(57)【要約】【課題】  車両の乗員、特に運転者が混乱することなく、車両が曲がる予定の予定地点を容易に把握することができる車両運転支援装置を提供すること。【解決手段】  車両に搭載される車両運転支援装置１に、車両が曲がる予定の予定地点に存在する目標物が描かれた予定地点画像２０を、車両が予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する画像表示部１８を備えさせた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両運転支援装置において、
前記車両が曲がる予定の予定地点に存在する目標物が描かれた予定地点画像を、前記車両が前記予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する表示手段を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両運転支援装置において、
前記目標物は、所定の基準高さ以上の高さを有する物体を含むことを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両運転支援装置において、
前記目標物の形態を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される目標物の形態に基づいて、前記予定地点画像を生成する予定地点画像生成手段と、を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両運転支援装置において、
前記目標物の形態に関する目標物形態信号を送信するセンタ局と通信を行って、当該目標物形態信号を受信する通信手段と、
前記通信手段により受信された目標物形態信号に基づいて、前記予定地点画像を生成する予定地点画像生成手段と、を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の車両運転支援装置において、
前記目標物の形態は、前記目標物の形状、高さ、位置、及び向きのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項６】
請求項５記載の車両運転支援装置において、
前記目標物は、信号を含み、
前記目標物の形態は、前記目標物が信号である場合には、前記目標物の形状、高さ、位置、向き、型、配置、及び矢印の有無のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の車両運転支援装置において、
前記予定地点画像は、前記車両が前記予定地点に進入した際に当該車両の運転者の視界に映る前記目標物の実像に一致することを特徴とする車両運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載され、目的地までの経路が描かれた経路誘導画像を表示する車両運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
当該技術では、経路誘導画像を表示する一方で、車両が曲がる予定の予定地点（例えば、交差点）を検出する。そして、車両が当該予定地点に進入する前に、車両の現在位置から当該予定地点までの距離、当該予定地点の道路形状、及び当該予定地点で車両が曲がるべき方向が描かれた予定地点画像を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する。
【０００４】
したがって、運転者は、予定地点画像に描かれた道路形状に基づいて当該予定地点画像と実際の予定地点とを対応させることで、当該予定地点の位置を把握することができる。また、当該技術では、予定地点画像を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示するので、運転者による経路誘導画像の視認が妨げられることがない。このため、運転者は、任意のタイミングで経路誘導画像を視認することができる。
【特許文献１】特開平９−１０５６４２号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、当該予定地点には、実際には道路の他に建造物や信号等が存在するので、道路形状のみでは、運転者が予定地点画像と実際の予定地点とを容易に対応させることができない場合がある。このため、当該技術には、車両が曲がる予定の予定地点を運転者が容易に把握することができない場合があるという問題点があった。
【０００６】
一方、当該問題点を解決する技術として、車両が曲がる予定の予定地点がリアルに描かれた予定地点画像を大容量蓄積メディアに蓄積しておき、車両が当該予定地点に進入する前に、当該予定地点画像を表示する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。当該技術では、車両が曲がる予定の予定地点がリアルに描かれた予定地点画像を表示するので、運転者は、予定地点画像と実際の予定地点とを容易に対応させることができる。
【０００７】
