(57)【要約】【課題】簡易な構成で、先行車両の走行状態を的確に検出して効率よく運転支援することができる運転支援システム、運転支援用情報提供装置及び車載運転支援装置を提供する。【解決手段】車載カメラ１により撮影された撮影画像から、先行車両に搭載された運転支援用情報提供装置３の液晶パネル４の画像を抽出し、抽出した液晶パネル４の画像からバーコード様のシンボルを検出し、車両の運転操作及び走行の状態に対応付けた数値データに基づいて、検出されたシンボルに対応する先行車両の運転操作及び走行の状態を検出し、検出された先行車両の運転操作及び走行の状態に基づいて、予め設定した運転支援の内容を示す情報のうちから、運転者に提供すべき情報を選別し、この情報に基づいて自車両の運転支援を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーコード様のシンボルを標示する標示部と、
自車両の運転操作及び走行の状態を検出する運転操作・走行状態検出部と、
前記運転操作・走行状態検出部により検出された前記自車両の運転操作及び走行の状態に対応する前記シンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御する制御部とを備えた運転支援用情報提供装置。
【請求項２】
前記バーコード様のシンボルの少なくとも１つは、当該シンボルの画像を周波数成分に変換した場合に、帯状部の幅に応じた基本周波数成分とこれに派生する特定の周波数成分とを含むことを特徴とする請求項１記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定の速度単位で区分した車両の速度範囲ごとに対応付けた数値データに基づいて、前記運転操作・走行状態検出部により検出された自車両の走行速度の速度範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項４】
前記制御部は、アクセル操作及びブレーキ操作の状態ごとに対応付けた数値データに基づいて、前記運転操作・走行状態検出部により検出された自車両のアクセル操作及びブレーキ操作の状態に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項５】
前記制御部は、エアーバッグ作動の有無にそれぞれ対応付けた数値データに基づいて、前記運転操作・走行状態検出部により検出された自車両でのエアーバッグ作動の有無に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項６】
自車両の進行方向の加速度を検出する加速度センサを備え、
前記運転操作・走行状態検出部は、前記加速度センサにより検出された自車両の進行方向の加速度に基づいて、自車両の進行方向における加減速の状態を検出し、
前記制御部は、複数の段階に区分した車両の進行方向における加減速の状態ごとに対応付けた数値データに基づいて、前記運転操作・走行状態検出部により検出された自車両の進行方向における加減速の状態の段階に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項７】
自車両と同じ車線を走行する先行車両を検出する先行車両センサを備え、
前記運転操作・走行状態検出部は、前記先行車両センサで検出された前記先行車両の検出情報に基づいて、自車両と同じ車線を走行する先行車両との車間距離を検出し、
前記制御部は、複数に区分した車間距離範囲ごとに対応付けた数値データに基づいて、前記運転操作・走行状態検出部により検出された前記車間距離の車間距離範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項８】
バーコード様のシンボルを標示する標示部と、
自車両の進行方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された自車両の進行方向の加速度に基づいて、自車両の進行方向における加減速の状態を検出する検出部と、
複数に区分した車間距離範囲ごとに対応する数値データに基づいて、前記検出部により検出された前記車間距離の車間距離範囲に対応する数値を示す前記シンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御する制御部とを備え、
前記標示部、前記加速度センサ、前記検出部及び前記制御部を一つの筐体に設けた運転支援用情報提供装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記標示部に標示されるバーコード様のシンボルの実幅に対応する数値データ、あるいは車両の種類に対応する数値データに基づいて、自車両の前記標示部に標示されるバーコード様のシンボルの実幅に対応する数値を示すシンボル、あるいは自車両の種類に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項１０】
自車両の前方を撮影する車載カメラと、
前記車載カメラにより撮影された撮影画像から、先行車両に搭載された請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置の標示部の画像を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記標示部の画像から、当該標示部に標示された前記バーコード様のシンボルを検出するシンボル情報検出処理部と、
前記シンボル情報検出処理部により検出されたシンボルに対応する前記先行車両の運転操作及び走行の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部により検出された前記先行車両の運転操作及び走行の状態に基づいて、予め設定した運転支援の内容を示す情報のうちから、運転者に提供すべき情報を選別し、当該選別した情報に基づいて自車両の運転支援を行う運転支援判断処理部とを備えた車載運転支援装置。
【請求項１１】
前記抽出部は、前記車載カメラにより撮影された撮影画像をフーリエ変換し、帯状部の幅に応じた基本周波数成分とこれに派生する特定の周波数成分とを含むか否かに応じて、前記撮影画像から前記標示部の画像を抽出することを特徴とする請求項１０記載の車載運転支援装置。
【請求項１２】
前記抽出部により抽出された前記標示部の画像のフーリエ変換結果に含まれる基本周波数成分及びこれに派生する特定の周波数成分の値から前方車両までの距離を算出する距離演算部を備えたことを特徴とする請求項１１記載の車載運転支援装置。
【請求項１３】
前記車載カメラは、視野角が変更可能であり、
前記距離演算部は、前記車載カメラの視野角に応じて自車両からの距離を区分した距離モードが設定されており、前記抽出部により抽出された前記標示部の画像のフーリエ変換結果に含まれる基本周波数成分及びこれに派生する特定の周波数成分の値と、前記距離モードに応じて設定された換算係数を用いて、前記自車両と前記先行車両の車間距離を算出することを特徴とする請求項１２記載の車載運転支援装置。
【請求項１４】
前記車載カメラは、自車両の車両走行速度に応じて視野角が変更され、
前記距離演算部は、前記車載カメラの視野角の変更に応じて前記距離モードを選択することを特徴とする請求項１３記載の車載運転支援装置。
【請求項１５】
前記距離演算部は、前記距離モードを所定の周期ごとに切り替えることを特徴とする請求項１３記載の車載運転支援装置。
【請求項１６】
前記制御部は、複数に区分した車間距離範囲ごとに対応する数値データに基づいて、請求項１２から請求項１５のうちのいずれか１項記載の車載運転支援装置の距離演算部により算出された自車両と先行車両との車間距離の車両距離範囲に対応する数値を示す前記シンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、前記標示部を制御することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の運転支援用情報提供装置と、請求項１０から請求項１５のうちのいずれか１項記載の車載運転支援装置とを備えた運転支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車両に関する情報を運転支援用情報として後続車両へ提供する運転支援用情報提供装置、車両前方の撮影画像から検出した運転支援用情報に基づき自車両の運転支援を行う車載運転支援装置及びこれらの装置を用いた運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路交通の安全性や快適性を高めるため、様々な車載の運転支援装置が実現されている。例えば、追突事故では、被追突側の車両に過失がない場合が多く、前方車両と後方車両との車間距離が適切に保たれていれば、事故の発生を防ぐことができる。
このような追突事故等を防止するための従来の安全運転支援システムとしては、例えばＡＳＶ（Advanced Safety Vehicle；先進安全自動車）と呼ばれる車間距離制御機能付きの自動速度走行装置や、追突防止のための警報装置、衝突防止のための自動ブレーキ装置（プリクラッシュセーフティシステム）等が挙げられる。
【０００３】
上述した安全運転支援システムに用いられる装置は、自身を搭載した車両の前方を走行する先行車両（直近の前方を走行する車両あるいは同じ車線上の先行車両）を検知して、それら先行車両と自車両との車間距離を所望の時間内で検知する必要がある。
この手段として、例えば、特許文献１には、赤外光レーダや電波レーダ等のレーダ装置を利用する技術が開示されている。また、特許文献２，３では、車両前方を撮影する車載カメラ及びこのカメラで撮影された画像を画像処理する画像処理装置を用いて、車両前方の撮影画像の画像処理により先行車両と自車両との車間距離を求めている。
例えば、特許文献３に記載の装置では、撮影画像から先行車両のテールランプ及びナンバープレートを検出し、検出したテールランプ及びナンバープレートの中の所定部位間の距離や面積等のスケールとその変化率を、実寸比情報と比較して車間距離及び相対速度を算出している。
【０００４】
車間距離制御機能付きの自動速度走行装置で短い車間距離の走行をしなければならない場合や、自車両に対して先行車両が遠い距離から近い距離までの車間距離を衝突防止装置で検出する場合は、車間距離の検出精度が不十分であると、先行車両の急ブレーキなどで追突する可能性がある。このため、従来では、先行車両のブレーキランプ（停止ランプ）の点灯を、車載カメラで撮影された前方の撮影画像の画像処理により検出して、車間距離の検出結果を補間している（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
また、特許文献５は、前方の視界の映像をカメラで撮影し、後続車両の運転者に対して自己車両の後部に搭載した大型の表示器で上記カメラで撮影された映像を表示し、さらに自己車両の走行に関する車両情報を２次元バーコードで表示する後続車両用情報伝達装置と、後続車両に設けられ、前方車両の表示器に表示された２次元バーコードから車両情報を読み取るコード読み取りカメラとを備えたシステムを開示する。
【０００６】
さらに、特許文献６には、車間距離以外に自車両の走行状態や前方の道路画像を後方の車両に伝達するために、テールランプが発する光に変調（時間的な光の変動）を加えて送信する光送信装置と、その変調された光信号を受信して復調する光受信装置とを備えた車車間通信システムが開示されている。これにより、速度制御や警報を的確に行うことが可能である。
【０００７】
さらに、車間距離が短い場合における自動車間距離の制御に加えて、操舵の自動制御も行うシステムが、特許文献７，８で提案されている。これら文献に記載のシステムでは、先行車両の後部に複数のマーカを設けておき、後続車両に搭載した運転支援装置が、車載カメラで撮影した画像情報からマーカを検出する。運転支援装置は、検出されたマーカを基準として先行車両との相対的な位置情報（車間距離や進行方向のズレ等）を求め、自動的に先行車両に対する追従走行を行う。これにより、複数の大型車による隊列走行を実現している。
【０００８】
