるシステム。
前記車載装置は、自車両の周囲に存在する物体を検出する対物検出手段と、自車両の周囲に存在する車両からの信号を受信する受信手段と、受信強度及び受信方位に基づいて前記自車両の周囲に存在する車両との距離及び方位を算出する算出手段と、受信強度及び受信方位に基づいて前記自車両の周囲に存在する車両との距離及び方位を算出する算出手段とを備え、
前記画像処理手段は、算出した距離及び方位に基づいて特定した前記自車両の周囲に存在する車両の画像及び前記対物検出手段が検出した物体の画像を前記自車両を中心に表示させる画像処理を行う請求項３記載のシステム。
各基地局で算出した複数の算出結果を合成して前記車載装置に送信させる制御局を備える請求項３又は４記載のシステム。
前記表示手段は、フロントガラス内側に画像を表示する投影機である請求項３から５のいずれか一項記載のシステム。
前記車載装置は、自車両の周囲に存在する車両との接近を検出して警報を行う警報手段を備える請求項３から６のいずれか一項記載のシステム。
前記警報手段は、走行速度毎に設定した距離との比較により自車両の周囲に存在する車両との接近を検出して警報を行う請求項７記載のシステム。
前記警報手段は、自車両の周囲に存在する車両の方向への操舵又は方向指示を検出して警報を行う請求項７又は８記載のシステム。
前記警報手段が警報を行う条件で、自車両のエンジン、ブレーキ及び変速機を制御する制御手段を備える請求項９記載のシステム。