JPH09166452A

JPH09166452A - 運転支援装置

Info

Publication number: JPH09166452A
Application number: JP7347426A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kato; 隆宏加藤; Seishi Yamanaka; 清史山中; Mikiko Iwai; 美貴子岩井; Yoshiaki Matsumoto; 義明松本; Hiroshi Sato; 宏佐藤; Masaki Kurihara; 正樹栗原
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＣＤカメラなどによって得られる自車の周
辺状況を示す画像情報を、ナビゲーション装置のディス
プレイ上に道路地図および自車の走行位置と共に表示
し、さらにはレーダなどによる周辺対象物との距離検出
結果と合わせて車両の走行の障害となる障害物を識別可
能に表示させることにより、運転者に周囲の状況を的確
に与え、状況に応じた運転支援を行って、衝突や追突な
どの交通事故を未然に防ぐことのできる運転支援装置を
提供するものである。【解決手段】自車両の周囲状況を検出する周囲状況検
出手段と、自車両の現在位置を算出し、算出した現在位
置と対応する地図情報とを共に表示手段に表示可能なナ
ビゲーション装置と、検出された周囲状況を、算出した
現在位置及び対応する地図情報と共に表示手段に表示さ
せる制御手段と、を備え、制御手段は、検出された周囲
状況を、地図情報の表示縮尺に応じた位置に変換し、現
在位置及び対応する地図情報と共に表示させるように制
御することを特徴とする運転支援装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等に搭載して運転
者に走行中の車両の周囲の情報を効果的に与え、衝突や
接触などの交通事故を未然に防ぐための運転支援装置に
関するものである。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来の技術】従来、車両等に搭載して運転者に車間距
離や障害物までの距離を予め検出する手段として、例え
ば超音波センサ、赤外線レーザレーダ、ミリ波レーダ等
がある。

【０００５】超音波センサは、距離分解能が高く、比較
的安価なことから、５〜６ｍ以下の近距離の対象物を正
確に検出できるので、バックソーナやコーナーセンサ等
に用いられる。

【０００６】また、赤外線レーザレーダはやや高価であ
るが、赤外線レーザのパルスを発射し、対象物から跳ね
返ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離は最大１００ｍ前後であり、主とし
て車両の前方車間距離や障害物を検出するのに用いられ
る。

【０００７】また、ミリ波レーダは例えば５９．５ＧＨ
ｚまたは７７ＧＨｚの電波を発射し、対象物から跳ね返
ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離はやはり最大１００ｍ前後である。
ただし、赤外線レーザレーダに比べて雨や霧等の悪条件
下において有利である反面、価格は高価である。

【０００８】これらのセンサは、適宜自動車等の周囲に
取り付けられて、走行中に車間距離や障害物までの距離
を検出し、所定距離に接近した場合には警告を行ってい
た。

【０００９】

【０００３】ところが、運転者は、距離に対する警告だ
けでは、例えば通常の走行中に道路の白線の外や道路際
のパーキングエリアに駐車中の自動車も所定距離に位置
していればその都度危険と見なして警告してしまうた
め、特に視野から外れているような対象車の速度や周辺
の他の車の状況、および道路の状況（カーブまたは交差
点等）を総合的に関連付けて認識して的確に危険を回避
することが困難であった。

【００１０】

【０００４】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みなされたものであり、ＣＣＤカメラなどによって
得られる自車の周辺状況を示す画像情報を、ナビゲーシ
ョン装置のディスプレイ上に道路地図および自車の走行
位置と共に表示し、さらにはレーダなどによる周辺対象
物との距離検出結果と合わせて車両の走行の障害となる
障害物を識別可能に表示させることにより、運転者に周
囲の状況を的確に与え、状況に応じた運転支援を行っ
て、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐことのでき
る運転支援装置を提供するものである。

【００１２】

【０００５】

【００１３】

【課題を解決する手段】請求項１記載の発明は、自車両
の周囲状況を検出する周囲状況検出手段と、自車両の現
在位置を算出し、算出した現在位置と対応する地図情報
とを共に表示手段に表示可能なナビゲーション装置と、
検出された周囲状況を、算出した現在位置及び対応する
地図情報と共に表示手段に表示させる制御手段と、を備
え、制御手段は、検出された周囲状況を、地図情報の表
示縮尺に応じた位置に変換し、現在位置及び対応する地
図情報と共に表示させるように制御することを特徴とす
る運転支援装置で構成される。

【００１４】

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の運転支援装置において、制御手段は、表示中の地図
情報の表示縮尺が所定値以上か否かを判定する表示縮尺
判定手段を備え、表示縮尺判定手段にて所定縮尺以上と
判定された場合は、表示中の地図情報と共に、検出され
た周囲状況を表示させるように制御することを特徴とす
る。

【００１５】

【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の運転支援装置において、周囲状況検出手段
の検出結果に基づき、自車両の走行の障害となる障害物
を検出する障害物検出手段をさらに備え、制御手段は、
障害物検出手段によって障害物が検出された場合には、
地図情報の縮尺を所定値以上に設定して表示させるよう
に制御することを特徴とする。

【００１６】

【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の運転支援装置において、制御手段は、障害物検出手
段によって障害物が検出された場合には、障害物の特徴
を、検出された周囲状況の中から識別可能に表示させる
ように制御することを特徴とする。

