(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進行方向および速度を検知する車体センサと、車両本体に設けられ車両周囲の障害物を検知する環境センサと、前記車体センサと前記環境センサの検知信号に基づいて前記自車両の進行方向の障害物の位置と表面形状の障害物データを求める障害物検出手段と、前記障害物データと予め記憶されている前記自車両の車両寸法と地図情報とから前記自車両の進行を妨げる可能性のある障害物を含む環境情報を求める環境情報演算手段と、外部と通信する通信手段と、運転者に車両の誘導情報を表示する表示装置とを備えてなる車両の誘導情報装置であって、
前記環境情報演算手段は、前記通信装置を介して他車両の前記環境情報演算手段により求められた前記環境情報を取得し、前記自車両と前記他車両の前記環境情報に基づいて前記自車両の周囲の障害物および前記他車両との位置関係を前記表示装置に図示させる機能を備えてなる車両の誘導情報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の誘導情報装置において、
前記環境情報演算装置は、前記自車両および前記他車両の進行方向をベクトル表示させるとともに、該ベクトルの長さにより進行速度を表すことを特徴とする車両の誘導情報装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の誘導情報装置において、
前記環境情報演算装置は、前記自車両および前記他車両の前記進行方向に基づいて、衝突および接触に危険度が高い順に前記ベクトル表示の形態を変えて表示することを特徴とする車両の誘導情報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両誘導の技術に係り、特に、車庫入れ、縱列駐車、狭い道路での対向など狭隘な場所での運転時において、運転者に適正な障害物情報を与えて車両誘導を行う車両の誘導情報装置、および車両の誘導方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両誘導情報装置としては、例えば特開平４−２０１６４１号公報、特開平４−２０１６４３号公報に記載されているように、一般道路もしくは高速道路を走行する車両をその走行路に沿って誘導したり、またその前方車両との衝突を防止するものなど種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術は、一般道路もしくは高速道路での走行において車両を誘導するものであり、駐車場等の狭隘な場所に車両を誘導するものではない。
【０００４】
近年の車両の急増および地価の高騰に伴い、駐車場および車庫（ガレージ等）の空間が、必要最小限に設定されている。また市街地等においては、障害物の影響もあって通行可能な領域が極端に狭いこともある。このため、狭隘な場所に車両を誘導する場合には、豊かな経験と高度な運転技術を必要とする。特に運転免許を取得したばかりの初心者、ペーパードライバ、女性ドライバおよび身体に障害のある者などにとっては、最も苦手とする操作であり、精神的および肉体的な負担が多大なものとなっている。
【０００５】
本発明の目的は、狭隘な場所で車両を運転する際に、障害物に関する適正な情報を運転者に与えることにより、初心者の運転操作の軽減を図ることができる車両の誘導情報装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の車両の誘導情報装置は、自車両の進行方向および速度を検知する車体センサと、車両本体に設けられ車両周囲の障害物を検知する環境センサと、前記車体センサと前記環境センサの検知信号に基づいて前記自車両の進行方向の障害物の位置と表面形状の障害物データを求める障害物検出手段と、前記障害物データと予め記憶されている前記自車両の車両寸法と地図情報とから前記自車両の進行を妨げる可能性のある障害物を含む環境情報を求める環境情報演算手段と、外部と通信する通信手段と、運転者に車両の誘導情報を表示する表示装置とを備えてなる車両の誘導情報装置であって、前記環境情報演算手段は、前記通信装置を介して他車両の前記環境情報演算手段により求められた前記環境情報を取得し、前記自車両と前記他車両の前記環境情報に基づいて前記自車両の周囲の障害物および前記他車両との位置関係を前記表示装置に図示させる機能を備えてなることを特徴する。
【０００８】