しかし、当該技術では、大容量蓄積メディアを用意する手間がかかるという問題点があった。また、予定地点画像には、車両が曲がる予定の予定地点がリアルに描かれているため、予定地点画像と当該予定地点の実像との間に差違点が存在すると、運転者が却って混乱する可能性があるという問題点があった。なお、当該差違点は、天候の変化や先行車両の有無等によって生じる。当該予定地点の実像は、天候の変化や先行車両の有無等によって変化するからである。
【０００８】
なお、当該問題点を解決するために、当該予定地点の実像について考えられる全てのパターンを予定地点画像として蓄積しておく技術も提案されているが、当該技術では、大容量蓄積メディアに蓄積される予定地点画像データ群が膨大となる。このため、当該技術には、必要な予定地点画像データの検索に手間がかかるという問題点があった。また、予定地点がリアルに描かれた予定地点画像を表示する技術では、予定地点画像の表示サイズが大きくなるので、経路誘導画像の視認が妨げられる可能性があるという問題点もあった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、車両の乗員、特に運転者が混乱することなく、車両が曲がる予定の予定地点を容易に把握することができる車両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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、車両に搭載される車両運転支援装置において、車両が曲がる予定の予定地点に存在する目標物が描かれた予定地点画像を、車両が予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する表示手段を備えることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、予定地点画像に描かれる目標物は、車両が予定地点に進入した際に運転者により視認されるものである。したがって、運転者は、当該予定地点画像に描かれた目標物に基づいて、予定地点画像に対応する予定地点を容易に把握することができる。
【００１２】
また、予定地点画像は、運転者により視認される目標物が描かれており、且つ、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示されるので、予定地点画像を運転者の視界に映る実像に完全に一致させなくても、運転者に混乱を生じさせることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態（請求項１〜７に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図３に基づいて、本発明の一実施の形態に係る車両運転支援装置１の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図１は、車両運転支援装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、予定地点画像２０の一例を示した説明図であり、図３は、自車両が曲がる予定の予定地点の一例を示した説明図である。
【００１４】
車両運転支援装置１は、図示しない車両（以下、「自車両」と称する）に搭載される。そして、目的地までの経路を検出し、さらに、自車両が曲がる予定の予定地点（例えば、交差点）、及び当該予定地点で自車両が曲がるべき方向を検出する。そして、図２に示すように、当該予定地点に存在する目標物が描かれた予定地点画像２０を、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する。
【００１５】
図１に示すように、車両運転支援装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ１０と、ジャイロセンサ１１と、地図画像データ記憶部１２と、ＲＡＭ／ＲＯＭ１３と、メインプロセッサ１４と、ランドマーク形態データ保存部（記憶手段）１５と、ランドマーク表示用プロセッサ１６と、画像コントローラ（予定地点画像生成手段）１７と、画像表示部（表示手段）１８を備える。
【００１６】
ＧＰＳセンサ１０は、図示しないＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を受信して、メインプロセッサ１４に出力する。ジャイロセンサ１１は、車両の進行方向を検出し、当該検出された進行方向に関する進行方向信号を生成してメインプロセッサ１４に出力する。地図画像データ記憶部１２は、各種の地図画像データを記憶する。ＲＡＭ／ＲＯＭ１３は、メインプロセッサ１４の動作に必要なプログラムを記憶する。
【００１７】
メインプロセッサ１４は、ＲＡＭ／ＲＯＭ１３に記憶されたプログラムに基づいて、以下の処理を行う。
【００１８】
即ち、自車両の運転者によりなされた入力操作に応じて目的地を設定する。また、ＧＰＳセンサ１０から与えられたＧＰＳ信号及びジャイロセンサ１１から与えられた進行方向信号に基づいて自車両の現在位置を検出する。そして、当該検出された現在位置を含む地図画像データを地図画像データ信号として地図画像データ記憶部１２から取得する。