【００１７】

【０００９】

【００１８】

【作用】本発明は以上の様に構成したので、請求項１記
載の発明によれば、運転支援装置は、ＣＣＤカメラなど
によって検出された自車両の周囲の状況を、ナビゲーシ
ョン装置によって算出された自車両の走行位置と共に道
路地図上に表示させる際に、周囲の状況を表す画像を道
路地図の表示縮尺に応じた地図上の位置に変換するよう
に制御して、ディスプレイ上に、道路地図および自車の
走行位置に対応した自車の周囲の状況を表示するように
したので、共通ディスプレイ上に地図情報と自車位置と
周囲状況とを関連付けて表示でき、運転者に自車の周囲
の状況を的確に与えて運転を支援することができ、衝突
や追突などの交通事故を未然に防ぐことができる。

【００１９】

【００１０】また、請求項２記載の発明によれば、制御
手段が備える表示縮尺判定手段が、ディスプレイ上に現
在表示されている地図情報の表示縮尺が所定値以上か否
かを判定し、所定縮尺以上と判定した場合は表示中の地
図情報と共に、検出された周囲状況を表示させるように
したので、ディスプレイ上に表示制度の高い縮尺の大き
い詳細地図が表示された場合は、運転者に自車の周囲の
状況を的確に与えて運転を支援することができ、衝突や
追突などの交通事故を未然に防ぐことができる。

【００２０】

【００１１】また、請求項３記載の発明によれば、障害
物検出手段が、周囲状況検出手段によって検出された中
から、さらに自車両の走行の障害となる障害物を検出し
た場合には、制御手段は、地図情報の縮尺を所定値以上
に設定して表示するようにしたので、運転者に自車両の
周囲状況を表示精度の良い拡大地図と共に的確に与えて
運転を支援することができ、衝突や追突などの交通事故
を未然に防ぐことができる。

【００２１】

【００１２】また、請求項４記載の発明によれば、障害
物検出手段によって障害物が検出された場合には、制御
手段は、障害物の特徴を、検出された周囲状況の中から
識別可能に表示させるようしたので、運転者に自車両の
周囲状況を拡大地図と共に的確に与えて運転を支援する
ことができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐこ
とができる。

【００２２】

【００１３】

【００２３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１乃至図５に基
づいて以下に説明する。

【００２４】図１は本発明の一実施例における運転支援
装置を搭載する自動車を上面から見た図である。自動車
１の周囲４箇所には、スキャン式のレーダ３が取り付け
られ、さらに自動車１の室内には、前後の映像を撮影す
る２台のＣＣＤカメラ２が設置されている。レーダ３
は、例えばガルバノミラーを用いて所定範囲をスキャン
することにより障害物までの距離と方向が検出される。

【００２５】

【００１４】このように、自動車１の前後方向ではレー
ダ３とＣＣＤカメラ２が同時に設けられていて、ＣＣＤ
カメラ２では、主として走行車線や信号、標識等の検出
を行い、レーダ３では、主として他車や障害物までの距
離と方向の検出を行っている。なお、自動車１の側方に
ついては、車線等の検出は不要なためレーダ３のみ設置
されている。

【００２６】

【００１５】また、図２は本発明の一実施例における運
転支援装置の概略構成を示すブロック図である。同図に
おいて、ＣＣＤカメラ２、画像処理部４、レーダ３、障
害物検出ＣＰＵ５は障害物検出部を構成する。ＣＣＤカ
メラ２は、図１に示すように自動車１に２台（あるいは
複数台）設置され、自動車１の前方および後方を主とし
た周囲の映像を撮影して画像処理部４にデータ出力す
る。

【００２７】

【００１６】画像処理部４では、ＣＣＤカメラ２によっ
て収集した映像のノイズを除去したり、２値化やエッジ
検出等の手法を用いて、収集した映像の中から特徴とな
る画像を識別し、識別した特徴となる画像に基づいて予
め記憶する複数のパターン画像と照合し、予め記憶する
パターン画像と一致すると判断した場合は、その結果を
障害物検出ＣＰＵ５に出力する。

【００２８】

【００１７】また、スキャン式のレーダ３は、図１に示
すように自動車１の周囲に４台（あるいは複数台）設置
されて、自動車１の周辺の物体（例えば他車両、歩行
者、電柱、ガードレール、建物、道路上の障害物等）を
検出する。レーダ３はレーダビームを水平にスキャンす
る際に、スキャン角度が常に検出されるように設定され
ているので、物体を検出した場合、物体の自車両からの
距離や、自車両を基準とする物体の方向、物体の水平方
向の大きさ等が検出され、その結果を障害物検出ＣＰＵ
５に出力する。

【００２９】

【００１８】このように、障害物検出ＣＰＵ５では、Ｃ
ＣＤカメラ２および画像処理部４による画像認識結果
と、レーダ３による検出結果を併用することにより、自
動車の周囲の物体が、どの車線上、又は車線外にあるの
かを総合的に判断して検出の精度を上げている。したが
って、各センサからの情報を同時に処理することによ
り、自車両を基準とした座標系で、周囲の物体や走行車
線の位置を精度良く算出することができる。障害物検出
ＣＰＵ５での算出結果はナビゲーションＣＰＵ６に出力
される。