上記構成によれば、通信装置は、地上または宇宙の通信設備もしくは他車に搭載の通信設備との間で通信を行い、他車両の環境情報演算手段により求められた環境情報、つまり他車両の障害物データと予め記憶されている前記自車両の車両寸法と地図情報とから他車両の進行を妨げる可能性のある障害物を含む環境情報（通信データ）を取得する。環境情報演算装置は、通信装置が取得した通信データに基づいて車体運動を妨げる可能性のある障害物を含む環境情報を演算する。そして、表示装置は、演算された環境情報に基づいて運転者に誘導情報を表示する。これにより、運転者は表示装置に表示された車両の周囲環境を監視することができ、例えば狭隘な場所に車両を入れるような場合、車両を目的とする場所に容易に操縦移動させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は車両の誘導情報装置の概略構成図である。図において、１は上記誘導情報装置を搭載した自動車を表している。本誘導情報装置は、車輪回転数検出器２ａ、車輪回転方向検出器２ｂ、操舵角検出器２ｃなどから構成される車体センサ２と、車体センサ２から運動信号１２を取得する車体運動検出装置４と、ＴＶカメラ３ａ、分布型近接覚３ｂなどから構成される環境センサ３と、環境センサ３からの環境信号１４、車体運動検出装置４からの運動データ１３ａに基づいて障害物データ１６を生成する障害物検出装置５と、車両寸法記憶装置６ａ、地図情報記憶装置６ｂなどから構成される車載記憶装置６と、車体運動検出装置からの運動データ１３ｂ、障害物データ１６および車載記憶装置６からの記憶データ１５を融合して車両の周囲環境を演算する環境情報演算装置７と、環境情報演算装置７から取得される環境情報１７より最適な誘導情報１８を選択する誘導情報選択装置８と、誘導情報１８を選択結果として表示する表示装置９と、から構成されている。
【００１０】
次に前述した車両の誘導情報装置を構成する各機器を詳しく説明する。
車体運動検出装置４は、車体センサ２の車輪回転数検出器２ａ、車輪回転方向検出器２ｂ、操舵角検出器２ｃからの運動信号１２を取得し、その運動信号１２から車両の進行方向および進行速度を求め、それを運動データ１３ａ，１３ｂとして出力する。
【００１１】
また障害物検出装置５は、ＴＶカメラ３ａおよび（または）分布型近接覚３ｂからの障害物に関する環境信号１４と車体運動検出装置４からの運動データ１３ａとを用いて、自車近傍の障害物の位置と表面形状を求め、それを障害物データ１６として出力する。
【００１２】
環境情報演算装置７は、車両寸法記憶装置６ａおよび地図情報記憶装置６ｂからの記憶データ１５と、車体運動検出装置４からの運動データ１３ｂと、障害物検出装置５からの障害物データ１６とを取得し、それらを融合して計算することにより、車両の実サイズに対応したリアルタイムな車両周囲の環境情報１７を求め、その環境情報１７を出力する。
【００１３】
そして、誘導情報選択装置８によって、運転者が主観的に判断可能な状態情報であるか否かの判断基準に基づき、安全運転、ゆとりなどの観点から運転者にとって最適な誘導情報１８を選択し、その選択結果をインストルメントパネル，コンソールパネル，ＨＵＤなどの表示装置９により出力する。
【００１４】
なお、図には示していないが、誘導情報装置の他の例として、誘導情報を表示するだけでなく他の手段を用いて通報する通報装置を備えてもよい。通報装置としては、警報を発したりシートを揺り動かしたりする、視覚以外の感覚に対して伝達するものが考えられる。
【００１５】
また、誘導情報装置の更に他の例として図には示していないが、衝突などの緊急時に周囲状況を危険と判断した場合には、直接車両のブレーキおよび（または）ハンドルなどを制御する信号を発して、事故を未然に回避する安全装置を備えることも考えられる。
【００１６】
以上のように、本実施の形態によれば、運転者の情報生成（＝周囲環境の解釈）“作業”のうち、比較的低レベルの計算可能対象の“計算”負荷を肩代わりするように動作する車両の誘導情報装置を得ることができる。
【００１７】
図２は、環境センサ３として分布型近接覚３ｂを用いた場合の検出状況、およびその結果を表示装置９に表示した状況を示した図である。自動車１の周囲に帯状に分布型近接覚３ｂを取り付け、分布型近接覚３ｂにより検出された環境信号１４を用いることによって車両近傍の障害物に関する形状情報を取得し、自車を含む鳥瞰図として表示装置９に表示を行なう。そして、分布型近接覚３ｂで検出した結果、図に示すように、障害物なしの場合は白丸３ｂ１により、障害物ありの場合は黒丸３ｂ２により表示される。黒の三角は自車の前方向２０を示しており、この表示装置９の表示により、運転者は自車の左後方に障害物Ｘが存在するということと、その形状情報を取得できる。なお、分布型近接覚３ｂとしては、例えばＬＥＤ（近赤外発光ダイオード）とＰＤ（フォトダイオード）の組み合わせなどがある。
【００１８】