【００１９】
そして、当該取得された地図画像データに基づいて、自車両の現在位置から目的地までの経路、距離、及び自車両が曲がる予定の予定地点（例えば、交差点）、及び当該予定地点で自車両が曲がるべき方向を検出する。なお、メインプロセッサ１４は、経路を検出した後は、自車両の現在位置が経路を外れているかどうかを監視し、経路から外れた場合には、自車両の現在位置から目的地までの経路、距離、自車両が曲がる予定の予定地点、及び当該予定地点で自車両が曲がるべき方向を再度検出する。また、メインプロセッサ１４はタイマ（図示省略）を備えており、当該タイマにより現在時刻を算出する。
【００２０】
そして、自車両の現在位置、自車両の現在位置周辺の地図、経路、予定地点で自車両が曲がるべき方向、及び現在時刻が描かれた経路誘導画像を生成する。そして、当該生成された経路誘導画像に関する経路誘導画像データ信号を生成して画像コントローラ１７に出力する。
【００２１】
また、自車両が曲がる予定の予定地点に関する予定地点信号及び自車両の現在位置に関する自車位置信号を生成して、ランドマーク表示用プロセッサ１６に出力する。
【００２２】
また、自車両の現在位置から目的地までの距離が所定の基準距離（当該基準距離は、予め定められる）未満になった際、即ち自車両が予定地点に進入する前にトリガ信号を生成してランドマーク表示用プロセッサ１６に出力する。
【００２３】
ランドマーク形態データ保存部１５は、所定の基準高さ（当該基準高さは、予め定められる）以上の高さを有する物体（例えば、建築物）や信号を目標物（ランドマーク）として、これら目標物の形態データを３次元座標データとして記憶する。
【００２４】
ここで、形態データは、目標物の形状、高さ、位置、及び向きに関するデータを含む。また、目標物が信号である場合には、目標物の形状、高さ、位置、向きの他、当該目標物の型（即ち、縦型、横型の別）、配置、及び矢印の有無に関するデータを含む。なお、当該形態データは、物体及び信号の実際の形態が正確に反映されたものではない。したがって、ランドマーク表示用プロセッサ１６により生成される予定地点画像２０（具体的には、後述する）は、運転者の視界に映る実像に完全には一致しない。
【００２５】
ランドマーク表示用プロセッサ１６は、メインプロセッサ１４からトリガ信号を与えられた際に、以下に示すランドマーク画像描画処理を開始する。即ち、メインプロセッサ１４から与えられた自車位置信号及び予定地点信号に基づいて、自車両が曲がる予定の予定地点を認識し、且つ、自車両が当該予定地点に到達する時刻、即ち到達時刻、到達時刻での自車両の位置、及び到達時刻での自車両の向きを算出する。
【００２６】
さらに、当該予定地点に存在する目標物の形態データを形態データ信号としてランドマーク形態データ保存部１５から取得し、当該形態データ、到達時刻、到達時刻での自車両の位置、及び到達時刻での自車両の向きに基づいて、車両が当該予定地点に進入した際に当該車両の運転者の視界に映る目標物の実像を認識する。そして、図２〜図３に示すように、当該認識された実像に一致する予定地点画像２０を生成する。そして、当該生成された予定地点画像２０に関する予定地点画像データ信号を生成して画像コントローラ１７に出力する。
【００２７】
なお、当該予定地点画像２０には、目標物の陰も表現される。当該陰の明暗等は、形態データ、到達時刻、到達時刻での自車両の位置、及び到達時刻での自車両の向きに基づいて算出される。また、本実施の形態における「一致」には、近似する場合も含まれる。
【００２８】
ここで、図２〜図３に基づいて、予定地点画像２０の具体例と、所定の基準高さ以上の高さを有する物体や信号を目標物とした理由について説明する。本例では、自車両が図３に示す交差点５０を曲がる予定である場合に生成される予定地点画像２０について説明する。
【００２９】
図３は、自車両が予定地点（本例では、交差点５０）に進入する際に運転者の視界に映る実像を示す。図３に示す場合では、運転者の視界に映る実像は、先行車両４１〜４４の実像、所定の基準高さ以上の高さを有する物体（本例では、建築物）３１〜３３の実像及び信号３４〜３５の実像となる。
【００３０】
そこで、ランドマーク表示用プロセッサ１６は、上述した方法により物体３１〜３３及び信号３４〜３５の実像を認識し、図２に示すように、物体３１〜３３の実像に一致する目標物画像２１〜２３と、信号３４〜３５の実像に一致する目標物画像２４〜２５を含む予定地点画像２０を生成する。
【００３１】
また、所定の基準高さ以上の高さを有する物体や信号を目標物とした理由は以下のようになる。即ち、図３に示すように、これら物体３１〜３３及び信号３４〜３５は、ある程度の高さを有するので、先行車両が存在していても運転者により視認される可能性が大きい。したがって、これら物体３１〜３３及び信号３４〜３５が描かれた予定地点画像２０を表示すれば、運転者は、目標物画像２１〜２５に基づいて、当該予定地点画像２０に対応する予定地点、即ち交差点５０を把握することができる。そこで、これら物体及び信号を目標物とした。
【００３２】