【００３０】

【００１９】ナビゲーションＣＰＵ６はナビゲーション
装置のＣＰＵ（中央処理装置）であり、自車の走行位置
を測位する手段としての、ＧＰＳ受信機７、ジャイロセ
ンサ８、車速センサ９等の出力が供給されており、測位
された現在地に該当する道路地図データをＣＤ−ＲＯＭ
１０より再生するように図示しないＣＤ−ＲＯＭプレー
ヤに指示するように構成されており、さらに液晶等で構
成されたディスプレイ１１に接続され、ＣＤ−ＲＯＭプ
レーヤから再生された地図データに基づいて、走行中の
自動車の現在位置を中心とする道路地図を表示し、ディ
スプレイ１１上の道路地図に重ねてマーク表示する。

【００３１】

【００２０】なお、本実施例においてナビゲーション装
置は測位手段としてＧＰＳ受信機７による測位と、ジャ
イロセンサ８および車速センサ９による自律航法の測位
を併用しているが、本発明におけるナビゲーション装置
は、ＧＰＳ受信機７をもたない完全自立型で構成しても
良いし、ジャイロセンサ８および車速センサ９を持たず
ＧＰＳ受信機７のみで測位するナビゲーション装置で構
成しても良い。

【００３２】

【００２１】また、本実施例において、ナビゲーション
装置は従来のマップマッチング機能も有しており、ＧＰ
Ｓ受信機７、ジャイロセンサ８、車速センサ９によって
測位された自車の走行位置を示すマーク表示が、ディス
プレイ１１上に表示された走行中の道路からずれた場合
には、ナビゲーションＣＰＵ６は、自車のマークが再び
道路上に位置するように曲折検出毎あるいは微小走行距
離毎の修正を行っている。

【００３３】

【００２２】また、ナビゲーションＣＰＵ６は、障害物
検出ＣＰＵ５が検出する自車の周囲状況に応じて現在表
示中の地図の縮尺を変更し、障害物検出ＣＰＵ５が検出
する自車の周囲状況を示すパターン画像を、地図データ
の縮尺に応じた位置に変換して、自車のマーク及び道路
地図と共に、ディスプレイ１１上に重ねて表示する。

【００３４】したがって、運転者はディスプレイ１１を
見ることによって、地図上で周囲の物体や走行車線の状
況を、自車両の位置に照らし合わせて総合的に把握する
ことが出来る。

【００３５】

【００２３】次に、ナビゲーションＣＰＵ６が、ディス
プレイ１１の表示画面を切り換える制御動作を図３及び
図４によって以下に説明する。図３は本発明の一実施例
における運転支援装置のナビゲーションＣＰＵがディス
プレイの表示画面を切り替え制御する際の動作フローチ
ャートである。また、図４は本発明の一実施例における
運転支援装置によって表示されたディスプレイ画面を表
す図であり、図４（ａ）は道路地図の設定スケールが１
／１０００未満で表示されたディスプレイ画面であり、
図４（ｂ）は図４（ａ）の表示を道路地図の設定スケー
ルが例えば１／１０００となるように拡大されて、周囲
状況と共に表示されたディスプレイ画面であり、図４
（ｃ）は、障害物を識別表示するディスプレイ画面であ
る。

【００３６】

【００２４】図３において、ナビゲーションＣＰＵ６
は、先ずステップＳ１において、障害物検出ＣＰＵ５か
ら供給される自車の周囲状況の検出結果に基づき、後に
述べる方法を用いて、自車の走行の障害となる障害物が
検出されたか否かを判断する。ここで障害物とは、自車
が走行しようとする方向（例えば自車両を基準とした前
方（自車が停止している場合も含む）や、ハンドル操作
による進行方向等）において、自車に対して既に所定距
離以内に位置する物体、または所定時間（ｔ秒）経過後
に自車に対して所定距離以内に位置すると予想される物
体（例えば他車両、歩行者、電柱、ガードレール、建
物、道路上の障害物等）であり、自車の運転上衝突や接
触の恐れのあるものは全て含む。

【００３７】

【００２５】ステップＳ１において障害物が検出されな
い場合は、ステップＳ２に移行してディスプレイ１１に
表示中の道路地図の設定スケールが１／１０００以上か
否かを判断する。道路地図の設定スケールとは、ナビゲ
ーションＣＰＵ６によってＣＤ−ＲＯＭから選択されデ
ィスプレイ１１に表示する道路地図に対応する縮尺であ
り、地図情報として道路地図と共にＣＤ−ＲＯＭに記録
されている。

【００３８】

【００２６】ステップＳ２において、設定スケールが例
えば１／１０００に満たない場合はステップＳ３に移行
し、例えば図４（ａ）に示すように、表示中の道路地図
上に自車の走行位置を示すマーク１２を重ねて表示す
る。また、設定スケールが１／１０００以上の場合はス
テップＳ４に移行し、後に述べる方法により、障害物検
出ＣＰＵ５が検出する自車の周囲状況を示すパターン画
像データの表示座標のスケールを設定スケールに対応さ
せた後、ステップＳ５に移行して、例えば図４（ｂ）に
示すように、表示中の道路地図上に自車の走行位置を示
すマークと共に、スケール変換された周囲状況を示すパ
ターン画像１３を表示する。