特許文献９には、運転者が適当な先頭車両（あるいは先行車両）を見つけてこれに追従することを指示したときに、車間距離制御を自動的に行う運転支援システムが開示されている。このシステムでは、自車両が自動走行車あるいは手動走行であるか、急減速状態であるか否か、先頭車両又は追従車両であるか等に応じて、予め定められた２次元ＬＥＤアレイの点灯パターンを持つ“インジケータ”を車両後部に設けておく。そして、このインジケータが搭載された車両の直近の後続車両に設けた車載カメラで、インジケータの画像をパターン認識して先行車両の走行状態を検出し、隊列走行に利用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−３３２９６６号公報
【特許文献２】特開２０００−２５２９号公報
【特許文献３】特開２００７−１５５２５号公報
【特許文献４】特開平１１−３９５９７号公報
【特許文献５】特開２００８−６２６７３号公報
【特許文献６】特開２００５−１８２４５５号公報
【特許文献７】特開２００１−２０２４９７号公報
【特許文献８】特開平１０−１１５５１９号公報
【特許文献９】特開平１１−５３６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に代表される従来のシステムでは、レーダ装置で車間距離を検知する際に、車両だけでなく、標識や街灯、電柱、信号機、トンネル、高架道路、橋桁等といった道路上あるいは路側の構造物についても検知結果として出力される。従って、道路内の車両であることを限定するために、車載カメラ及びその撮影画像を画像処理する画像処理装置を用いて路面の白線や構造物を認識する機能を追加する必要があった。
また、レーダ装置自体は、光又は電波の送信装置と受信装置が必要であり、さらに測定する車間距離の範囲を実用的なものにするためには、光又は電波の送出方向を可変にする仕組みも導入しなければならない。
【００１１】
また、特許文献２に代表される従来の技術は、光軸調整された２つの車載カメラが必要であり、加えて三角測量が可能な場所に車載カメラを搭載し、調整済の２つの車載カメラの光軸がずれないようにしなければならず、構造設計が制約されるという課題があった。
特許文献３に代表される従来の技術では、ナンバープレート及び昼間は点灯していないテールランプ等を画像から抽出するために高度な画像処理技術を使用するので、高速動作が可能な画像処理装置が必要となり、回路規模も大きくなるという課題があった。
【００１２】
特許文献４に代表される従来の技術では、ブレーキランプ等の点灯動作を画像処理装置で検出した結果を利用することで、特許文献１に記載の車間距離検出装置の欠点（応答性と検出の信頼性）を解消できる。しかしながら、特許文献４の発明を適用するためには、車載カメラに加え、自車両前方の撮像画像に、道路及び先行車両の３次元情報による位置情報から設定した先行車両の検出枠に基づいて、先行車両のテールランプ検出領域を設定し、このテールランプ検出領域の輝度変化または面積変化により先行車両のブレーキランプ点灯を検出する画像処理装置を新たに追加する必要があるという課題があった。このような道路及び先行車両の３次元情報による位置情報から設定した先行車両の検出枠等の画像処理を行うには、高性能の画像処理装置が必要である。
【００１３】
特許文献５に記載の従来の技術は、運転支援システムとして最も重要な情報である前方車両との車間距離の測定に前方測距センサを別途設置しなければならず、コストアップとなる。また、２次元バーコードの表示器は、車載の外部表示器としてはかなり大型のものとなり、その搭載が大型トラック等に限定されてしまい、一般車両に搭載しても実用性がほとんどないという欠点がある。さらに、通常の２次元バーコードの読み取り距離は遠くても１ｍ程度であり、それ以上の車間距離で走行する車両に搭載された表示器の２次元バーコードを読み取るには、特殊でかつ高価な読み取り機を用意する必要がある。
【００１４】
また、特許文献６に代表される従来の技術は、光変調信号を用いた車車間通信そのものでは車間距離を検出できないので、車間距離を検出する装置を別個に設ける必要がある。
さらに、光通信システムの構成として、テールランプが発する光を変調した光信号を送信する光変調送信装置及びこの送信信号を受信して復調する受信装置を備える必要がある。加えて、受信側がいずれの車両に搭載した装置と通信しているのかを同定する機能も必要となる。このため、今までにない高速動作が可能な専用のイメージセンサが必要であり、実用化までにはかなりの障壁があるという課題があった。
車間距離の検知結果の信頼性を向上させるためには、複雑な画像処理アルゴリムを構築して、膨大な画像データの演算処理を実行する技術が提案されている。
しかしながら、車載用として実用化する上で必須となる小型であって、搭載性がよく、消費電力が少ないものであり、かつ応答速度（処理速度）を向上させるためには、新たに構築したアルゴリズムを、ソフトウェアからハードウェア処理に替えて、専用デバイスを構成する必要があった。
【００１５】
特許文献７，８に記載される従来のシステムでは、複数のマーカを設けるための大きな平面部を後部に有する大型車両でなければ適用することができず、一般の自動車への適用が非常に困難であるという課題があった。
また、特許文献９は、自車両が自動走行車両あるいは手動走行であるか、急減速状態であるか否か、先頭車両又は追従車両であるかなどに応じて、予め設定された２次元ＬＥＤアレイの点灯パターンを持つ“インジケータ”を車両の後部に設けておき、インジケータが搭載された車両の直近後方を走行する車両に設けた車載カメラでインジケータ画像をパターン認識して前方車両の走行状態を検出して隊列走行に利用する。しかしながら、高速道路や自動車専用道路だけでなく、一般道での運転支援システムとして適用や、車載装置として実用化するには、下記のような課題がある。
【００１６】
先ず、特許文献９においても、レーダ装置で車間距離を検知するので、自車両が一般道を走行する際、標識や街灯、電柱、信号機、トンネル、高架道路、橋桁等といった道路上あるいは路側の構造物についても検知結果として出力される。従って、道路内の車両であることを限定するための画像処理が必要となる。
また、インジケータ画像をパターン認識（テンプレートマッチング）して、前方車両の走行状態を検出するため、高度な画像処理技術を使用する必要があり、高速動作が可能な画像処理装置を用いた回路規模の大きい装置となって、車載装置としての実用性に欠けるという課題があった。
例えば、後続車両への情報提供をパターンで行う場合、提供できる情報の種類に応じてその数と同じ数の異なるパターンを、送る側及び受ける側で全ての種類のパターンを画像として保持する必要がある。さらに、受ける側では、提供されてきたパターンがどの情報に対応するかわからないため、自身が有する全てのパターンについて、１個ずつパターン認識を繰り返す処理を行わなければならない。このため、非常に効率が悪くリアルタイム性が確保できない。
【００１７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、先行車両の走行状態を的確に検出して効率よく運転支援することができる運転支援システム、運転支援用情報提供装置及び車載運転支援装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明に係る運転支援システムは、バーコード様のシンボルを標示する標示部と、自車両の運転操作及び走行の状態を検出する運転操作・走行状態検出部と、運転操作・走行状態検出部により検出された自車両の運転操作及び走行の状態に対応するシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、標示部を制御する制御部とを備えた運転支援用情報提供装置と、自車両の前方を撮影する車載カメラと、車載カメラにより撮影された撮影画像から、先行車両に搭載された上記運転支援用情報提供装置の標示部の画像を抽出する抽出部と、抽出部により抽出された標示部の画像から、当該標示部に標示されたバーコード様のシンボルを検出するシンボル情報検出処理部と、シンボル情報検出処理部により検出されたシンボルに対応する先行車両の運転操作及び走行の状態を検出する状態検出部と、状態検出部により検出された先行車両の運転操作及び走行の状態に基づいて、予め設定した運転支援の内容を示す情報のうちから、運転者に提供すべき情報を選別し、当該選別した情報に基づいて自車両の運転支援を行う運転支援判断処理部とを備えた車載運転支援装置とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、簡易な構成で、先行車両の走行状態を的確に検出して効率よく運転支援することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る運転支援システムの概要を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るハイマウントランプの液晶パネル部の構成を示す図である。
【図４】バーコード様データを説明するための図である。
【図５】シンボルデータの名称及びその標示サイクルの一例を示す図である。
【図６】図５の各シンボルデータの詳細を示す図である。
【図７】アクセル操作によるハイマウントランプ制御部への入力信号と出力信号の生成の概要を示す図である。
【図８】車速に応じたハイマウントランプ制御部への入力信号と出力信号の生成の概要を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る車載運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態１に係る車載運転支援装置による先行車両に関する情報の取得処理を示すフローチャートである。
【図１１】前方画像の一例を示す図である。
【図１２】前方画像からバーコード様データを検出する画像処理を説明するための図である。
【図１３】前方画像の１ラインをフーリエ変換した結果を示す図である。
【図１４】前方画像の別の１ラインをフーリエ変換した結果を示す図である。
【図１５】基本波の周波数と車間距離との関係を示す図である。
【図１６】ラインごとの濃淡画像からシンボルを読み取る処理を示すフローチャートである。
【図１７】黒信号と白信号を区別する処理の概要を示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態２に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明の実施の形態３に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】この発明の実施の形態４に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態５に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】前方画像と距離ゾーンとの関係を示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態６に係る運転支援システムの概要を示す図である。
【図２４】実施の形態６に係る車載運転支援装置による先行車両に関する情報の取得処理を示すフローチャートである。
【図２５】各距離モードに対応する基本波の周波数と車間距離の関係を示す図である。
【図２６】この発明の実施の形態７に係る運転支援用情報提供装置のハイマウントランプを示す図である。
【図２７】実施の形態７に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る運転支援システムの概要を示す図である。この発明に係る運転支援システムは、先行車両で標示されている情報に基づいて後続車両の運転支援（衝突防止など）を実施するシステムであり、車載運転支援装置及び運転支援用情報提供装置を備える。図１において、この発明に係る車載運転支援装置は、車載カメラ１（フロントカメラ）を備えた車両Ａに搭載され、この発明に係る運転支援用情報提供装置は、バーコード様のシンボルデータを標示するハイマウントランプ２を備えた車両Ｂに搭載される。
