(57)【要約】【課題】  運転者の受容度が高く、早めに適切な誘導を行うことが可能な運転誘導装置を提供する。【解決手段】  前方カメラで取得した画像等に基づいて自車両が走行する車線を認識し、車速や、加速度等の車両状態量に基づいて自車両の進路方向を検出し、両者に基づいて自車両の走行レーンからの逸脱可能性を判定し、判定した逸脱可能性、逸脱方向に基づいて、フロントガラス３０の屈折率を制御することにより、前景（点線で示されるレーン２００Ｌ、Ｃ、Ｒ）を逸脱方向と反対方向の実線で示される位置２１０Ｌ、Ｃ、Ｒへとシフトさせることで、運転者を逸脱を回避する方向へと誘導する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行する車線を認識する手段と、自車両の走行状態を基に認識した車線からの逸脱可能性を判定する手段と、判定した逸脱可能性に基づいて逸脱を回避する方向への操作誘導を行う手段とを備える運転誘導装置において、
少なくとも一部の屈折率を変化させることが可能なフロントガラスをさらに備えており、逸脱可能性に基づいて操作誘導を行う場合には、運転者から見た前方画像が判定した逸脱方向と反対方向へとシフトするように、前記フロントガラスの屈折率を変化させることを特徴とする運転誘導装置。
【請求項２】
前記フロントガラスの屈折率変化部分は液晶レンズであることを特徴とする請求項１記載の運転誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者に対して適切な操作誘導を行う運転誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行状態に応じて運転者の操作を支援し、誘導を行う各種の運転誘導装置が知られている。特許文献１は、そうした運転誘導装置の一種であり、フロントウィンドウに画像表示を行うことにより、運転者の体感速度を強調することで、車両の走行速度を基準範囲内へと効果的に誘導するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１８０２４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、このような画像表示や音声を用いた誘導は、特に、運転者が状態を認識している場合には煩わしいと感じやすい。また、誘導内容に運転者の注意が惹きつけられてしまい、他の方向への注意が不十分になったり、注意散漫になるおそれがある。さらに、誘導必要性の低い段階から早めに誘導を開始すると、事後的には誘導される必要がなかったと運転者が判断することも多くなり、誘導装置に対する信頼性が低下する。信頼性を確保するためには、誘導必要性が真に高くなってから誘導を開始すればよいが、この場合には、支援が遅くなる可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、運転者の受容度が高く、早めに適切な誘導を行うことが可能な運転誘導装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る運転誘導装置は、自車両が走行する車線を認識する手段と、自車両の走行状態を基に認識した車線からの逸脱可能性を判定する手段と、判定した逸脱可能性に基づいて逸脱を回避する方向への操作誘導を行う手段とを備える運転誘導装置において、少なくとも一部の屈折率を変化させることが可能なフロントガラスをさらに備えており、逸脱可能性に基づいて操作誘導を行う場合には、運転者から見た前方画像が判定した逸脱方向と反対方向へとシフトするように、フロントガラスの屈折率を変化させることを特徴とする。このフロントガラスの屈折率変化部分は液晶レンズであるとよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作誘導が行われる場合に、運転者がフロントガラス越しに見る前方画像（前景）は、実際より逸脱方向と反対方向へシフトすることになるので、運転者から見ると、逸脱状態が誇張されて表示されることになる。したがって、運転者が逸脱状態、回避方向を認識しやすくなり、逸脱を回避する方向への操舵を速やかに行うことができる。また、図形表示や音声等での逸脱警告に比べて自然な感じで誘導を行うことができるため、早めに誘導を開始した場合でも運転者の受容度が高く、誘導を煩わしいと感じることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明にかかる運転誘導装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の装置における逸脱可能性に対する屈折率の設定例を示すグラフである。