【００３９】

【００２７】また、ステップＳ１において障害物が検出
された場合は、ステップＳ６に移行して、現在ディスプ
レイ１１に表示中の地図を拡大するために、所定の表示
縮尺に設定する。次に、ステップＳ７に移行して、ステ
ップＳ４と同様に後に述べる方法により、障害物検出Ｃ
ＰＵ５が検出する自車の周囲状況（障害物を含む）を示
すパターン画像データの表示座標のスケールを、ステッ
プＳ６で設定された所定の表示縮尺に対応させた後、ス
テップＳ８に移行して、例えば図４（ｃ）に示すよう
に、表示中の道路地図上に自車の走行位置を示すマーク
１２と共に、障害物を示すパターン画像１４を抽出し
て、視覚的に特徴付けて表示する。

【００４０】

【００２８】また、ステップＳ８では対象となる障害物
に加え、自車の周囲状況を示すパターン画像も重ねて表
示しても良く、その場合は、対象となる障害物のパター
ン画像をその他の周囲状況のパターン画像から識別する
ために、障害物を特定の形状または表示色または強調表
示を用いて表示しても良い。

【００４１】以上述べたように、ナビゲーションＣＰＵ
６は、自車の周囲状況に応じてディスプレイの表示画面
の切り替え制御を行う。

【００４２】

【００２９】なお図３の動作フローチャートは繰り返し
行われ、自車の周囲の状況に応じてディスプレイ１１の
表示形態を、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ８に切り換えるよ
うに制御するが、図２のように、表示選択ＳＷを設け
て、運転者の経験等により、適宜これらのステップを選
択表示させたり、さらに障害物または障害物を含む周囲
状況を表示するパターン画像のディスプレイ上での表示
をＯＮ／ＯＦＦ制御させるようにすれば、実用上の選択
幅が広がる。

【００４３】

【００３０】また、ステップＳ５またはステップＳ８に
おいて自車の周囲状況または障害物を表示する際に、図
２に示すように、周囲状況または障害物のパターン画像
に応じて、スピーカによって音声による状況説明または
警告を同時に出力しても良いし、ディスプレイ１１上に
文字情報による状況説明または警告を同時に出力しても
良く、運転者は、周囲状況をより一層的確に把握するこ
とができる。

【００４４】

【００３１】以上説明したように、ナビゲーションＣＰ
Ｕ６は、走行中に障害物が検出されないかぎり、例えば
ディスプレイに表示中の道路地図の設定スケールが１／
１０００以上といった拡大詳細図の場合は、運転者に自
車の周囲の状況を的確に与えることができ、設定スケー
ルが１／１０００に満たない広域図の場合は、自車の走
行位置を広範囲地図領域から認識する際にかえって邪魔
な表示となる自車の周辺状況を表示しないことにより、
運転者が自車の走行位置を容易に識別することができ、
状況に応じた運転の支援をすることができる。

【００４５】

【００３２】また、走行中に障害物が検出された場合
は、表示中の道路地図の表示スケールが所定値（１／１
０００以上）となるように設定し、障害物（または障害
物を含む周囲状況）のパターン画像を、表示スケールに
対応した位置に表示させるようにしたため、運転者に自
車両の周囲状況を拡大地図と共に的確に与えて運転を支
援することができる。

【００４６】なお、本実施例では、表示上の誤差が許容
できる範囲としてスケールを１／１０００以上としてい
るが、これに限らず表示装置の表示精度に応じて変更可
能としても良い。

【００４７】

【００３３】次に、先に述べた図３のステップＳ１にお
いて、障害物検出ＣＰＵ５が障害物を検出する過程を例
を挙げて説明する。図５は、速度ＶA で走行中の自動車
１から距離Ｌｏに位置し、速度ＶB で進行する他車両を
表したものであり、図５（ａ）は自動車１と同方向に進
行中の他車両を表し、図５（ｂ）は自動車１と直角の方
向に進行中の他車両を表している。先に述べたように、
本実施例では対象とする物体が障害物か否かの判断は、
自車両と物体が現在のままの相対速度で進んだ場合に、
所定時間（ｔ秒）後の両者の予測位置が所定距離以内に
接近すると予測されるか否かで判断される。所定時間ｔ
の値は、物体が障害物と判断された場合に、運転者が回
避操作を行える程度の時間を考慮して設定されるが、具
体的にはあまり早期に（遠方地点で）衝突予測を行って
も、その後の車の速度や方向の変化で予測が外れる事が
多くなり、判断が不正確となる。例えば相対速度１００
ｋｍ／ｈの時、衝突予測される５秒前の２台の車の距離
は、１３９ｍも離れており、検出そのものも難しい。ま
た、５秒前には危険と予想されなかった車が、１〜２秒
前で危険状態となる場合もある。その場合は、見逃して
しまい不都合が生じるので、１〜３秒程度が望ましい
が、、障害物検出ＣＰＵ５が自車両および物体の相対速
度に応じて適宜設定することもできるし、運転者の運転
習熟度に応じて、運転者が任意に設定することもでき
る。

【００４８】

【００３４】図５（ａ）において、自動車１に搭載され
た運転支援装置の障害物検出ＣＰＵ５は、自車両を原点
とし、自車の進行方向をｙ軸とする平面座標を有し、Ｃ
ＣＤカメラ２、画像処理部４、レーダ３によって得られ
た周囲状況から、前方を速度ＶB で走行する他車両１５
の位置座標を算出する。いま、車間距離をＬｏとする
と、このときの自車両から見た他車両１５の相対速度Ｖ
ｃは、Ｖｃ＝ＶB −ＶA で表される。なお、相対速度
は、ある時刻における車間距離と他車両１５の位置座標
と、さらに微小時間経過後における車間距離と他車両１
５の位置座標の変化、即ち微小時間における座標の変化
率によって得ることができる。ｔ秒後における車間距離
Ｌ（ｔ）は、Ｌ（ｔ）＝Ｌｏ＋Ｖｃ×ｔ＝Ｌｏ＋（ＶB
−ＶA ）ｔで表される。