【００２２】
また、この発明に係る運転支援用情報提供装置は、車両Ｂの後部に配置されたハイマウントランプ２の液晶表示を制御してバーコード様のシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示することにより、そのシンボルデータから後方を走行する車両Ａの運転者へ注意を喚起する情報を伝達する。一方、この発明に係る車載運転支援装置は、車載カメラ１に撮影された車両Ｂの画像からハイマウントランプ２が標示するバーコード様のシンボルを検出し、このシンボルに対応する情報に基づいて自車両の運転支援を行う。
【００２３】
例えば、渋滞車列の最後尾にある車両Ｂは、後方から接近する車両Ａに追突される可能性がある。そこで、車両Ｂの後部に設けたハイマウントランプ２において、車両Ｂの走行状態及び車両Ｂの運転操作状態に対応した情報を、バーコード様のシンボルデータとして標示する。そして、車両Ａに搭載された車載運転支援装置は、車載カメラ１の撮影画像からバーコード様のシンボルデータを検出し、シンボルデータから車両Ｂに関する情報を特定する。この情報に基づいて、渋滞で車両Ｂの減速していることや車両Ｂが停車したこと等を車両Ａ側で把握することができる。
【００２４】
（１）運転支援用情報提供装置について
先ず、この発明に係る運転支援用情報提供装置の構成及びその動作について説明する。
図２は、実施の形態１に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図２において、実施の形態１に係る運転支援用情報提供装置３は、ハイマウントランプ２の液晶パネルを利用して自車両に関する情報を後続車両へ伝達する装置であり、ハイマウントランプ２、運転操作・走行状態検出部６及びハイマウントランプ制御部７を備える。また、ハイマウントランプ２は、液晶パネル４及び液晶駆動回路５を備える。
【００２５】
液晶パネル４は、ハイマウントランプ２を構成する標示部であり、バーコード様データを標示する。液晶パネル４は、車両の後部に搭載可能な大きさであればよい。
液晶駆動回路５は、液晶パネル４の駆動回路であり、ハイマウントランプ制御部７からの制御信号８に従って液晶パネル４を駆動する回路である。
【００２６】
運転操作・走行状態検出部６は、自車両の運転操作及び走行の状態を検出する構成部である。例えば、ブレーキ操作信号、アクセル操作信号、車輪速パルス、エアーバッグ動作信号（衝突信号）を入力して、運転者によるブレーキ操作（ブレーキＯＮ）、アクセル操作（アクセルＯＮ）、車両走行速度、自車両の異常状態（衝突、被衝突のどちらでも、衝突だけでもよい）が検出される。
【００２７】
ハイマウントランプ制御部７は、ハイマウントランプ２内の液晶駆動回路５による液晶パネル４の駆動を制御する構成部であり、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両の運転操作及び走行の状態に対応するシンボルデータがコード化されたバーコード様のデータを標示させる制御信号８を生成して液晶駆動回路５に出力する。
【００２８】
図３は、実施の形態１に係るハイマウントランプの液晶パネル部の構成を示す図である。本発明では、後続車両に搭載された車載運転支援装置において、車載カメラ１の撮影画像から、図３（ａ）に示すようなハイマウントランプ２の液晶パネル４に標示した縦縞のバーコードを抽出する。液晶パネル４の外枠は、例えば自車両の後部に搭載可能な大きさであるとよい。また、ハイマウントランプ２は、図３（ｂ）に示すように、透過型の液晶パネル４とその照明器４Ａで構成される。この照明器４Ａからの照明光が、液晶パネル４のバックライトとなる。
【００２９】
図４は、運転支援用情報提供装置が提示するバーコード様データを説明するための図である。先ず、既存のバーコードは、図４（ａ）に示すように、ディジタル値“０”を表す幅の狭い黒色の帯とディジタル値“１”を表す幅の広い黒色の帯を、白色の下地に対して配置している。また、帯と帯との間隔には、狭い間隔と広い間隔がある。これら黒色帯とその間隔との組み合わせによって情報がシンボル化される。一般にバーコードは、符号化した複数の情報、すなわち複数のシンボルデータを並べて記載される。
【００３０】
本発明に係る運転支援用情報提供装置は、図４（ｂ）に示すように、上述のバーコードのような模様を液晶パネル４に標示する。液晶パネル４において、黒色帯は、照明器４Ａが発した光を液晶で遮った非発光部に相当し、帯と帯との間隔は、照明器４Ａが発した光が透過される発光部に相当する。なお、図４（ｂ）の例では、広い帯幅を狭い帯幅の２倍としている。
【００３１】
また、図４（ａ）に示した通常のバーコードが複数のシンボルデータを並べて記載されるのに対して、本発明では、図４（ｂ）に矢印で示すように、複数のシンボルのデータ列を所定時間ごとに変化させて液晶パネル４に標示する。例えば、通常の車載カメラでは、３０フレーム／秒で撮影されているので、本発明では、１フレーム分の撮影時間より若干早め、すなわち１／３１秒から１／３２秒で変化させる。
【００３２】
図５は、運転支援用情報提供装置に提示されるバーコード様データを構成するシンボルデータの名称及びその標示サイクルの一例を示す図である。また、図６は、図５の各シンボルデータの詳細を示す図である。図５に示す例では、バーコード様データを構成する各シンボルデータが所定時間ごと（Ｔ１〜Ｔ５）のサイクルで標示される。
時間Ｔ１に標示する“フラグ”は、例えば、図６（ａ）に示すように、数値“２０”のデータである。この値は、バーコード様のシンボルのデータ列うち、シンボル“フラグ”のみに設定される。すなわち、“フラグ”は、数値“２０”という特有な値を付したユニークシンボルであり、その検出によってバーコード様のシンボルデータ列の標示サイクルの先頭位置を知ることができる。
【００３３】
“フラグ”に続いて、時間Ｔ２に“車両走行速度”、時間Ｔ３に“運転操作状態”、時間Ｔ４に“車間距離演算用のシンボル幅情報”が標示される。
シンボルデータ“車両走行速度”は、図６（ｂ）に例示するように、所定の車両走行速度（２０ｋｍ／ｈ）ごとに区分されており、自車両の車速が０〜２０ｋｍ／ｈであるとき、数値“１”のシンボルデータが標示される。また、車両走行速度が４０〜６０ｋｍ／ｈであるとき、数値“２”のシンボルデータが標示される。この他、例えば自車両の異常状態を知らせる際には、数値“８”のシンボルデータが標示される。
【００３４】
また、シンボルデータ“運転操作状態”は、図６（ｃ）に示すように例えば緩い減速、急な減速、通常の減速、加速、クルーズ状態の各段階に区分されており、自車両の運転者がブレーキペダルを踏まず、アクセルペダルを踏み込んでいないとき（クルーズ状態）として、数値“１”のシンボルデータが標示される。また、運転者が、アクセルペダルを踏み込んだとき（加速操作）、数値“２”のシンボルデータが標示される。
【００３５】
さらに、シンボルデータ“車間距離演算用のシンボル幅情報”は、液晶パネル４の画面幅の実距離、すなわちその時点で標示されているシンボル幅を示しており、図６（ｄ）に示すように、例えば実距離が２０ｃｍであると、数値“１”のシンボルデータが標示される。また、車間距離演算用のシンボル幅の実距離が３０ｃｍの場合は、数値“２”のシンボルデータが標示される。
【００３６】
“車間距離演算用のシンボル幅情報”に続いて、時間Ｔ５に“ＣＲＣ”が標示される。ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check、巡回冗長検査）は、時間Ｔ１〜Ｔ４までのデータにおける誤りの有無を検査するためのデータである。図５に示すように、ＣＲＣの後はフラグに戻り、以降繰り返し標示される。
【００３７】
また、車種ごとに対応付けた数値データに基づいて、自車両の“車種”に対応する数値を示すシンボルデータを生成し、液晶パネル４に標示するようにしてもよい。“車種”としては、一般車、大型車、バイクなどが挙げられる。これにより、後続車両において、先行車両の車種に応じた運転支援を行うことができる。
【００３８】
次に、運転支援用情報提供装置の動作について説明する。
運転操作・走行状態検出部６には、運転者の運転操作によって生じたブレーキ操作信号及びアクセル操作信号が入力される。ブレーキ操作信号及びアクセル操作信号としては、例えば、それぞれのペダルの動き（踏み込み動作）に応じてオン又はオフするスイッチの電気信号が挙げられる。また、運転操作・走行状態検出部６には、車輪速パルスが入力され、衝突等の異常が生じた場合にはエアーバッグ動作信号が入力される。ここで、車輪速パルスとは、駆動車輪のドライブシャフトの回転と同期して回転する磁石発電機などから取り出せる交流の電気信号を波形整形したものである。また、エアーバッグ動作信号は、車両の衝突時に発生するエアーバッグＥＣＵ（電子コントロールユニット）内の衝突信号である。
【００３９】
運転操作・走行状態検出部６では、ブレーキ操作信号及びアクセル操作信号を受けて、ブレーキがオンかオフか、アクセルがオンかオフか、という各１ビットのオンオフ信号をハイマウントランプ制御部７へ出力する。
また、運転操作・走行状態検出部６は、車輪速パルス数を所定周期でカウントし、車輪の外形を考慮して車両走行速度を演算する。例えば、１ビット当たり０．５ｋｍ／ｈの８ビットのディジタル信号により、０から１２８ｋｍ／ｈまでの車輪速度信号を、リアルタイムでハイマウントランプ制御部７へ出力する。ただし、１２８ｋｍ／ｈ以上の車両走行速度では１２８ｋｍ／ｈとする。
【００４０】
さらに、運転操作・走行状態検出部６は、エアーバッグＥＣＵからの衝突信号の入力と同期して、異常状態であることを表すオンの信号を、ハイマウントランプ制御部７へ出力する。なお、衝突信号の入力信号がパルス的なものか、ステップ状のものかに拘わらず、一旦入力されると、所定時間（例えば１０秒〜数十秒間）は異常状態がオンの信号を出力する。
【００４１】
ハイマウントランプ制御部７は、運転操作・走行状態検出部６から出力される上記４種の信号を入力すると、後続車両に提供する情報のシンボルデータを生成し、このシンボルデータを標示させる制御信号８をハイマウントランプ２の液晶駆動回路５へ出力する。
図７は、アクセル操作によるハイマウントランプ制御部への入力信号と出力信号の生成の概要を示す図である。ハイマウントランプ制御部７は、例えば、図７（ａ）に示すようなアクセルのオンオフ信号（アクセル操作信号）を入力すると、入力したアクセルのオンオフ信号に連動して、対応する“運転操作状態”を示すシンボルデータを標示させる制御信号８（出力信号）を生成して出力する。
【００４２】
このとき、ハイマウントランプ制御部７は、運転操作の状態が所定時間（例えば０．１秒程度）以上継続したときのみ、その運転操作の状態に移行したものとして制御信号８を生成する。例えば、図７（ａ）上段のアクセルのオンオフ信号が、実際の動作として（実動的には）図７（ａ）下段に示す挙動を示していた場合、アクセルの実動的なオン状態に相当する閾値（ディジタルもしくはアナログ的に設定した値、アナログタイマーもしくはディジタルタイマーに対応した時間計測用の閾値でもある）（図７（ａ）に一点破線で示す）に達していない、もしくは当該閾値に達した時間が所定時間未満の期間については、信号がカットオフされる。そして、図７（ｂ）に示すようにアクセルの実動的なオン状態に相当する閾値に達した時間が所定時間以上継続した期間のみアクセルがオン状態であることを示す制御信号８が生成される。なお、ブレーキ操作信号についても、図７と同様な動作波形となるが、カットオフされる時間は、アクセル操作の場合よりも短い時間とするのが望ましい。
【００４３】
図８は、車速に応じたハイマウントランプ制御部への入力信号と出力信号の生成の概要を示す図である。図８（ａ）は運転操作・走行状態検出部６からハイマウントランプ制御部７へ入力される自車両の車輪速度信号の経時変化を示しており、図８（ｂ）は図８（ａ）の車輪速度信号に対応する速度範囲を示す制御信号８の概要を示している。なお、図８（ａ）に示す車輪速度信号は、８ビットのディジタル信号であるが、説明の簡単のためアナログ的に表記している。