図３は、分布型近接覚３ｂからの環境信号１４と運動データ１３ａとによって周辺環境を監視する状況を示している。その周辺環境を監視するための処理の流れを図４を用いて説明する。
【００１９】
まず分布型近接覚３ｂより自車近傍の障害物に関する環境信号１４を取得し（ステップ４０１）、これを環境信号１４ａとして記憶しておく（ステップ４０２）。次に車体運動検出装置４を用いて、車輪回転数検出器２ａ，車輪回転方向検出器２ｂ，操舵角検出器２ｃの信号から、車両の進行方向および進行速度を運動データ１３ａとして取得する（ステップ４０３）。環境信号１４ａと運動データ１３ａを用いて、車両の周囲のうち自車の進行方向２１を特に注目領域として設定し（ステップ４０４）、注目領域内に障害物が存在するか否かを求める（ステップ４０５）。
【００２０】
障害物が存在しない場合にはこれを注目領域として決定し（ステップ４０６）、また障害物が存在する場合には更にその方向を重視して注目領域を決定する（ステップ４０７）。こうすることにより分布型近接覚３ｂの精度を必要な領域でのみ高め、ノイズによる影響を少なくすることができるので、次の検出領域２２と検出のための判定レベルを障害物検出装置５により決定する（ステップ４０８）。ここで再度分布型近接覚から環境信号１４ｂを取得し（ステップ４０９）、この環境信号１４ｂから先に記憶しておいた環境信号１４ａを差分して演算する（ステップ４１０）ことにより、検出確度の良い障害物データ１６を取得することができる。
【００２１】
そして、車両寸法記憶装置６ａからの車両寸法についての記憶データ１５、車体運動検出装置４からの運動データ１３ｂおよび障害物データ１６を融合して、環境情報演算装置７で計算することにより、自車とその近傍の障害物Ｘに関する形状情報と、運動に対応した情報を環境情報１７として生成する（ステップ４１１）。
【００２２】
さらに、誘導情報選択装置８により、自車を含む鳥瞰図とその他の情報を重ね書きして誘導情報１８を生成し表示装置９に表示する（ステップ４１２）ことにより、自車近傍の障害物Ｘに関して精度の高い誘導情報をタイミングよく提供することができる。その後、処理継続の必要があるか否かの判断を行ない（ステップ４１３）、必要がある場合には環境信号１４ｂを環境信号１４ａとして記憶し処理を継続する。
【００２３】
図５は本発明に係る車両の誘導情報装置の実施の形態を示す構成図で、１は駐車誘導に用いるための車両の誘導情報装置を搭載した自動車を示す。この誘導情報装置は、図１に示された自動車１に通信装置１０を付加したものであり、インフラストラクチャ等の路車間通信、車々間通信あるいは衛星通信を行なうことによって、地上記憶装置１１のもつ地図情報、渋滞情報および経路指示などのリアルタイムな広域情報を取得することができる。
【００２４】
本実施の形態の特徴は、自動車１に通信装置１０を設置し、この通信装置１０と通信を行う地上記憶装置１１を地上側に設けたことである。
【００２５】
図６は図５の誘導情報装置による駐車の誘導情報生成の処理ながれを示す図であり、その駐車誘導を示す鳥瞰図の例を図７と図８に示す。処理の流れは基本的には図４に示す障害物検出の流れと同じである。図６を用いてその動作を説明すると、まず図４におけるステップ４０１〜４１１の流れに従って自車近傍のみに関する環境情報を取得する（ステップ６０１）。
【００２６】
次に通信装置１０から、他の車両に取り付けた分布型近接覚３ｂから得られた情報などを通信データ１９として取得する（ステップ６０２）。これらを組み合わせて環境情報演算装置７により演算することによって、車体運動を妨げる可能性のある障害物体を含む広域な環境情報１７を取得することができる（ステップ６０３）。運動中または運動の可能性のある自動車については、その運動方向をベクトル表示し、矢印の長さが移動速度を表し、矢印の種類は危険度を表すようにする。詳しく説明すると、矢印の種類は黒の矢印Ａ、四角に白抜きの矢印Ｂ、丸に白抜きの矢印Ｃの順に安全性が低い、つまり衝突および接触の危険度が高いことを示す。具体的には、黒の矢印Ａは運動方向に障害物が存在しないことを示し、四角に白抜きの矢印Ｂは自車の方が障害物の方向に運動していることを示し、丸に白抜きの矢印Ｃは更に障害物（障害の対象となる相手車等）も自車の方向に運動している（近づいている）ことを示す。
【００２７】
よって自車の近傍に障害物が存在するか否かを計算し（ステップ６０４）、存在しない場合には矢印Ａを選択し（ステップ６０６）、存在する場合には更にその障害物が自車の方向に移動しているか否かを計算し（ステップ６０５）、移動していない場合には矢印Ｂを選択し（ステップ６０７）、移動している場合には矢印Ｃを選択する（ステップ６２）。そして、各障害物毎の進行方向および進行速度から矢印の方向と長さを設定し、表示する矢印の条件を決定する（ステップ６０９）。これらを用いて誘導情報選択装置８により広域な誘導情報１８を生成し（ステップ６１０）、表示装置９を用いて運転者に表示を行なう（ステップ６１１）。