【００４９】

【００３５】また、図５（ｂ）は、例えば自動車１と他
車両１５が、それぞれ直交する道路を同じ交差点に向か
って走行する場合の自動車１と他車両１５の動きを表し
ている。図５（ａ）と同様に、自動車１から見て他車両
１５は、車間距離Ｌｏに位置し、相対速度Ｖｃ（Ｖｃ＝
ＶB −ＶA ）で接近している。ここで、レーダ３は、他
車両１５のｘ軸からの方向角θ及び、車間距離Ｌｏを検
出することができるので、障害物検出ＣＰＵ５は、自車
両を中心とする他車両１５の位置座標を算出することが
できる。即ち、他車両１５の座標を（ｘｂ，ｙｂ）とす
ると、ｘｂ＝Ｌｏ×ｃｏｓθ、ｙｂ＝Ｌｏ×ｓｉｎθで
求められる。また相対速度Ｖｃはｘ軸方向の速度成分Ｖ
B と、ｙ軸方向の速度成分−ＶA の合成であり、微小時
間経過後における他車両１５の位置座標（ｘｂ，ｙｂ）
の変化率、即ちｘｂ、ｙｂの微分係数を算出することに
よって求められる。ｘｂ、ｙｂの微分係数をそれぞれｘ
ｂ´、ｙｂ´とすると、ｔ秒後における他車両１５の予
測位置（図中Ｐ）の座標は、（ｘｂ＋ｘｂ´×ｔ，ｙｂ
＋ｙｂ´×ｔ）で表され、したがって自車両との車間距
離Ｌ（ｔ）は、Ｌ（ｔ）＝（（ｘｂ＋ｘｂ´×ｔ）²＋
（ｙｂ＋ｙｂ´×ｔ）²）^1/2となる。

【００５０】

【００３６】したがって、障害物検出ＣＰＵ５は、他車
両１５のｔ秒後の予測位置を常に計算し、図５（ｂ）に
示すようにｔ秒後に予想される車間距離Ｌ（ｔ）が、自
車を中心とした所定距離（例えば５ｍ）以内となるか否
かを算出することができ、ｔ秒後に所定距離（例えば５
ｍ）以内となる場合に障害物と見なして判断することが
できる。なお図５（ａ）は他車両１５がｙ軸上を自車と
同方向に一定走行する場合であり、図５（ｂ）は他車両
１５が自車と直角（即ちｘ軸と平行）に一定走行する場
合で説明したが、検出対象となる物体の速度（つまり速
さと方向）が任意に変化するものであってもよく、常に
ｔ秒後の予測位置を計算することによって、その都度対
象物の危険度合いを検出することができる。

【００５１】

【００３７】次に、図３におけるステップＳ４またはＳ
７において、障害物検出ＣＰＵ５が検出する自車の周囲
状況または障害物を示すパターン画像データの表示スケ
ールを、既にディスプレイ上に表示された道路地図の設
定スケールに対応させて変換する方法について説明す
る。レーダ３や、ＣＣＤカメラ２および画像処理部４に
よって検出される自車の周囲状況または障害物は、例え
ば自車の中心を原点とし、進行方向をｙ軸、直交方向を
ｘ軸とする水平面座標上の位置で表され、自車からの水
平距離および大きさが算出され、ディスプレイの画面上
において、距離や大きさに対応する画素数に基づいて表
示することができる。

【００５２】

【００３８】ところが、ＣＤ−ＲＯＭ１０の地図データ
によってディスプレイ上に表示される道路地図は同様に
自車位置を中心とする座標系であるが、設定されるスケ
ールの値に応じてディスプレイ１１の単位画素あたりの
距離が異なる。したがって、既にディスプレイ上に表示
された道路地図上に重ねて表示する場合は、単位画素あ
たりの距離を、設定スケールに応じた自車の周囲状況ま
たは障害物の表示位置に変換させることが必要である。

【００５３】

【００３９】このため、予め地図データの表示縮尺に応
じた単位画素あたりの距離に対応する変換スケールデー
タを記憶しておくことにより、ナビゲーションＣＰＵ６
は、ディスプレイに表示中の道路地図に自車の周囲状況
または障害物を示すパターン画像を重ねて表示させる場
合に、道路地図の表示縮尺に対応する変換スケールデー
タを用いて自車の周囲状況または障害物までの距離や大
きさをスケール変換し、自車位置を示すそれぞれの座標
の原点を一致させて表示することで、パターン画像を、
地図上の縮尺に応じた位置に表示することができる。

【００５４】

【００４０】なお、本実施例では、走行中の自動車の周
囲状況や障害物を検出し、運転中の危険状態を予め察知
して運転者の支援を行うように構成したが、周囲物体の
位置や大きさがわかることから運転者の死角の補助にも
利用できる。

【００５５】即ち、図６に示すように、道路脇に縦列駐
車を行う際、ディスプレイ上に自動車１の上面からみた
周囲の状況を表示することができるので、他車両１６、
１７や、ガードレール１８などの位置関係が、運転者の
死角となる部分を含めて一目で把握できるので的確な運
転の支援を行うことができる。