【００４４】
ハイマウントランプ制御部７は、運転操作・走行状態検出部６から入力された自車両の車輪速度信号を速度範囲ごとに規定した閾値と比較して、この比較結果から自車両の車両走行速度を、速度範囲ごとに弁別する。図８に示す例では、０から１２８ｋｍ／ｈまでの車両走行速度を２０ｋｍ／ｈごとの速度範囲に区分し、各速度範囲を規定する閾値速度と比較して車両走行速度を弁別する。このとき、ハイマウントランプ制御部７は、自車両の走行速度が現在の速度範囲の上限を規定する閾値速度以上になり、次に速い速度範囲に弁別された場合、所定の時間だけ元の速度範囲に戻らないように、当該閾値速度にヒステリシス（閾値速度を下げる）を設ける。
【００４５】
また、自車両の車両走行速度が、現在の速度範囲の下限を規定する閾値速度未満となり、次に遅い速度範囲に弁別された場合においても、所定の時間だけ元の速度範囲に戻らないように当該閾値速度にヒステリシスを設ける（閾値速度を上げる）。
ヒステリシスを設ける時間は、低速範囲から高速範囲へ変化する場合よりも、高速範囲から低速範囲へ変化する場合の方が長くなるように設定するのが望ましい。例えば、低速範囲から高速範囲へ変化する場合は０．２秒程度の時間を設定し、高速範囲から低速範囲へ変化する場合は、０．５秒程度の時間を設定する。
【００４６】
ハイマウントランプ２の液晶駆動回路５は、ハイマウントランプ制御部７から制御信号８を入力すると、当該制御信号８に従って液晶パネル４へのバーコード様データの標示を実施する。ここで、自車両の車両走行速度が４０〜６０ｋｍ／ｈの速度範囲であり、前方を走行する車両の運転者がブレーキペダルを踏んで減速しており、さらに車間距離演算用のシンボル幅情報が３０ｃｍである場合を例に挙げる。この場合、液晶駆動回路５には、図５及び図６に示したように、“フラグ”の数値“２０”のシンボル、“車両走行速度”の数値“３”のシンボル、“運転操作状態”の数値“３”のシンボル、“車間距離演算用のシンボル幅情報”の数値“２”のシンボル、“ＣＲＣ”の数値ＣＲＣのシンボルを、それぞれ標示させる制御信号８が順次入力される。液晶駆動回路５は、制御信号８に従って、液晶パネル４にバーコード様データを構成する各シンボルを順次標示させる。
【００４７】
（２）車載運転支援装置について
次に、この発明に係る車載運転支援装置の構成及びその動作について説明する。
図９は、実施の形態１に係る車載運転支援装置の構成を示すブロック図である。図９において、実施の形態１に係る車載運転支援装置９は、車載カメラ１、前段処理部１０、運転支援判断処理部１４、音声発生部１５、操作力発生部１６及び減速制御部１７を備える。車載カメラ１は、車両前方部（例えば、フロントウィンドウの上辺部、ルームミラーの裏側など）に設置されたカメラであり、車両前方の被撮影領域の映像（先行車両を被写体に含む画像）を濃淡画像で撮影する。
【００４８】
前段処理部１０は、車載カメラ１により撮影された前方画像から、先行車両のハイマウントランプ２の画像部分を抽出してバーコード様データを検出し、バーコード様データのシンボルデータを参照して、自車両との車間距離、先行車両の運転操作及び走行の状態を検出する構成部である。その構成として、画像処理部１１、距離演算部１２及び走行状態検出部１３を備える。画像処理部１１は、車載カメラ１により撮影された前方画像から、先行車両のハイマウントランプ２の画像部分を抽出するハイマウントランプ抽出処理部１１ａと、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａにより抽出されたハイマウントランプ２の画像部分からシンボルデータを検出するシンボル情報検出処理部１１ｂを備える。
【００４９】
距離演算部１２は、シンボル情報検出処理部１１ｂによって検出されたシンボルデータから自車両と先行車両との車間距離を検出する構成部である。走行状態検出部１３は、シンボル情報検出処理部１１ｂにより検出されたランプ部４の点灯状態から、先行車両の運転操作及び走行の状態を検出する構成部である。
【００５０】
運転支援判断処理部１４は、前段処理部１０の距離演算部１２及び走行状態検出部１３から入力した情報に基づいて、記憶部１４ａに記憶されている運転支援の内容を示す情報のうちから運転者に提供すべき情報を選別し、当該情報に基づいて自車両の運転支援を行う構成部である。記憶部１４ａは、運転支援の内容を示す情報を、前段処理部１０から入力される自車両との車間距離、先行車両の運転操作及び走行の状態に対応付けて記憶する記憶部である。
【００５１】
運転支援の内容を示す情報とは、自車両との車間距離を、所定の距離範囲ごとの複数の段階に区分された車間距離（適正な車間距離、適正な車間距離より短い車間距離、危険な車間距離）に分類し、その距離範囲における先行車両の運転操作及び走行の状態に応じた運転支援の内容を予め設定した情報である。例えば、自車両との車間距離が１０ｍの距離範囲にあり、先行車両の運転操作状態が急減速、走行状態が４０〜６０ｋｍ／ｈの車両走行速度である場合には、自車両が当該先行車両に追突するおそれがあるので、直ちに急減速する旨の内容が特定される。また、運転支援の内容を示す情報には、運転支援の内容を伝える音声情報や警報音が含まれる。
【００５２】
音声発生部１５は、運転支援判断処理部１４により選別された運転支援の内容を伝える音声情報や警報音を出力する構成部である。例えば、車内スピーカが利用される。操作力発生部１６は、自車両のブレーキペダルの操作に応じたブレーキ力を発生して自車両の制動動作を行う構成部である。減速制御部１７は、自車両の車両走行速度の減速を制御する構成部である。これらの構成部は、運転支援判断処理部１４からの駆動信号を受けて制動や減速を実施する。
【００５３】
次に、車載運転支援装置の動作について説明する。
図１０は、実施の形態１に係る車載運転支援装置による先行車両に関する情報の取得処理を示すフローチャートである。この図に沿って先行車両に関する情報の取得処理の詳細を説明する。
先ず、前段処理部１０の画像処理部１１におけるハイマウントランプ抽出処理部１１ａが、車載カメラ１により撮影された前方画像（先行車両を被写体に含む濃淡画像）を入力する（ステップＳＴ１）。車載カメラ１では、通常の車載カメラと同様に、例えば、３０フレーム／秒で撮影を行い、先行車両に搭載されたハイマウントランプ２の液晶パネル４は、バーコード様データを構成する各シンボルデータを、車載カメラ１の１フレームの撮影時間よりも短い１／３１秒程度の時間ごとに変化させている。
【００５４】
図１１は、前方画像の一例を示す図である。図１１に示すように、本発明では、ハイマウントランプ２の液晶パネル４の画像部分ａが情報取得に必要であり、前方画像におけるその他の画像部分は情報取得に無関係である。また、先行車両の情報取得には、液晶パネル４に標示されたバーコード様データを読み取れればよい。
そこで、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、前方画像を入力すると、図１２に示すように、当該画像を数ライン（平行線）ごとに飛び飛びに１ラインずつ読み取り、濃淡画像をフーリエ変換（周波数成分へ変換）する（ステップＳＴ２）。なお、フーリエ変換には高速でフーリエ変換を行うＦＦＴ（高速フーリエ変換）が知られており、最近の半導体及びマイクロプロセッサの進歩で安価に実現できるようになっている。
【００５５】
次に、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、前方画像の１ライン分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波があるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。なお、基本波とその派生波は、バーコード様データに起因した周波数成分であり、バーコード様データがない画像部分のフーリエ変換結果には出現しない。また、帯の間隔が一定であれば、基本波のみが出現する。つまり、バーコード様のシンボルのうちの少なくとも一つにおいて、黒色の帯の幅を狭い幅及び広い幅を混在させることで、所定の情報をシンボル化することができ、このとき黒色の帯の幅に応じて、基本波に加えて、特定の周波数成分の派生波が出現する。
【００５６】
図１３，１４は、前方画像の１ライン分をフーリエ変換した結果を示すグラフであり、横軸が周波数、縦軸が信号強度である。図１３は、図１２のラインｋの画像部分をフーリエ変換した結果を示している。ラインｋの画像部分にはバーコード様データがないため、背景画像の周波数成分のみが得られる。図１４（ａ）は、図１２のラインｎの画像部分をフーリエ変換した結果を示しており、図１４（ｂ）は、図１２のラインｍの画像部分をフーリエ変換した結果を示している。
【００５７】
基本波の周波数（基本周波数成分）は、バーコード様データにおける黒色の狭い方の帯幅に反比例し、当該先行車両と自車両の車間距離に正比例する。また、基本周波数成分は、背景画像の周波数成分と比べて強い信号強度となる。
派生波は、基本波の周波数以下の特定の周波数（例えば、基本波の周波数の２／３）で出現し、その信号強度は基本波よりも小さい。
従って、基本周波数成分及び派生波の特定周波数成分の有無を確認することで、フーリエ変換した画像部分が、前方車両の情報がシンボル化されたバーコード様データの画像部分であるか否かを判定できる。
【００５８】
図１０の説明に戻る。１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がなかった場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、ステップＳＴ１に戻り、前方画像における次のラインに対して上述の処理を繰り返す。
一方、１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がある場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、当該ラインの画像部分をフーリエ変換して得られた基本波の周波数データを、距離演算部１２へ出力する。
【００５９】
距離演算部１２は、入力した基本波の周波数から自車両と先行車両との車間距離を演算する（ステップＳＴ４）。図１２の前方画像において、自車両の手前に存在する先行車両のハイマウントランプ２で標示されたバーコード様データは、前方画像上で大きく撮影される。一方、この先行車両より自車両から離れた位置にある車両のハイマウントランプ２で標示されたバーコード様データは、自車両に近いものより前方画像上で小さく撮影される。
また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、自車両手前の先行車両に関するラインｍの画像部分のフーリエ変換結果は、基本波の周波数ｆ３とその派生波の周波数はｆ４である。この先行車両より、さらに自車両から離れた位置の先行車両に関するラインｎの画像部分のフーリエ変換結果は、基本波の周波数ｆ１とその派生波の周波数はｆ２である。
周波数ｆ１＞ｆ３、ｆ２＞ｆ４となり、自車両手前の先行車両に関するラインｍの画像部分のフーリエ変換結果は、この先行車両よりさらに自車両から離れた位置の先行車両に関するラインｎの画像部分のフーリエ変換結果よりも基本波及びその派生波の周波数が低くなる。従って、基本波や派生波の周波数を比較することで、ハイマウントランプ２が搭載された先行車両が自車両に対して近くにいるのか離れた位置にあるのかを認識できる。
【００６０】
図１５は、基本波の周波数と車間距離との関係を示す図である。バーコード様データにおける黒色の狭い方の帯幅が先行する全ての車両で同一であれば、図１５に示すように、基本波の周波数と車間距離は比例関係となる。距離演算部１２は、この関係を利用して、基本波の周波数から、この基本波が得られたバーコード様データを標示する先行車両との車間距離を求める。図１５では、ラインｎの画像部分をフーリエ変換して得られた先行車両との車間距離はｐとなり、ラインｍの画像部分をフーリエ変換して得られた先行車両との車間距離はｑとなる。例えば、ラインｎの画像部分をフーリエ変換して得られた基本波の周波数ｆ１と、ラインｍの画像部分をフーリエ変換して得られた基本波の周波数ｆ３とは下記の関係になる。