図１に示す画像コントローラ１７は、メインプロセッサ１４から与えられた経路誘導画像データ信号及びランドマーク表示用プロセッサ１６から与えられた予定地点画像データ信号に基づいて、以下の処理を行う。
【００３３】
即ち、当該予定地点画像データ信号に対応する予定地点画像を、自車両が予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で画像表示部１８に表示させる。具体的には、所定時間（当該所定時間は、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内の時間となる）毎に表示時間（当該時間は、１５〜５０〔ｍｓｅｃ〕程度となるが、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲内で極力短くすることが望ましい）の間表示させる。
【００３４】
一方、予定地点画像を表示しない時間では、経路誘導画像データ信号に対応する経路誘導画像を画像表示部１８に表示させる。
【００３５】
画像表示部１８は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、またはヘッドアップディスプレイ等であり、画像コントローラ１７による制御により、経路誘導画像及び予定地点画像２０を表示する。
【００３６】
次に、車両運転支援装置１による処理の手順を図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３７】
車両運転支援装置１がオンされると、図４に示すステップＳ１にて、ＧＰＳセンサ１０、ジャイロセンサ１１、及びメインプロセッサ１４は、上述した処理を行う。この結果、メインプロセッサ１４は、経路誘導画像に関する経路誘導画像データ信号を生成して画像コントローラ１７に出力する。また、自車両が曲がる予定の予定地点に関する予定地点信号及び自車両の現在位置に関する自車位置信号を生成して、ランドマーク表示用プロセッサ１６に出力する。
【００３８】
次いで、ステップＳ２にて、ランドマーク表示用プロセッサ１６は、メインプロセッサ１４からトリガ信号を与えられた際に、上述したランドマーク画像描画処理を開始し、当該ランドマーク画像描画処理により生成された予定地点画像データ信号を画像コントローラ１７に出力する。
【００３９】
次いで、ステップＳ３にて、画像コントローラ１７は、予定地点画像データ信号に対応する予定地点画像を、自車両が予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で画像表示部１８に表示させる。一方、予定地点画像を表示しない時間では、経路誘導画像データ信号に対応する経路誘導画像を画像表示部１８に表示させる。
【００４０】
以上により、本実施の形態では、車両運転支援装置１は、図２に示すように、予定地点に存在する目標物が描かれた予定地点画像２０を、自車両が予定地点に進入する前に、意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示する（ステップＳ３参照）。ここで、当該目標物は運転者により視認されるものであるので、運転者は、当該予定地点画像２０に描かれた目標物に基づいて、予定地点画像２０に対応する予定地点を容易に把握することができる。また、予定地点画像２０は意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示されるので、車両運転支援装置１は、予定地点画像２０が表示されない間は、経路誘導画像を表示することができる（ステップＳ３参照）。これにより、運転者は、任意のタイミングで経路誘導画像を視認することができる。
【００４１】
なお、自車両が予定地点で曲がる前には、運転者は、自車両の走行車線を変更する等の準備操作を行う必要がある。このため、車両運転支援装置１は、予定地点画像２０の表示開始時刻を、自車両が予定地点に進入する時刻よりもある程度早める必要がある。表示開始時刻が遅すぎると、運転者が予定地点を把握して進路変更等の運転操作に入る前に自車両が予定地点に進入してしまう可能性があるからである。
【００４２】
ここで、従来のように、道路形状のみが描かれた予定地点画像を通常の表示時間（即ち、意識的な知覚限界値を超える表示時間）で表示する場合には、表示開始時刻が早すぎると、経路誘導画像の視認が妨げられる可能性がある。さらに、自車両から予定地点画像２０に対応する予定地点までの間に他の交差点が存在する場合には、運転者が予定地点画像２０に対応する予定地点を容易に把握することができなくなる可能性がある。
【００４３】
しかし、本実施の形態では、車両運転支援装置１は、予定地点画像２０を意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示するので、表示開始時刻を早くしても、経路誘導画像の視認が妨げられることはない。また、予定地点画像２０には、運転者により視認される目標物が描かれているので、運転者は、予定地点画像２０に対応する予定地点を容易に把握することができる。このため、車両運転支援装置１は、表示開始時刻を早くすることができるので、上述した問題が生じることを防止することができる。