【００５６】

【００４１】また、この例以外にも、車庫入れや単純な
バック動作、狭い道での他車両との擦れ違いなどにも有
効である。

【００５７】なお、これらの用途に用いる場合は、先に
述べた走行中の車両間の車間距離を検出するような場合
に比べ、周囲の状況をディスプレイ上でかなり拡大して
表示するのが好ましく、例えば地図の表示縮尺を１／１
５０程度にすると効果的である。

【００５８】

【００４２】なお、本実施例において、障害物は、自車
に対して既に所定距離以内に位置する物体、または所定
時間（ｔ秒）経過後に自車に対して所定距離以内に位置
すると予想される物体と説明し、図３のステップＳ１に
おいて検出するようにしたが、例えば図７に示す様に、
複数の危険領域を設定して、障害物と共にその危険度を
検出し、危険領域の検出に応じて制御を切り換える様に
しても良い。図７のステップＳ１１では第１危険領域
（例えばｔ１秒後に自車に対して所定距離以内に位置す
る）を、ステップＳ１２では第２危険領域（例えばｔ２
（ｔ２＜ｔ１）秒を検出後に自車に対して所定距離以内
に位置する）を検出し、障害物を検出する際の判断基準
となる所定距離および所定時間をそれぞれ異なる値に設
定し、危険度を段階的に検出するようにしている。

【００５９】

【００４３】なお、図７中ステップＳ３〜Ｓ８は図３に
おけるステップＳ３〜Ｓ８と同様に動作する。また、ス
テップＳ６とステップＳ１３において設定する地図の表
示縮尺は同じ値でも良いし、異なる値でも良い。

【００６０】また、危険領域の設定はＳ１１，Ｓ１２の
２段で構成しているが、さらに多段構成とし、危険領域
に応じて、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８いずれかのステップにおけ
る表示を選択するようにしてもも良い。

【００６１】

【００４４】

【００６２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、請
求項１記載の発明によれば、運転支援装置は、ＣＣＤカ
メラなどによって検出された自車両の周囲の状況を、ナ
ビゲーション装置によって算出された自車両の走行位置
と共に道路地図上に表示させる際に、周囲の状況を表す
画像を道路地図の表示縮尺に応じた地図上の位置に変換
するように制御して、ディスプレイ上に、道路地図およ
び自車の走行位置に対応した自車の周囲の状況を表示す
るようにしたので、運転者に自車の周囲の状況を的確に
与えて運転を支援することができ、衝突や追突などの交
通事故を未然に防ぐことができる。

【００６３】

【００４５】また、請求項２記載の発明によれば、制御
手段が備える表示縮尺判定手段が、ディスプレイ上に現
在表示されている地図情報の表示縮尺が所定値以上か否
かを判定し、所定縮尺以上と判定した場合は表示中の地
図情報と共に、検出された周囲状況を表示させるように
したので、ディスプレイ上に縮尺の大きい詳細地図が表
示された場合は、運転者に自車の周囲の状況を的確に与
えて運転を支援することができ、衝突や追突などの交通
事故を未然に防ぐことができる。

【００６４】

【００４６】また、請求項３記載の発明によれば、障害
物検出手段が、周囲状況検出手段によって検出された中
から、さらに自車両の走行の障害となる障害物を検出し
た場合には、制御手段は、地図情報の縮尺を所定値以上
に設定して表示するようにしたので、運転者に自車両の
周囲状況を拡大地図と共に的確に与えて運転を支援する
ことができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐこ
とができる。

【００６５】

【００４７】また、請求項４記載の発明によれば、障害
物検出手段によって障害物が検出された場合には、制御
手段は、障害物の特徴を、検出された周囲状況の中から
識別可能に表示させるようしたので、運転者に自車両の
周囲状況を拡大地図と共に的確に与えて運転を支援する
ことができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における運転支援装置を搭載
する自動車を上面から見た図である。

【図２】本発明の一実施例における運転支援装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における運転支援装置のナビ
ゲーションＣＰＵがディスプレイの表示画面を切り替え
制御する際の動作フローチャートである。

【図４】本発明の一実施例における運転支援装置によっ
て表示されたディスプレイ画面を表す図である。

【図５】本発明の一実施例における運転支援装置を搭載
し、速度ＶA で走行中の自動車から所定距離Ｌに位置
し、速度ＶB で進行する他車両を表したものである。

【図６】本発明のその他の実施例における運転支援装置
を搭載する自動車が、道路脇に縦列駐車を行う際、ディ
スプレイ画面上に表示される周囲の状況を表す図であ
る。

【図７】本発明のその他の実施例における運転支援装置
のナビゲーションＣＰＵがディスプレイの表示画面を切
り替え制御する際の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１・・・・・自動車２・・・・・ＣＣＤカメラ３・・・・・レーダ４・・・・・画像処理部５・・・・・障害物検出ＣＰＵ６・・・・・ナビゲーションＣＰＵ７・・・・・ＧＰＳ受信機８・・・・・ジャイロセンサ９・・・・・車速センサ１０・・・・ＣＤ−ＲＯＭ１１・・・・ディスプレイ１２・・・・マーク１３・・・・パターン画像１４・・・・パターン画像１５・・・・他車両１６・・・・他車両１７・・・・他車両１８・・・・ガードレール