ｆ１：ｆ３＝ｐ：ｑ
【００６１】
上述のようにして車間距離が演算されると、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、フーリエ変換した結果に基本波と派生波があった１ライン分の濃淡画像を、シンボル情報検出処理部１１ｂへ出力する。シンボル情報検出処理部１１ｂは、入力した１ライン分の濃淡画像の画像部分から、シンボルを読み取る（ステップＳＴ５）。読み取られたシンボルは、シンボル情報検出処理部１１ｂから走行状態検出部１３へ出力される。
走行状態検出部１３は、図６に示したようなシンボルデータが取り得る数値の対応表に基づいて、シンボル情報検出処理部１１ｂから得たシンボルが“フラグ”であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
ここで、シンボルが“フラグ”でなければ（ステップＳＴ６；ＮＯ）、ステップＳＴ１へ戻り、上述の処理を繰り返す。
また、シンボルが“フラグ”である場合（ステップＳＴ６；ＹＥＳ）、シンボル情報検出処理部１１ｂは、車載カメラ１で撮影された次のフレームの前方画像を入力し（ステップＳＴ７）、当該画像における同一ラインの画像部分から、シンボルを読み取る（ステップＳＴ８）。
【００６２】
次に、走行状態検出部１３は、先行車両のハイマウントランプ２が標示するバーコード様データの同一ラインの画像部分から、全てのシンボルを読み取ったか否かを判定する（ステップＳＴ９）。例えば、走行状態検出部１３が、バーコード様データで最後に標示される“ＣＲＣ”のシンボルを読み取った場合に、全てのシンボルを読み取ったものと判定する。未だに読み取っていないシンボルがある場合（ステップＳＴ９；ＮＯ）、ステップＳＴ７に戻り、車載カメラ１により撮影された次のフレームの前方画像を順次入力して、上述の処理を繰り返し、“車両走行速度”、“運転操作状態”、“車間距離演算用のシンボル幅情報”、“ＣＲＣ”を順次読み取る。また、全てのシンボルを読み取った場合（ステップＳＴ９；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００６３】
上述のようにして得られた自車両と先行車両の車間距離と、先行車両の運転操作及び走行の状態を示す情報は、距離演算部１２及び走行状態検出部１３から運転支援判断処理部１４へ出力される。運転支援判断処理部１４は、距離演算部１２及び走行状態検出部１３から入力した情報に基づいて、記憶部１４ａに記憶されている運転支援の内容を示す情報のうちから、運転者に提供すべき情報を選別する。
そして、音声発生部１５が、運転支援判断処理部１４により選別された運転支援の内容を伝える音声情報や警報音を出力する。もしくは、操作力発生部１６が、運転支援判断処理部１４により選別された運転支援の内容に基づいて、自車両のブレーキペダルの操作、あるいは、アクセルペダルの操作に応じたブレーキ力、あるいは、加速力を発生して自車両の制動、あるいは、加速の動作を行う。さらに、減速制御部１７が、運転支援判断処理部１４により選別された運転支援の内容に基づいて、自車両の車両走行速度の減速を制御する。
【００６４】
次に、図１０のステップＳＴ５，８におけるシンボル読み取り処理の詳細を説明する。
図１６は、ラインごとの濃淡画像からシンボルを読み取る処理を示すフローチャートである。先ず、シンボル情報検出処理部１１ｂが、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａにより既に読み込まれている濃淡画像（前方画像）のうち、フーリエ変換の結果に基本波と派生波があったラインの画像部分を入力する（ステップＳＴ１ａ）。例えば、図１２に示すラインｎ，ｍの画像部分が入力されたものとする。
【００６５】
次に、シンボル情報検出処理部１１ｂは、入力したラインの画像部分における黒信号と白信号とを区別する（ステップＳＴ２ａ）。例えば、入力した１ライン分の画像部分を、輝度値に関する所定の閾値を用いて２値化してから、当該ラインの２値化画像部分を走査することにより、黒信号と白信号とを区別する。
図１７は、黒信号と白信号を区別する処理の概要を示す図である。図１７に示す例は、ラインｍの２値化画像部分を走査した結果である。ラインｍの２値化画像部分をラインｍに沿って走査することにより、ディジタル値“１”の白信号と、ディジタル値“０”の黒信号が得られる。
【００６６】
次いで、シンボル情報検出処理部１１ｂは、走査結果のディジタル信号に基づき、黒い帯と白い帯（黒い帯同士の間隔）とが交互に現れるシーケンスを生成する（ステップＳＴ３ａ）。このとき、ディジタル値“０”の黒信号が得られる範囲と、ディジタル値“１”の白信号が得られる範囲によってそれぞれの帯が狭い幅（細バー）か広い幅（太バー）かも認識され、図１７のようなシーケンスが得られる。
【００６７】
この後、シンボル情報検出処理部１１ｂは、得られたシーケンスを、シンボルデータに変換する（ステップＳＴ４ａ）。すなわち、黒帯の幅とその間隔に基づいて、そのシーケンスが表すディジタル値を判別し、シンボルデータとする。
以上の処理が終了すると、シンボル情報検出処理部１１ｂは、走行状態検出部１３へシンボルデータを出力する。走行状態検出部１３は、図６に示したようなシンボルデータが取り得る数値の対応表に基づいて、シンボル情報検出処理部１１ｂで得られたシンボルの数値から、その内容を解析する。この結果、シンボルが“フラグ”であれば、車載カメラ１で撮影された次のフレームの画像を順次入力し、上記処理を繰り返してシンボルを順次出力する。このようにして、走行状態検出部１３が、“車輌走行速度”、“運転操作状態”、“車間距離演算用のシンボル幅情報”を得る。
一方、最初の結果が“フラグ”でなければ、再度画像を入力し、バーコード様データの検出からやり直す。
【００６８】
以上のように、この実施の形態１によれば、バーコード様のシンボルを標示する液晶パネル４と、自車両の運転操作及び走行の状態を検出する運転操作・走行状態検出部６と、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両の運転操作及び走行の状態に対応するシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、液晶パネル４を制御するハイマウントランプ制御部７とを備えた運転支援用情報提供装置３と、自車両の前方を撮影する車載カメラ１と、車載カメラ１により撮影された撮影画像から、先行車両に搭載された上記運転支援用情報提供装置３の液晶パネル４の画像を抽出するハイマウントランプ抽出処理部１１ａと、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａにより抽出された液晶パネル４の画像から、当該液晶パネル４に標示されたバーコード様のシンボルを検出するシンボル情報検出処理部１１ｂと、シンボル情報検出処理部１１ｂにより検出されたシンボルに対応する先行車両の運転操作及び走行の状態を検出する走行状態検出部１３と、走行状態検出部１３により検出された先行車両の運転操作及び走行の状態に基づいて、予め設定した運転支援の内容を示す情報のうちから、運転者に提供すべき情報を選別し、当該選別した情報に基づいて自車両の運転支援を行う運転支援判断処理部１４とを備えた車載運転支援装置９とを備える。このように構成することにより、簡易な構成で、先行車両の走行状態を的確に検出して効率よく運転支援することができる。
【００６９】
また、この実施の形態１によれば、バーコード様のシンボルの少なくとも１つが、当該シンボルの画像を周波数成分に変換（フーリエ変換）した場合に、帯状部の幅に応じた基本周波数成分とこれに派生する特定の周波数成分とを含む。さらに、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａが、車載カメラ１により撮影された撮影画像をフーリエ変換し、帯状部の幅に応じた基本周波数成分とこれに派生する特定の周波数成分とを含むか否かに応じて、撮影画像から液晶パネル４の画像を抽出する。このようにすることで、車載運転支援装置９側で液晶パネル４の撮影画像からバーコード様のシンボルを含む画像部分を容易に抽出することができる。
【００７０】
さらに、この実施の形態１によれば、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａにより抽出された液晶パネル４の画像のフーリエ変換結果に含まれる基本周波数成分及びこれに派生する特定の周波数成分の値から前方車両までの距離を算出する距離演算部１２を備える。この構成を備えることにより、容易に先行車両との車間距離を算出することができる。
【００７１】
さらに、この実施の形態１によれば、ハイマウントランプ制御部７が、所定の速度単位で区分した車両の速度範囲ごとに対応付けた数値データに基づいて、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両の走行速度の速度範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、液晶パネル４を制御する。このようにすることにより、後続車両において、先行車両の走行速度の速度範囲に応じた運転支援を行うことができる。
【００７２】
さらに、この実施の形態１によれば、ハイマウントランプ制御部７が、アクセル操作及びブレーキ操作の状態ごとに対応付けた数値データに基づいて、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両のアクセル操作及びブレーキ操作の状態に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように、液晶パネル４を制御する。このようにすることで、後続車両において、先行車両のアクセル操作及びブレーキ操作の状態に応じた運転支援を行うことができる。
【００７３】
さらに、この実施の形態１によれば、ハイマウントランプ制御部７が、エアーバッグ作動の有無にそれぞれ対応付けた数値データに基づいて、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両でのエアーバッグ作動の有無に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御する。このようにすることにより、後続車両において、先行車両におけるエアーバッグの作動有無に応じた運転支援を行うことができる。
【００７４】
さらに、この実施の形態１によれば、ハイマウントランプ制御部７が、液晶パネル４に標示されるバーコード様のシンボルの実幅に対応する数値データ、あるいは車両の種類に対応する数値データに基づいて、自車両の液晶パネル４に標示されるバーコード様のシンボルの実幅に対応する数値を示すシンボル、あるいは自車両の種類に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御する。このようにすることにより、後続車両において、先行車両との車間距離の正確な測定が可能であり、また、先行車両の車種に応じた運転支援を行うことができる。
【００７５】
実施の形態２．
実施の形態２では、運転者のアクセル操作やブレーキ操作とは関係なく、つまり運転者が意図せず、主に道路の勾配等によって生じた自車両の加速や減速の状態を、後続車両に提供する。
図１８は、この発明の実施の形態２に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図１８において、実施の形態２に係る運転支援用情報提供装置３Ａには、図２に示したエアーバッグ動作信号に替わって、進行方向のＧセンサ１８からの出力信号が運転操作・走行状態検出部６Ａに入力される。進行方向のＧセンサ１８は、自車両の進行方向における加速度を検出するセンサである。運転操作・走行状態検出部６Ａは、進行方向のＧセンサ１８から入力した自車両の進行方向における加減速度に基づいて、自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の各状態を、自車両の走行状態として検出する。ハイマウントランプ制御部７Ａは、アクセル及びブレーキ操作、車両走行速度に関しては、上記実施の形態１と同様に処理するとともに、運転操作・走行状態検出部６Ａにより検出された自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の状態に対応するシンボル“運転操作状態”を標示する制御信号８を生成し、液晶駆動回路５に出力する。