【００４４】
また、予定地点画像２０は、運転者により視認される目標物が描かれているので、本実施の形態のように、予定地点画像２０を運転者の視界に映る実像に完全に一致させなくても、上述した効果を得ることができる。
【００４５】
また、予定地点画像２０は意識的な知覚限界値よりも低く、無意識的な知覚の範囲の時間内で表示されるので、このような場合であっても、運転者に混乱を生じさせることがない。このため、ランドマーク形態データ保存部１５の容量を大きくする必要がないので、大容量蓄積メディアを用意する必要がない。また、車両運転支援装置１は、形態データの検索、即ち予定地点画像データの検索を容易且つ迅速に行うことができる。
【００４６】
また、図２〜図３に示すように、予定地点画像２０に描かれる目標物は、所定の基準高さ以上の高さを有する物体３１〜３３や信号３４〜３５を含む。ここで、物体３１〜３３及び信号３４〜３５は、先行車両４１〜４４の存在等の交通事情によらず、運転者により容易に視認される。したがって、運転者は、予定地点画像２０に描かれる目標物に基づいて、予定地点画像２０に対応する予定地点を容易に把握することができる。
【００４７】
また、ランドマーク表示用プロセッサ１６は、目標物の形態データに基づいて予定地点画像２０を生成するので、正確な予定地点画像２０を生成することができる。
【００４８】
また、ランドマーク表示用プロセッサ１６は、自車両が予定地点に進入した際に運転者の視界に映る実像と、予定地点画像２０とを一致させるので、運転者は、予定地点画像２０に対応する予定地点を容易に把握することができる。
【００４９】
次に、車両運転支援装置１の変形例を図５に基づいて説明する。図５は、車両運転支援装置１の変形例の構成を示したブロック図である。図５に示すように、本変形例では、車両運転支援装置１は、ランドマーク形態データ保存部１５の代わりに、通信装置１９を備える。
【００５０】
メインプロセッサ１４は、自車両が曲がる予定の予定地点に関する予定地点信号をランドマーク表示用プロセッサ１６に出力する際に当該予定地点信号を通信装置１９にも出力する他は、上述した処理と同様の処理を行う。
【００５１】
通信装置１９は、当該予定地点信号に基づいて、予定地点を認識する。そして、上述した目標物の形態データに関する目標物形態信号を送信するセンタ局と通信を行って、目標物形態信号を受信する。そして、当該受信された目標物形態信号をランドマーク表示用プロセッサ１６に出力する。
【００５２】
ランドマーク表示用プロセッサ１６は、ランドマーク形態データ保存部１５に蓄積された形態データの代わりに、当該目標物形態信号に基づいて予定地点画像２０を生成する他は、上述した処理と同様の処理を行う。また、他の構成要素は、上述した処理と同様の処理を行う。本変形例によれは、上述した効果を得ることができるほか、センタ局に蓄積される形態データを更新することで、通信装置１９は、最新の形態データに関する目標物形態信号を受信することができる。このため、ランドマーク表示用プロセッサ１６は、最新の目標物が描かれた予定地点画像２０を生成することができるので、運転者は、予定地点画像２０に対応する予定地点をより容易に把握することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、自車両が予定地点に進入した際に運転者の視界に映る実像と、予定地点画像２０とを一致させることとしたが、予定地点画像２０を他の乗員の視界に映る実像に一致させるようにしても良い。
【００５４】
また、予定地点画像２０に、自車両が曲がるべき方向が描かれた画像（例えば、矢印画像）を含めても良い。この場合、運転者は、自車両が曲がるべき方向を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両運転支援装置の構成を示したブロック図である。
【図２】予定地点画像の一例を示した説明図である。
【図３】運転者の視界に映る実像の一例を示した説明図である。
【図４】車両運転支援装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図５】車両運転支援装置の変形例の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…車両運転支援装置
１０…ＧＰＳセンサ
１１…ジャイロセンサ
１２…地図画像データ記憶部
１３…ＲＡＭ／ＲＯＭ
１４…メインプロセッサ
１５…ランドマーク形態データ保存部（記憶手段）
１６…ランドマーク表示用プロセッサ（予定地点画像生成手段）
１７…画像コントローラ
１８…画像表示部（表示手段）
１９…通信装置（通信手段）
２０…予定地点画像
２１〜２５…目標物画像
３１〜３３…物体
３４〜３５…信号
４１〜４４…先行車両
５０…交差点
【図１】
2005077374.tif 000003
【図２】
2005077374.tif 000004
【図３】
2005077374.tif 000005
【図４】
2005077374.tif 000006
【図５】
2005077374.tif 000007