【００２８】
その後、処理継続の必要があるか否かの判断を行ない（ステップ６１２）、必要があればステップ６０１から処理を継続する。広域な誘導情報１８として、例えば図７のように運転者に表示することにより、スペース全体の状況を把握することが可能なので自分の意志に適した駐車領域を選択することができ、また障害の有無だけでなくその危険度や方向までもを同時に得ることができる。
【００２９】
更に運転者は、駐車場Ｐの周辺に位置する家ＨやテニスコートＴなどの情報を得ることにより、自動車を離れてからの行動を自由に選択して効率的に行なうことができる。ところで斜めの方向を向いている自動車に関しては、図８では自動車が実際に運動中または運動しようとしている方向をブロックＥとして表示してあるが、図７では自動車を縦横に区切られた一つのブロックＤとして捕え、運動方向のベクトルをＸ方向およびＹ方向のベクトルに分割した上で、それぞれの方向の危険度に対応した矢印による表示をしてある。この２つの表示方法は、例えば現時点での駐車状況を早急に必要とする場合には図８を用い、配車の効率を考える時や危険性を追及する時には図７を用いるというように、場合に応じて使い分けることによって最適な駐車誘導の支援を行うことが可能である。
【００３０】
図９は、図５に示した誘導情報装置による駐車誘導の一例で、管理者側の表示装置９を示した図であり、図１０はその駐車誘導時の運転者の視界を表す図である。管理者がマウス２３等を用いて自動車１を駐車領域へ誘導する指示を与え、通信装置１０を介して運転者側の表示装置９に表示を行なう。これにより、運転者がフロントガラス２４を通して直接取得できる情報のみに頼る場合に比べて、時間的にも空間的にも効率良く駐車することができる。さらに、運転者および（または）管理者から駐車領域についての割当指示を受け取り、その指示に従って誘導情報を車両に通報し、運転者の操作なしに自動車１を誘導する駐車支援方法が考えられる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、狭隘な場所での車両の誘導に必要な情報を運転者に提供することができるので、初心者等の運転者でも狭隘な場所で所定の位置に車両を容易に移動させることができる。その結果、運転者の運転に対する精神的および肉体的疲労を著しく軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の誘導情報装置の概略構成図である。
【図２】分布型近接覚を用いたときの障害物検出状況を表す説明図である。
【図３】分布型近接覚と運動データとによる周辺環境監視状況を示す説明図である。
【図４】分布型近接覚と運動データとを用いて誘導情報を処理する処理流れ図である。
【図５】本発明の実施の形態による車両の誘導情報装置の概略構成図である。
【図６】図５の誘導情報装置による駐車の誘導情報生成の処理を示した処理流れ図である。
【図７】図５の誘導情報装置による駐車誘導の一例を示した図である。
【図８】図５の誘導情報装置による駐車誘導の他の例を示した図である。
【図９】図５の誘導情報装置による駐車誘導の一例で管理者側の表示装置に表示した状況を示す図である。
【図１０】図９に示す駐車誘導の一例における運転者の視界を表した図である。
【符号の説明】
１  自動車
２  車体センサ
２ａ  車輪回転数検出器
２ｂ  車輪回転方向検出器
２ｃ  操舵角検出器
３  環境センサ
３ａ  ＴＶカメラ
３ｂ  分布型近接覚
４  車体運動検出装置
５  障害物検出装置
６  車載記憶装置
６ａ  車両寸法記憶装置
６ｂ  地図情報記憶装置
７  環境情報演算装置
８  誘導情報選択装置
９  表示装置
１０  通信装置
１１  地上記憶装置
１２  運動信号
１３ａ，１３ｂ  運動データ
１４  環境信号
１５  記憶データ
１６  障害物データ
１７  環境情報
１８  誘導情報
１９  通信データ
２０  自車の前方向
２１  自車の進行方向
２２  検出領域
２３  マウス
２４  フロントガラス
Ｈ  家
Ｐ  駐車場
Ｔ  テニスコート
Ｘ  障害物
【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】
0003635369.tif 000008
【図８】
0003635369.tif 000009
【図９】
0003635369.tif 000010
【図１０】
0003635369.tif 000011