【００７６】
実際の道路環境、特に夜間においては、運転者が標識を見過ごしたり、慣れない道程での注意不足等のため、道路勾配に起因した予期しない車両の減速が発生する場合が多い。
このような状況が直近の先行車両で発生した場合は、後続車両が追突する危険性が高くなる。従って、先行車両の運転者が意図しないで発生した進行方向における減速や急減速の状態を、後続車両へいち早く情報提供することは非常に重要である。
また、車両の下り勾配での加速現象については、先行車両と後続車両の車間距離が一時的に大きくなる。このため、車両の追従走行制御や運転者自身の判断で過剰あるいは不要な加速（アクセル操作）をすることとなり、エコ走行の観点から好ましくない。
【００７７】
そこで、この実施の形態２では、自車両の進行方向における加速度を検出する進行方向のＧセンサ１８を備え、運転操作・走行状態検出部６Ａが、進行方向のＧセンサ１８の出力信号に基づいて、自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の各状態を、自車両の走行状態として検出する。そして、ハイマウントランプ制御部７Ａが、運転操作・走行状態検出部６Ａにより検出された自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の状態に対応するシンボルを標示する制御信号８を生成して液晶駆動回路５に出力する。
【００７８】
一般に車載用として使用されるＧセンサは、例えばアナログの電圧信号で−２〜＋２Ｇを０〜４Ｖ、あるいは、進行方向の減速度０Ｇを０Ｖにして１Ｇあたり１Ｖぐらいの電圧信号を出力するようになっている。この信号を受けて、運転操作・走行状態検出部６Ａでは、自車両の走行状態を、緩減速、減速、急減速のそれぞれに応じた閾値を使って判別する。例えば、Ｇセンサ１８で検出された進行方向の減速度が−０．０５Ｇ〜−０．２Ｇである場合は“緩い減速”と判別し、進行方向の減速度が−０．２Ｇ〜−０．５Ｇである場合は“減速”と判別し、進行方向の減速度が−０．５Ｇ〜−１Ｇである場合は“急減速”と判別する。
【００７９】
ハイマウントランプ制御部７Ａは、運転操作・走行状態検出部６Ａにより判別された自車両の進行方向における減速の状態を入力すると、図６で示した対応表に基づいて、当該運転操作状態に対応する数値のシンボルデータを生成して、このシンボルを標示する制御信号８をハイマウントランプ２の液晶駆動回路５へ出力する。
液晶駆動回路５は、ハイマウントランプ制御部７Ａの制御信号８に従い、当該シンボルを含むバーコード様データを液晶パネル４に標示させる。図６の例を用いて説明すると、自車両が道路勾配により緩減速する場合、“運転操作状態”のシンボルデータとして、数値“５”のシンボルを含むバーコード様データが標示される。
【００８０】
一方、自車両が進行方向に加速する場合、運転者が意図しない（アクセル操作によらない）急加速は考えにくいので、運転操作・走行状態検出部６Ａは、自車両の走行状態を、緩加速と加速のそれぞれに応じた閾値を使って判別する。例えば、Ｇセンサ１８で検出された進行方向の加速度に関する閾値として＋０．０５Ｇを設定し、進行方向の加速度が、＋０．０５Ｇ以下である場合は“緩い加速”と判別し、上記閾値を超えるが急加速と判別するための閾値未満である場合は“加速”と判別する。ここでは、特にカットオフ時間や閾値のヒステリシスは考慮しない。
【００８１】
以上のように、この実施の形態２によれば、自車両の進行方向の加速度を検出するＧセンサ１８を備え、運転操作・走行状態検出部６Ａが、Ｇセンサ１８により検出された自車両の進行方向の加速度に基づいて、自車両の進行方向における加減速の状態を検出し、ハイマウントランプ制御部７Ａが、複数の段階に区分した車両の進行方向における加減速の状態ごとに対応付けた数値データに基づいて、運転操作・走行状態検出部６Ａにより検出された自車両の進行方向における加減速の状態の段階に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御する。このようにすることで、走行道路の勾配等に起因した運転者が意図しない自車両の進行方向における加減速の状態を、後続車両に伝達することができる。これにより、先行車両の進行方向における減速に起因した追突や渋滞の発生を防止することができ、また先行車両の進行方向における加速に起因した後続車両の不要な加速を抑制することができる。
【００８２】
実施の形態３．
実施の形態３では、先行車両が車間距離センサを搭載しており、さらに先行する車両との車間距離を、後続車両に提供する。
図１９は、この発明の実施の形態３に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図１９において、実施の形態３に係る運転支援用情報提供装置３Ｂでは、運転操作・走行状態検出部６Ｂが、図２に示したエアーバッグ動作信号を入力せず、車間距離演算部２０が、車間距離センサ１９に検出された先行車両のプローブ情報に基づいて、自車両と同じ車線を走行する先行車両との車間距離を算出する。
ハイマウントランプ制御部７Ｂは、運転操作・走行状態検出部６Ｂから入力されるアクセル及びブレーキ操作、車両走行速度に関しては、上記実施の形態１と同様に処理するとともに、車間距離演算部２０により算出された先行車両と自車両との車間距離に対応した“車間距離演算用のシンボル幅情報”のシンボルを標示する制御信号８を生成し、液晶駆動回路５に出力する。液晶駆動回路５は、ハイマウントランプ制御部７Ｂの制御信号８に従って液晶パネル４にバーコード様データを標示する。
【００８３】
このようにすることで、後続車両に搭載された車載運転支援装置９は、自車両と先行車両との車間距離に加え、先行車両とさらに先行する車両との間の車間距離を認識することができる。これにより、自車両が、先行車両とさらに先行する車両との間での走行状態に起因した交通障害等を回避する運転支援を実施可能である。例えば、ある道路を走行する各車両が、先行車両との車間距離及び先行車両とさらに先行する車両との車間距離を把握して走行することにより、渋滞していない状況から、激しい渋滞や車両の流れが停滞する状況へ移行する道路状況（サグ（ｓａｇ）といわれる停止の車列）に移行することを回避できる。
【００８４】
以上のように、この実施の形態３によれば、自車両と同じ車線を走行する先行車両を検出する車間距離センサ１９を備え、運転操作・走行状態検出部６Ｂが、車間距離センサ１９で検出された先行車両の検出情報に基づいて、自車両と同じ車線を走行する先行車両との車間距離を検出し、ハイマウントランプ制御部７Ｂが、複数に区分した車間距離範囲ごとに対応付けた数値データに基づいて、運転操作・走行状態検出部６Ｂにより検出された車間距離の車間距離範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御する。このようにすることで、自車両が、先行車両とさらに先行する車両との間での走行状態に起因した交通障害等を回避する運転支援を実施できる。
【００８５】
実施の形態４．
実施の形態４は、アクセル操作・ブレーキ操作の信号、車輪の回転速度の信号など、車両側で出力される信号との接続がなくても、車両に搭載することができる運転支援用情報提供装置について述べる。
図２０は、この発明の実施の形態４に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図２０において、実施の形態４に係る運転支援用情報提供装置３Ｃは、ハイマウントランプ２、ハイマウントランプ制御部７Ｃ、進行方向のＧセンサ１８、運転状況検出部２１、電池・電源回路２２及び車体装着部２３を一つの筐体に一体化して構成される。
運転状況検出部２１は、進行方向のＧセンサ１８から入力した自車両の進行方向における加減速度に基づいて、自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の各状態を検出する構成部である。また、電池・電源回路２２は、車両側とは無関係に、運転支援用情報提供装置３Ｃ内の各構成部へ電源を供給する回路である。車体装着部２３は、運転支援用情報提供装置３Ｃを車両へ装着する構成部であり、車両内の信号線と接続することなく、運転支援用情報提供装置３Ｃを物理的に装着する。
【００８６】
この実施の形態４に係る運転支援用情報提供装置３Ｃは、自車両の車両情報が伝播する信号線と接続せずに取り付けられる。つまり、運転状況検出部２１が、自装置３Ｃに内蔵されたＧセンサ１８の出力信号から、自車両の運転状況（緩減速、普通の減速、急減速、加速）を検出する。ハイマウントランプ制御部７Ｃは、運転状況検出部２１に検出された自車両の進行方向における加速や減速、緩減速、急減速の状態に対応する“運転操作状態”のシンボルを標示する制御信号８を生成して液晶駆動回路５に出力する。液晶駆動回路５は、ハイマウントランプ制御部７Ｃの制御信号８に従って、液晶パネル４にバーコード様データを標示する。
【００８７】
以上のように、この実施の形態４によれば、バーコード様のシンボルを標示する液晶パネル４と、自車両の進行方向の加速度を検出するＧセンサ１８と、Ｇセンサ１８により検出された自車両の進行方向の加速度に基づいて、自車両の進行方向における加減速の状態を検出する運転状況検出部２１と、複数に区分した車間距離範囲ごとに対応する数値データに基づいて、運転状況検出部２１により検出された車間距離の車間距離範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御するハイマウントランプ制御部７Ｃとを備え、液晶パネル４、Ｇセンサ１８、運転状況検出部２１及びハイマウントランプ制御部７Ｃを一つの筐体に設ける。このように構成することで、車両情報がなくても、自装置３Ｃで検出された自車両の運転状況に基づいて、液晶パネル４に標示するシンボルデータを決定することから、異なる車両にも後付けで搭載できる。これにより、汎用性の高い運転支援用情報提供装置を実現することができる。
【００８８】
実施の形態５．
実施の形態５は、運転支援用情報提供装置と車載運転支援装置を互いに接続して１台の車両に搭載した場合について示す。
図２１は、この発明の実施の形態５に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図２１において、実施の形態５に係る運転支援用情報提供装置３Ｄでは、運転操作・走行状態検出部６Ｃが、図２に示したエアーバッグ動作信号を入力せず、ハイマウントランプ制御部７Ｄが、車載運転支援装置９の前段処理部１０で得られた先行車両の車両走行速度及び車間距離に対応した“車両走行速度”のシンボル及び“車間距離演算用のシンボル幅情報”のシンボルを標示する制御信号８を生成して、液晶駆動回路５に出力する。液晶駆動回路５は、ハイマウントランプ制御部７Ｄの制御信号８に従って、液晶パネル４にバーコード様データを標示する。
【００８９】
実施の形態５に係る前段処理部１０は、車載カメラ１により撮影された前方の撮影画像から、先行車両の車両走行速度及び自車両と先行車両との車間距離を検出する。例えば、先行車両が、本発明に係る運転支援用情報提供装置を搭載していれば、その液晶パネル４に標示されたバーコード様データから、上記実施の形態１と同様にして、距離演算部１２及び走行状態検出部１３により先行車両の車両走行速度及び自車両と先行車両との車間距離が検出される。
【００９０】