【図４】図１の装置において逸脱可能性Ｐが０の時の運転席付近から見た前景である。
【図５】図１の装置において逸脱可能性Ｐが０．５の時の運転席付近から見た前景である。
【図６】図１の装置において逸脱可能性Ｐが１．０の時の運転席付近から見た前景である。
【図７】コントラストと検出確率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は、本発明にかかる運転誘導装置の構成を示すブロック図である。この運転誘導装置は、逸脱可能性判定システム１０と誘導制御部２０を中心に構成されている。両者は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭその他の記憶装置等によって構成されている。後述する各部は、別のハードウェアによって構成されていてもよいが、一部または全部のハードウェアを共有してもよく、別の車両用制御装置の一部として構成されていてもよい。個々の各部は別々のハードウェア、ソフトウェアの組み合わせとして構成されていてもよい。
【００１１】
逸脱可能性判定システム１０は、車両の走行レーンを認識する車線認識部１１と、車両の進路を判定する進路判定部１２、認識した走行レーンからの自車両の逸脱可能性を判定する逸脱判定部１３を備える。車線認識部１１には、車両の前景を取得する前方カメラ４１に取得画像が入力される。進路判定部１２には、車両の速度を検出する車速センサ４２、車両の舵角を検出する舵角センサ４３、加速度を検出する加速度センサ４４の各出力が入力される。
【００１２】
誘導制御部２０は、逸脱判定部１３の判定結果に基づいて後述するフロントガラス３０の液晶レンズ３１へ設定する屈折率を計算する屈折率計算部２１と、当該液晶レンズ３１の屈折率を調整する液晶レンズ制御部２２を備える。フロントガラス３０は液晶レンズ３１を備え、屈折率を調節可能である。この液晶レンズ３１としては、例えば、特開２００５−１１９５２９号公報に記載されているタイプの液晶レンズ３１を用いることができる。
【００１３】
次に、この装置の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。これは、逸脱可能性判定システム１０が、誘導制御部２０と協調して車両の進行中所定のタイミングで繰り返し実行されるものである。
【００１４】
最初に、車線認識部１１が前方カメラ４１で取得した画像中から画像認識処理により自車両が走行しているレーンを認識する（ステップＳ１）。一方、進路判定部１２は、車速センサ４２の出力である自車速、舵角センサ４３の出力である舵角、加速度センサ４４の出力である加速度といった車両状態量に基づいて自車両の進路を推定する（ステップＳ３）。これらステップＳ１とＳ３の処理は、逆の順序で処理してもよいし、並列して処理してもよい。
【００１５】
逸脱判定部１５は、認識した走行レーンと自車両の進路に基づいて、逸脱可能性Ｐと逸脱方向を判定する。この逸脱可能性Ｐは、車両が逸脱するまでの時間（車両の進路と走行レーンの両端とが交差する地点に到達すると予想される時間（ＴＬＣ）の関数として設定しておくとよく、例えば、ＴＬＣが０の場合（現時点で逸脱する場合）に１をとり、ＴＬＣが十分に長い時間である所定値Ｔ０以上である場合に０となるように設定される。
【００１６】
逸脱可能性Ｐを設定した後、屈折率計算部２１は、逸脱可能性Ｐと所定のしきい値とを比較する（ステップＳ７）。逸脱可能性Ｐが所定のしきい値未満の場合には、逸脱する危険性は低いと判定し、その後の処理をスキップすることで、特に誘導処理を行わずに処理を終了する。一方、逸脱可能性Ｐが所定のしきい値以上の場合には、ステップＳ９へと移行する。ステップＳ９では、屈折率計算部２１は、求めた逸脱可能性Ｐと逸脱方向を基にして屈折率ｎと変位方向を設定する。その際の屈折率の設定例を図３に示す。この図に示されるように、逸脱可能性が高くなるほど屈折率の変化量を大きく設定する。
【００１７】