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】従来、車両等に搭載して運転者に車間距
離や障害物までの距離を予め検出する手段として、例え
ば超音波センサ、赤外線レーザレーダ、ミリ波レーダ等
がある。超音波センサは、距離分解能が高く、比較的安
価なことから、５〜６ｍ以下の近距離の対象物を正確に
検出できるので、バックソーナやコーナーセンサ等に用
いられる。また、赤外線レーザレーダはやや高価である
が、赤外線レーザのパルスを発射し、対象物から跳ね返
ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離は最大１００ｍ前後であり、主とし
て車両の前方車間距離や障害物を検出するのに用いられ
る。また、ミリ波レーダは例えば５９．５ＧＨｚまたは
７７ＧＨｚの電波を発射し、対象物から跳ね返ってくる
までの時間により対象物までの距離が求められ、測定可
能な距離はやはり最大１００ｍ前後である。ただし、赤
外線レーザレーダに比べて雨や霧等の悪条件下において
有利である反面、価格は高価である。これらのセンサ
は、適宜自動車等の周囲に取り付けられて、走行中に車
間距離や障害物までの距離を検出し、所定距離に接近し
た場合には警告を行っていた。

【０００４】

【０００５】

【０００９】

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１乃至図５に基
づいて以下に説明する。図１は本発明の一実施例におけ
る運転支援装置を搭載する自動車を上面から見た図であ
る。自動車１の周囲４箇所には、スキャン式のレーダ３
が取り付けられ、さらに自動車１の室内には、前後の映
像を撮影する２台のＣＣＤカメラ２が設置されている。
レーダ３は、例えばガルバノミラーを用いて所定範囲を
スキャンすることにより障害物までの距離と方向が検出
される。

【００２２】また、ナビゲーションＣＰＵ６は、障害物
検出ＣＰＵ５が検出する自車の周囲状況に応じて現在表
示中の地図の縮尺を変更し、障害物検出ＣＰＵ５が検出
する自車の周囲状況を示すパターン画像を、地図データ
の縮尺に応じた位置に変換して、自車のマーク及び道路
地図と共に、ディスプレイ１１上に重ねて表示する。し
たがって、運転者はディスプレイ１１を見ることによっ
て、地図上で周囲の物体や走行車線の状況を、自車両の
位置に照らし合わせて総合的に把握することが出来る。

【００２８】また、ステップＳ８では対象となる障害物
に加え、自車の周囲状況を示すパターン画像も重ねて表
示しても良く、その場合は、対象となる障害物のパター
ン画像をその他の周囲状況のパターン画像から識別する
ために、障害物を特定の形状または表示色または強調表
示を用いて表示しても良い。以上述べたように、ナビゲ
ーションＣＰＵ６は、自車の周囲状況に応じてディスプ
レイの表示画面の切り替え制御を行う。

【００３２】また、走行中に障害物が検出された場合
は、表示中の道路地図の表示スケールが所定値（１／１
０００以上）となるように設定し、障害物（または障害
物を含む周囲状況）のパターン画像を、表示スケールに
対応した位置に表示させるようにしたため、運転者に自
車両の周囲状況を拡大地図と共に的確に与えて運転を支
援することができる。なお、本実施例では、表示上の誤
差が許容できる範囲としてスケールを１／１０００以上
としているが、これに限らず表示装置の表示精度に応じ
て変更可能としても良い。

【００３３】次に、先に述べた図３のステップＳ１にお
いて、障害物検出ＣＰＵ５が障害物を検出する過程を例
を挙げて説明する。図５は、速度ＶＡで走行中の自動車
１から距離Ｌｏに位置し、速度ＶＢで進行する他車両を
表したものであり、図５（ａ）は自動車１と同方向に進
行中の他車両を表し、図５（ｂ）は自動車１と直角の方
向に進行中の他車両を表している。先に述べたように、
本実施例では対象とする物体が障害物か否かの判断は、
自車両と物体が現在のままの相対速度で進んだ場合に、
所定時間（ｔ秒）後の両者の予測位置が所定距離以内に
接近すると予測されるか否かで判断される。所定時間ｔ
の値は、物体が障害物と判断された場合に、運転者が回
避操作を行える程度の時間を考慮して設定されるが、具
体的にはあまり早期に（遠方地点で）衝突予測を行って
も、その後の車の速度や方向の変化で予測が外れる事が
多くなり、判断が不正確となる。例えば相対速度１００
ｋｍ／ｈの時、衝突予測される５秒前の２台の車の距離
は、１３９ｍも離れており、検出そのものも難しい。ま
た、５秒前には危険と予想されなかった車が、１〜２秒
前で危険状態となる場合もある。その場合は、見逃して
しまい不都合が生じるので、１〜３秒程度が望ましい
が、、障害物検出ＣＰＵ５が自車両および物体の相対速
度に応じて適宜設定することもできるし、運転者の運転
習熟度に応じて、運転者が任意に設定することもでき
る。