以上のように、この実施の形態５によれば、ハイマウントランプ制御部７Ｄが、複数に区分した車間距離範囲ごとに対応する数値データに基づいて、上記車載運転支援装置９の距離演算部１２により算出された自車両と先行車両との車間距離の車両距離範囲に対応する数値を示すシンボルのデータ列を、所定時間ごとに順次標示するように液晶パネル４を制御する。このようにすることで、上記実施の形態１〜４で説明した運転支援用情報提供装置及び車載運転支援装置における効果を同時に得ることができる。
【００９１】
実施の形態６．
実施の形態６に係る車載運転支援装置は、車載カメラ１の視野角（画角）を切り替えることで、画像処理部が自車両の前方の距離に応じて、先行車両の液晶パネル４に標示されたバーコード様データを検出する。なお、実施の形態６に係る車載運転支援装置の構成は、上記実施の形態１で図９を用いた構成と基本的に同様であるが、前段処理部１０における画像処理部１１によって車載カメラ１が視野角を切り替える点で異なる。従って、以降で装置構成を説明する場合は、図９を参照する。
【００９２】
図２２は、前方画像と距離ゾーンとの関係を示す図である。車載カメラ１の撮影画像上（イメージセンサ上）では、車載カメラ１に近い側（自車両側）が上記撮影画像の下辺側となり、車載カメラ１から遠い側（先行車両側）は、上記撮影画像の上辺側となる。
すなわち、図２２に示すように、撮影画像の下辺側から近距離ゾーン、中距離ゾーン、遠距離ゾーンとなる。このような距離ゾーンは、車載カメラ１の仰角（下向き角）に依存する。従って、適切な仰角を決めて車載カメラ１を設置すれば、自車両のずっと先を走行する車両や背景画像は、遠距離ゾーンの画像範囲に含まれる。また、自車両の直近の先行車両又はその先を走行する車両に搭載されたハイマウントランプ２は、近距離ゾーン又は中距離ゾーンの画像範囲に含まれる。
【００９３】
図２３は、この発明の実施の形態６に係る運転支援システムの概要を示す図である。図２３（ａ）は、車両Ａに搭載される車載運転支援装置が上記近距離ゾーンに対応した近距離モードである場合を示しており、図２３（ｂ）は車両Ａに搭載される車載運転支援装置が上記遠距離ゾーンに対応した遠距離モードである場合を示している。
実施の形態６に係る車載運転支援装置９は、車載カメラ１の視野角を広角度として遠距離の物体分解能は低下するが、自車両の直近を走行する先行車両が撮影範囲に含められる近距離モードを有し、また、車載カメラ１の視野角を狭角度として自車両の直近の物体が撮影範囲から漏れるが、自車両から遠距離の先行車両を撮影できる遠距離モードを有し、車載カメラ１の視野角を近距離モードと遠距離モードの中間の角度とした上記中距離ゾーンに対応する中距離モードを有する。
【００９４】
例えば、自車両から近い所定の距離範囲（例えば３０ｍまでの距離範囲）にある先行車両（車両Ｃ）のハイマウントランプ２を情報取得対象とする場合、図２３（ａ）に示すように、車載カメラ１の視野角を所定の範囲だけ広くした近距離モードを設定する。また、自車両から遠い所定の距離範囲（例えば５０ｍ以上の距離範囲）にある先行車両（車両Ｂ）のハイマウントランプ２を情報取得対象とする場合、図２３（ｂ）に示すように、車載カメラ１の視野角を所定の範囲だけ狭くした遠距離モードを設定する。さらに、近距離モードと遠距離モードの中間に位置する距離範囲（例えば２０ｍから５０ｍまでの距離範囲）にある先行車両のハイマウントランプ２を情報取得対象とする場合は、車載カメラ１の視野角を近距離と遠距離の中間の範囲とした中距離モードを設定する。
【００９５】
次に動作について説明する。
（１）先行車両に関する情報の取得処理について
図２４は、実施の形態６に係る車載運転支援装置による先行車両に関する情報の取得処理を示すフローチャートである。この図に沿って先行車両に関する情報の取得処理の詳細を説明する。
先ず、車載カメラ１により撮影された前方画像（先行車両を被写体に含む濃淡画像）を入力する（ステップＳＴ１ｂ）。なお、車載カメラ１では、通常の車載カメラと同様に、例えば、３０フレーム／秒で撮影を行い、先行車両に搭載されたハイマウントランプ２の液晶パネル４は、バーコード様データを構成する各シンボルデータを、車載カメラ１の１フレームの撮影時間よりも短い１／３１秒程度の時間ごとに変化させている。
次に、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、入力した前方画像を数ライン（平行線）ごとに飛び飛びに１ラインずつ読み取り、濃淡画像をフーリエ変換する（ステップＳＴ２ｂ）。
【００９６】
次いで、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、前方画像の１ライン分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波があるか否かを判定する（ステップＳＴ３ｂ）。１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がなかった場合（ステップＳＴ３ｂ；ＮＯ）、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、ステップＳＴ１ｂに戻って、前方画像における次のラインに対して、上述の処理を繰り返す。
一方、１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がある場合（ステップＳＴ３ｂ；ＹＥＳ）、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、この基本波の周波数データを距離演算部１２へ出力する。
【００９７】
距離演算部１２は、基本波の周波数データを入力すると、現時点で遠距離モードが設定されているか否かを判定する（ステップＳＴ４ｂ）。ここで、遠距離モードが設定されている場合（ステップＳＴ４ｂ；ＹＥＳ）、距離演算部１２は、遠距離モードの距離演算換算係数を選択する（ステップＳＴ５ｂ）。また、近距離モードが設定されていない場合（ステップＳＴ４ｂ；ＮＯ）、距離演算部１２は、近距離モードの距離演算換算係数を選択する（ステップＳＴ６ｂ）。
図２５は、各距離モードに対応する基本波の周波数と車間距離の関係を示す図である。図２５に示すように、１ラインの画像部分をフーリエ変換して得られた基本波の周波数とこれに対応する車間距離との関係は、距離モードに対応したものとなる。
そこで、距離演算部１２には、各距離モードに応じた距離演算換算係数が設定される。例えば、同じ基本波の周波数ｆ１において、近距離モードの車間距離と遠距離モードの車間距離には、ｐ１：ｐ２の関係があるので、近距離モードの距離演算換算係数はｐ１／（ｐ１＋ｐ２）、遠距離モードの距離演算換算係数はｐ２／（ｐ１＋ｐ２）となる。
距離演算部１２は、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａから入力した基本波の周波数と、選択した距離演算係数とを用いて、自車両と先行車両との車間距離を演算する（ステップＳＴ７ｂ）。
【００９８】
上述のようにして車間距離が演算されると、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、フーリエ変換した結果に基本波と派生波があったラインの濃淡画像を、シンボル情報検出処理部１１ｂへ出力する。シンボル情報検出処理部１１ｂは、入力したラインの濃淡画像部分からシンボルを読み取る（ステップＳＴ８ｂ）。読み取られたシンボルは、シンボル情報検出処理部１１ｂから走行状態検出部１３へ出力される。
走行状態検出部１３は、図６に示したようなシンボルデータが取り得る数値の対応表に基づいて、シンボル情報検出処理部１１ｂから得たシンボルが“フラグ”であるか否かを判定する（ステップＳＴ９ｂ）。
ここで、シンボルが“フラグ”でなければ（ステップＳＴ９ｂ；ＮＯ）、ステップＳＴ１ｂへ戻り、上述の処理を繰り返す。
また、シンボルが“フラグ”である場合（ステップＳＴ９ｂ；ＹＥＳ）、シンボル情報検出処理部１１ｂは、走行状態検出部１３からシンボルが“フラグ”である旨を受けると、車載カメラ１により撮影された次のフレームの前方画像を入力し（ステップＳＴ１０ｂ）、当該画像における同一ラインの画像部分から、シンボルを読み取る（ステップＳＴ１１ｂ）。
【００９９】
次に、走行状態検出部１３は、先行車両のハイマウントランプ２が標示するバーコード様データの同一ラインの画像部分から、全てのシンボルを読み取ったか否かを判定する（ステップＳＴ１２ｂ）。例えば、走行状態検出部１３が、バーコード様データで最後に標示される“ＣＲＣ”のシンボルを読み取った場合に、全てのシンボルを読み取ったものと判定する。
未だに読み取っていないシンボルがある場合（ステップＳＴ１２ｂ；ＮＯ）、ステップＳＴ１０ｂに戻り、車載カメラ１により撮影された次のフレームの前方画像を順次入力して、上述の処理を繰り返し、“車両走行速度”、“運転操作状態”、“車間距離演算用のシンボル幅情報”、“ＣＲＣ”を順次読み取る。また、全てのシンボルを読み取った場合（ステップＳＴ１２ｂ；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１００】
（２）距離モードの切り替えについて
例えば、図２３（ｂ）に示すように、自車両Ａと先行車両Ｂの車間距離が大きく、自車両Ａに搭載された車載運転支援装置９には、先行車両Ｂを対象とする遠距離モードが設定されていた場合を考える。実際の道路環境では、先行車両Ｂとの車間距離が大きい場合、図２３（ｂ）に示すように、割り込み車両Ｄが自車両Ａの走行車線上に進入してくることが考えられる。この割り込み車両Ｄが、自車両Ａの走行車線上の近距離モードに対応する距離範囲に進入した場合、遠距離モードでの車載カメラ１の視野角では当該車両Ｄが撮影範囲から漏れる可能性がある。従って、距離モードは固定的に設定するのではなく、所定の周期で切り替えることが望ましい。
【０１０１】
そこで、実施の形態６では、距離演算部１２が、車輪速パルスを入力して自車両の車両走行速度をモニタし、自車両の車両走行速度に応じて距離モードを自動的に切り替える。ここでは、車両走行速度が速いほど車載カメラ１の視野角を狭くする。
例えば、近距離モードと遠距離モードの２モードで切り替えを行う場合、車両走行速度が、０〜４０ｋｍ／ｈから５０ｋｍ／ｈまでの速度範囲で近距離モード（広角度）とし、５０ｋｍ／ｈ以上の速度範囲で遠距離モード（狭角度）とする。
また、距離モードの切り替えの速度範囲の閾値速度にヒステリシスを設ける。つまり、自車両の車両走行速度が近距離モードから遠距離モードの速度範囲になった場合、所定の時間だけ近距離モードに戻らないように、遠距離モードと判定する閾値速度にヒステリシス（閾値速度を下げる）を設ける。反対に、自車両の車両走行速度が遠距離モードから近距離モードになった場合においても、所定の時間だけ遠距離モードに戻らないように、近距離モードと判定する閾値速度にヒステリシスを設ける（閾値速度を上げる）。
近距離、中距離、遠距離の３モードの場合は、例えば、車両走行速度が、２０ｋｍ／ｈから３０ｋｍ／ｈまでの速度範囲で近距離モード（広角度）とし、３０ｋｍ／ｈから６０ｋｍ／ｈまでの速度範囲で近距離モード（中間角度）とし、７０ｋｍ／ｈ以上の速度範囲で遠距離モード（狭角度）とする。この場合も同様に、距離モードの切り替えの速度範囲の閾値速度にヒステリシスを設ける。
【０１０２】
また、近距離モードと遠距離モードの２モードで切り替えを行う場合、遠距離モードが設定されているとき、周期的かつ一時的に近距離モードに切り替えてもよい。
例えば、０．６秒間を一周期として遠距離モードを０．５秒間だけ継続して、その後に０．１秒間だけ一時的に近距離モードへ切り替える。このようにすることで、自車両の走行車線への急な割り込みがあっても、実施の形態６に係る車載運転支援装置９は、当該割り込み車両から提供される情報を得ることができる。
【０１０３】