屈折率ｎの変化量は逸脱可能性Ｐに対して線形的ではなく、Ｐが小さい場合の変化量は小さく、Ｐが１に近い場合の変化量は大きくなる非線形的な関数として設定するとよい。これは、人の知覚は、あるしきい値を超えたときに変化の有無を感じ（検知閾）、また、物理量の異なる刺激（例えば、音量、周波数の違い等）について弁別する場合もその違いがあるしきい値を超えている場合（弁別閾）に両者に差があると感じる。図７は、コントラスト差に対する識別の正答率を示したものである。コントラスト差が大きければ、識別の正確性はますが、コントラスト差ｓ（刺激）に対する検出確率Ｐ（ｓ）は、線形ではなく、Ｓ字曲線に近いグラフを描く（心理測定関数と称する）。つまり、刺激差が小さければ人はその違いを認識しづらく、大きくなるほどその差を認識しやすい傾向がみられる。
【００１８】
屈折率ｎの変化量を逸脱可能性Ｐに対して線形的に変化させると、逸脱可能性が低い場合でも、運転者が屈折率が変化していることに気づきやすくなり、システムに対して違和感を覚えやすい。上述したように屈折率を非線形に設定しておくと、逸脱可能性Ｐが１に比べて小さい場合には、多くの運転者が屈折率変化を弁別しない程度の屈折率変化量に抑えることで、運転者に潜在意識レベルで修正操舵を行わせることができる。一方、逸脱可能性が１に近い場合には、一定以上の操舵を要するので、運転者が逸脱可能性を認識しやすいよう、屈折率変化を弁別できるほど大きな屈折率変化を与える。
【００１９】
液晶レンズ制御部２２は、設定した屈折率変化量、変化方向に基づいて液晶レンズ３１の印加電圧を制御することにより、液晶レンズによる画像のシフト方向、シフト量を変化させる。
【００２０】
図４〜図６は、本装置により誘導制御を行った場合の、フロントガラス３０から見える前景の変化を説明する図である。各サイドミラー３５、３６、ルームミラー３７に映し出される後景についてはいずれも変化はない。以下、制御が行われていない場合には自車両が走行するレーンの右端を２００Ｒ、左側を２００Ｃ、左側隣接ラインの左側を２００Ｌとして説明する。ここでは、右方向へ逸脱（右側ライン２００Ｒを越えて逸脱）する場合を例に説明する。
【００２１】
図４は、逸脱可能性Ｐが０の場合を示しており、この場合は、フロントガラス３０越しに実際のレーン２００Ｌ〜２００Ｒが見えている。図５、図６は、それぞれ逸脱可能性Ｐが０．５、１．０の場合を示している。これらの場合は、誘導制御を行わなければ、レーン２００Ｌ〜２００Ｒは、点線で示される位置に見えることになるが、本装置により誘導制御を行った場合は、それぞれ実線で示される位置２１０Ｌ〜２１０Ｒへと左方向へシフトして見えることになる。つまり、運転者から見ると、実際よりも車両が右側へと移動しているかのように見えることになり、逸脱状態が誇張されるので、自車両が逸脱していることに気づきやすくなり、逸脱回避方向への誘導を適切に行うことができる。
【００２２】
また、逸脱を回避する方向へ戻るにしたがって、屈折率を元に戻していき、映像を逆に右側へとシフトさせて、最終的には、実像と合致する位置に表示させる（図３の矢印参照）ので、誘導量に応じたシフト量とすることができる。
【００２３】
このように制御を行うことで、運転者の錯覚を利用し、誘導情報をそれと意図させることなく提供することができ、運転者が感じる煩わしさを低減できる。このため、警報レベルに達しない段階から誘導情報を提供することができ、運転者に不信感を感じさせることなく適切な誘導制御を行うことが可能となる。
【００２４】
以上の説明では、前方カメラ１２で取得した画像に基づいて走行レーンを取得する手法を説明したが、路車間通信や道路に埋め込まれたビーコン、ナビゲーション装置で取得した情報に基づいて走行レーン情報を取得してもよい。また、車両の進路推定は、その他の車両状態量（横加速度やナビゲーション装置による自車両位置情報等）を用いて推定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０…逸脱可能性判定システム、１１…車線認識部、１２…進路判定部、１３…逸脱判定部、１５…逸脱判定部、２０…誘導制御部、２１…屈折率計算部、２２…液晶レンズ制御部、３０…フロントガラス、３１…液晶レンズ、３５、３６…サイドミラー、３７…ルームミラー、４１…前方カメラ、４２…車速センサ、４３…舵角センサ、４４…加速度センサ、２００Ｌ、２００Ｃ、２００Ｒ…レーン実像、２１０Ｌ、２１０Ｃ、２１０Ｒ…レーン表示像。
【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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