【００３４】図５（ａ）において、自動車１に搭載され
た運転支援装置の障害物検出ＣＰＵ５は、自車両を原点
とし、自車の進行方向をｙ軸とする平面座標を有し、Ｃ
ＣＤカメラ２、画像処理部４、レーダ３によって得られ
た周囲状況から、前方を速度ＶＢで走行する他車両１５
の位置座標を算出する。いま、車間距離をＬｏとする
と、このときの自車両から見た他車両１５の相対速度Ｖ
ｃは、Ｖｃ＝ＶＢ−ＶＡで表される。なお、相対速度
は、ある時刻における車間距離と他車両１５の位置座標
と、さらに微小時間経過後における車間距離と他車両１
５の位置座標の変化、即ち微小時間における座標の変化
率によって得ることができる。ｔ秒後における車間距離
Ｌ（ｔ）は、Ｌ（ｔ）＝Ｌｏ＋Ｖｃ×ｔ＝Ｌｏ＋（ＶＢ
−ＶＡ）ｔで表される。

【００３５】また、図５（ｂ）は、例えば自動車１と他
車両１５が、それぞれ直交する道路を同じ交差点に向か
って走行する場合の自動車１と他車両１５の動きを表し
ている。図５（ａ）と同様に、自動車１から見て他車両
１５は、車間距離Ｌｏに位置し、相対速度Ｖｃ（Ｖｃ＝
ＶＢ−ＶＡ）で接近している。ここで、レーダ３は、他
車両１５のｘ軸からの方向角θ及び、車間距離Ｌｏを検
出することができるので、障害物検出ＣＰＵ５は、自車
両を中心とする他車両１５の位置座標を算出することが
できる。即ち、他車両１５の座標を（ｘｂ，ｙｂ）とす
ると、ｘｂ＝Ｌｏ×ｃｏｓθ、ｙｂ＝Ｌｏ×ｓｉｎθで
求められる。また相対速度Ｖｃはｘ軸方向の速度成分Ｖ
Ｂと、ｙ軸方向の速度成分−ＶＡの合成であり、微小時
間経過後における他車両１５の位置座標（ｘｂ，ｙｂ）
の変化率、即ちｘｂ，ｙｂの微分係数を算出することに
よって求められる。ｘｂ、ｙｂの微分係数をそれぞれｘ
ｂ´、ｙｂ´とすると、ｔ秒後における他車両１５の予
測位置（図中Ｐ）の座標は、（ｘｂ＋ｘｂ´×ｔ，ｙｂ
＋ｙｂ´×ｔ）で表され、したがって自車両との車間距
離Ｌ（ｔ）は、Ｌ（ｔ）＝（（ｘｂ＋ｘｂ´×ｔ）^２＋
（ｙｂ＋ｙｂ´×ｔ）^２）^１／２となる。

【００４０】なお、本実施例では、走行中の自動車の周
囲状況や障害物を検出し、運転中の危険状態を予め察知
して運転者の支援を行うように構成したが、周囲物体の
位置や大きさがわかることから運転者の死角の補助にも
利用できる。即ち、図６に示すように、道路脇に縦列駐
車を行う際、ディスプレイ上に自動車１の上面からみた
周囲の状況を表示することができるので、他車両１６、
１７や、ガードレール１８などの位置関係が、運転者の
死角となる部分を含めて一目で把握できるので的確な運
転の支援を行うことができる。

【００４１】また、この例以外にも、車庫入れや単純な
バック動作、狭い道での他車両との擦れ違いなどにも有
効である。なお、これらの用途に用いる場合は、先に述
べた走行中の車両間の車間距離を検出するような場合に
比べ、周囲の状況をディスプレイ上でかなり拡大して表
示するのが好ましく、例えば地図の表示縮尺を１／１５
０程度にすると効果的である。

【００４３】なお、図７中ステップＳ３〜Ｓ８は図３に
おけるステップＳ３〜Ｓ８と同様に動作する。また、ス
テップＳ６とステップＳ１３において設定する地図の表
示縮尺は同じ値でも良いし、異なる値でも良い。また、
危険領域の設定はＳ１１，Ｓ１２の２段で構成している
が、さらに多段構成とし、危険領域に応じて、Ｓ３、Ｓ
５、Ｓ８いずれかのステップにおける表示を選択するよ
うにしてもも良い。

【００４４】

フロントページの続き (72)発明者松本義明埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内 (72)発明者佐藤宏埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内 (72)発明者栗原正樹埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の周囲状況を検出する周囲状況検
出手段と、前記自車両の現在位置を算出し、前記算出した現在位置
と対応する地図情報とを共に表示手段に表示可能なナビ
ゲーション装置と、前記検出された周囲状況を、前記算出した現在位置及び
対応する地図情報と共に前記表示手段に表示させる制御
手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出された周囲状況を、地図情報
の表示縮尺に応じた位置に変換し、前記現在位置及び対
応する地図情報と共に表示させるように制御すること、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において、前記制御手段は、前記表示中の地図情報の表示縮尺が所
定値以上か否かを判定する表示縮尺判定手段を備え、前記表示縮尺判定手段にて所定縮尺以上と判定された場
合は、前記表示中の地図情報と共に、前記検出された周
囲状況を表示させるように制御すること、を特徴とする運転支援装置。
【請求項３】請求項１または２記載の運転支援装置に
おいて、前記周囲状況検出手段の検出結果に基づき、前記自車両
の走行の障害となる障害物を検出する障害物検出手段を
さらに備え、前記制御手段は、前記障害物検出手段によって障害物が
検出された場合には、地図情報の縮尺を所定値以上に設
定して表示させるように制御すること、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において、前記制御手段は、前記障害物検出手段によって障害物が
検出された場合には、前記障害物の特徴を、前記検出さ
れた周囲状況の中から識別可能に表示させるように制御
すること、を特徴とする運転支援装置