また、先行車両との車間距離が大きくなるほど、車両の割り込みが発生しやすいことを考慮して距離モードを切り替えてもよい。つまり、遠距離モード及び近距離モードを設定する周期を、先行車両との車間距離に応じて変更する。すなわち近距離モードを設定する割合を大きくする（頻度を上げる）。例えば、距離演算部１２により算出された車間距離が５０ｍ程度であれば、０．６秒間を一周期として遠距離モードを０．５秒間だけ継続し、その後に０．１秒間だけ一時的に近距離モードへ切り替える。続いて、車間距離が７０ｍ程度に広がった場合、一周期を０．４秒間として遠距離モードを０．３秒間だけ継続しその後に０．１秒間だけ一時的に近距離モードへ切り替える。このようにしても、割り込み車両から提供される情報を的確に取得することができる。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態６によれば、車載カメラ１が、視野角変更可能であり、距離演算部１２が、車載カメラ１の視野角に応じて自車両からの距離を区分した距離モードが設定されており、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａにより抽出された液晶パネル４の画像のフーリエ変換結果に含まれる基本周波数成分及びこれに派生する特定の周波数成分の値と、距離モードに応じて設定された換算係数を用いて、自車両と先行車両の車間距離を算出する。この構成において、特に車載カメラ１の視野角を自車両の車両走行速度に応じて変更して距離モードが切り替えたり、あるいは、所定の周期ごとに距離モードを切り替える。このように車載カメラ１の視野角（画角）に応じた距離モードを設定することで、先行車両のハイマウントランプ制御部から的確に情報を得ることができる。
【０１０５】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜６では、所定時間ごとに標示できるシンボル（シンボル列）の長さには制限があるため、提供情報の種類や内容が詳細になると１つのシンボル列が時系列でサイクリックに戻るまでの時間が長くなる。従って、車載運転支援装置側でバーコード様データを背景画像の中から抽出するための遅れ時間が増大し、提供情報の全てを取得できない場合が発生し得る。
そこで、この実施の形態７では、バーコード様データを標示する液晶パネルと、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯状態に応じた情報を提供するランプ部と組み合わせたハイマウントランプを設けている。このランプ部は、複数のＬＥＤの点灯状態（点灯パターン）を提供情報の種類や内容に応じて設定すればよいため、車載運転支援装置での情報抽出の遅れを防ぐことができる。
【０１０６】
図２６は、この発明の実施の形態７に係る運転支援用情報提供装置のハイマウントランプを示す図である。図２６に示す実施の形態７に係るハイマウントランプ２Ａでは、枠の上辺に沿って複数のＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２（ＬＥＤ１〜８）が配置され、枠内に液晶パネル４が配置される。なお、ハイマウントランプ２Ａの外枠は自車両の後部に搭載可能な大きさであるとよい。
【０１０７】
液晶パネル４は、上記実施の形態１〜６と同様にバーコード様データを標示する。
ここで、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６は、車両走行情報提供用のＬＥＤ（番号１〜６）であり、ＬＥＤ４ｂ−１，４ｂ−２は、車間距離検出用のＬＥＤ（ＬＥＤ４ａ〜４ｄ）間の実距離データ提供用のＬＥＤ（番号７，８）である。ＬＥＤ４ｆ−１〜４ｆ−６，４ｇ−１，４ｇ−２からなるＬＥＤ列を、ＬＥＤがオンでディジタル値“１”、ＬＥＤがオフでディジタル値“０”となる８ビットのディジタルデータとみなして、その点灯状態と自車両の運転操作及び走行の状態とを対応付ける。このＬＥＤ列の点灯状態と自車両の運転操作及び走行の状態との対応関係を情報コードと呼称する。なお、ＬＥＤ列の点灯状態と自車両の運転操作及び走行の状態との対応の規定は、予め決定しておくのが望ましい。
【０１０８】
図２７は、実施の形態７に係る運転支援用情報提供装置の構成を示すブロック図である。図２７において、実施の形態７に係る運転支援用情報提供装置３Ｅは、ハイマウントランプ２ＡのＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２の点灯状態及び液晶パネル４に標示したバーコード様データを利用して自車両に関する情報を後続車両へ伝達する。その構成として、ハイマウントランプ２Ａ、運転操作・走行状態検出部６とハイマウントランプ制御部７を備える。また、ハイマウントランプ２Ａは、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２、液晶パネル４、及び液晶・ＬＥＤ駆動回路５Ａを備える。
【０１０９】
液晶・ＬＥＤ駆動回路５Ａは、ハイマウントランプ２Ａの駆動回路であり、ハイマウントランプ制御部７からの制御信号８に従って、液晶パネル４にバーコード様データを標示し、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２を点灯する回路である。
運転操作・走行状態検出部６は、自車両の運転操作及び走行の状態を検出する構成部である。例えば、ブレーキ操作信号、アクセル操作信号、車輪速パルス、エアーバッグ動作信号（衝突信号）を入力して、運転者によるブレーキ操作（ブレーキＯＮ）、アクセル操作（アクセルＯＮ）、車両走行速度、自車両の異常状態（衝突、被衝突のどちらでも、衝突だけでもよい）が検出される。
【０１１０】
ハイマウントランプ制御部７は、ハイマウントランプ２Ａの液晶・ＬＥＤ駆動回路５Ａによる液晶パネル４の標示及びＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２の点灯を制御する構成部であって、運転操作・走行状態検出部６により検出された自車両の運転操作及び走行の状態に対応した、シンボルの標示及びＬＥＤの点灯状態とする制御信号８を生成して、液晶・ＬＥＤ駆動回路５Ａに出力する。
【０１１１】
車載運転支援装置９では、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａが、車載カメラ１により撮影された前方画像（先行車両を被写体に含む濃淡画像）を入力する。ここでは、上記実施の形態１〜６と同様に、車載カメラ１が、例えば、３０フレーム／秒で撮影を行い、先行車両に搭載されたハイマウントランプ２Ａの液晶パネル４は、バーコード様データを構成する各シンボルデータを、車載カメラ１の１フレームの撮影時間よりも短い１／３１秒程度の時間ごとに変化させている。
【０１１２】
次に、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、入力した前方画像を数ライン（平行線）ごとに飛び飛びに１ラインずつ読み取り、濃淡画像をフーリエ変換する。
次いで、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、前方画像の１ラインをフーリエ変換した結果に基本波と派生波があるか否かを判定する。１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がなかった場合、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、前方画像における次のラインに対して、上述の処理を繰り返す。
【０１１３】
一方、１ラインの画像部分をフーリエ変換した結果に基本波と派生波がある場合、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、当該ラインの画像部分をフーリエ変換して得られた基本波の周波数データを、距離演算部１２へ出力する。
距離演算部１２は、図１５に示した基本波の周波数と車間距離の対応関係に基づいて、基本波の周波数から自車両と先行車両の車間距離を演算する。
上述のようにして車間距離が演算されると、ハイマウントランプ抽出処理部１１ａは、フーリエ変換した結果に基本波と派生波があったラインの濃淡画像を、シンボル情報検出処理部１１ｂへ出力する。シンボル情報検出処理部１１ｂは、入力したラインの濃淡画像部分からシンボルを読み取る。読み取られたシンボルは、シンボル情報検出処理部１１ｂから走行状態検出部１３へ出力される。
【０１１４】
走行状態検出部１３は、前方画像（濃淡画像）においてシンボル情報検出処理部１１ｂでシーケンスが得られた画像領域のうち、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２（ＬＥＤ１〜８）に相当する画像部分があるものを抽出する。続いて、走行状態検出部１３は、抽出した画像部分における輝度レベルの差異から、ＬＥＤごとに点灯しているか否かを判別する。走行状態検出部１３には、ＬＥＤ１〜８の点灯状態によって規定されるディジタルデータと車両情報との対応データが予め設定されており、この対応データを基に、判別したＬＥＤ１〜８の点灯状態に対応する情報を特定する。
【０１１５】
例えば、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−３（ＬＥＤ１〜３）の点灯状態で規定される３ビットのディジタルデータで、所定の速度ごとに複数の段階に区分された自車両の車両走行速度（ｋｍ／ｈ）を表す。また、ＬＥＤ４ａ−４〜４ａ−６（ＬＥＤ４〜６）の点灯状態で規定される３ビットのディジタルデータで、複数の段階に区分された自車両の加減速の状態（自車両の運転操作及び走行の状態）を表す。さらに、ＬＥＤ４ｂ−１，４ｂ−２（ＬＥＤ７，８）の点灯状態で規定される２ビットのディジタルデータで、車間距離検出用のＬＥＤ間の実距離データを表す。
【０１１６】
また、走行状態検出部１３は、図６に示したシンボルデータが取り得る数値の対応表に基づいて、シンボル情報検出処理部１１ｂから得たシンボルが“フラグ”であるか否かを判定する。ここで、シンボルが“フラグ”でなければ、上述の処理を繰り返す。
また、シンボルが“フラグ”である場合、シンボル情報検出処理部１１ｂは、車載カメラ１により撮影された次のフレームの前方画像を入力し、当該画像における同一ラインの画像部分から、シンボルを読み取る。
【０１１７】
次に、走行状態検出部１３は、先行車両のハイマウントランプ２が標示するバーコード様データの同一ラインの画像部分から、全てのシンボルを読み取ったか否かを判定する。例えば、走行状態検出部１３が、バーコード様データで最後に標示される“ＣＲＣ”のシンボルを読み取った場合に、全てのシンボルを読み取ったものと判定する。
未だに読み取っていないシンボルがある場合、車載カメラ１により撮影された次のフレームの前方画像を順次入力して上述の処理を繰り返し、シンボルを順次読み取る。また、全てのシンボルを読み取った場合、処理を終了する。
【０１１８】
以上のように、この実施の形態７によれば、バーコード様データを標示する液晶パネルと、複数のＬＥＤの点灯状態に応じた情報を提供するランプ部と組み合わせたハイマウントランプを設けたので、上記実施の形態１〜６と比較してさらに的確に先行車両に関する情報を検出することができ、効率的な運転支援が可能である。
【０１１９】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  車載カメラ、２，２Ａ  ハイマウントランプ、３，３Ａ〜３Ｅ  運転支援用情報提供装置、４  液晶パネル、４Ａ  照明器、４ａ−１〜４ａ−６，４ｂ−１，４ｂ−２  ＬＥＤ、５  液晶駆動回路、５Ａ  液晶・ＬＥＤ駆動回路、６，６Ａ〜６Ｃ  運転操作・走行状態検出部、７，７Ａ〜７Ｄ  ハイマウントランプ制御部、８  制御信号、９  車載運転支援装置、１０  前段処理部、１１  画像処理部、１１ａ  ハイマウントランプ抽出処理部、１１ｂ  シンボル情報検出処理部、１２  距離演算部、１３  走行状態検出部、１４  運転支援判断処理部、１４ａ  記憶部、１５  音声発生部、１６  操作力発生部、１７  減速制御部、１８  進行方向のＧセンサ、１９  車間距離センサ、２０  車間距離演算部、２１  運転状況検出部、２２  電池・電源回路、２３  車体装着部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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