JP2005044219A

JP2005044219A - Driving supporting device

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Publication number: JP2005044219A
Application number: JP2003279117A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Horii; 泰聡堀井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-02-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving supporting device for improving safety by reducing a load of a driver when the driver is driving while preventing obstacles in the periphery of a vehicle. <P>SOLUTION: This driving supporting device 1 for an automobile comprises ultrasonic sonars 31 to 33 to detect obstacles in the periphery of the vehicle, and to acquire the location information of those obstacles; a steering angle sensor 50 to detect a steering angle; a laser device 20 to emit a visible laser beam; and a controller 40 to adjust the emitting status of the visible laser beam by the laser beam emitting means on the basis of the location information and the steering angle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は，車両周辺の障害物を回避（すり抜け）して自動車を安全に運転するための運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support device for safely driving an automobile by avoiding (passing through) obstacles around the vehicle.

従来，超音波ソナーやレーザレーダ等により車両周辺の障害物を検知して，その検知結果に基づいてドライバーの運転を支援するシステムが実用化されている。
運転支援の方法としては，車室内でアラーム音を鳴らすことでドライバーの注意力を喚起する方法や，自動車の周辺を撮影する撮像カメラ等により取得した画像を，車室内の画像モニタ等に表示することによりドライバーの判断を支援する方法等がある（例えば，特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a system that detects an obstacle around a vehicle using an ultrasonic sonar, a laser radar, or the like and supports driving of the driver based on the detection result has been put into practical use.
As driving assistance methods, an alarm is sounded in the passenger compartment to raise the driver's attention, and images acquired by an imaging camera that captures the area around the vehicle are displayed on an image monitor in the passenger compartment. For example, there is a method for assisting the driver's judgment (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら，上記従来の運転支援システムでは，次のような問題がある。すなわち，単にアラーム音による注意喚起のみでは，注意を要する障害物の認知等，運転状況を判断する負担は，依然としてドライバーが負わなくてはならず，その負担を軽減して安全性を高めるという運転支援の目的を十分達成することができないおそれがある。
また，上記車室内の画像モニタ上に周辺画像を提示する方法では，運転状況の視認と並行して，画像モニタに注意を払わなければならないという新たな負荷が発生するため，ドライバーの運転負担を十分に低減できないおそれがある。
特開平１０−１１９６７４号公報（明細書中の段落番号「０００８」〜「００１８」，第２図） However, the conventional driving support system has the following problems. In other words, the driver must still bear the burden of judging driving conditions, such as recognition of obstacles that require attention, simply by alerting with an alarm sound, and driving that reduces the burden and increases safety. There is a risk that the purpose of assistance cannot be fully achieved.
In addition, the method of presenting the surrounding image on the image monitor in the vehicle interior generates a new load that requires paying attention to the image monitor in parallel with visual recognition of the driving situation. There is a risk that it cannot be reduced sufficiently.
JP-A-10-119674 (paragraph numbers “0008” to “0018” in the specification, FIG. 2)

本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，車両周辺の障害物を回避して運転する際のドライバーの負担を軽減して安全性を向上する運転支援装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and intends to provide a driving support device that improves safety by reducing the burden on the driver when driving while avoiding obstacles around the vehicle. Is.

本発明は，車両周辺の障害物を検知して該障害物の位置情報を取得する検知手段と，
ステアリングの操舵角であるステアリング舵角を検出する舵角検出手段と，
可視光レーザを発光するレーザ発光手段と，
上記位置情報及び上記ステアリング舵角に基づいて上記レーザ発光手段による可視光レーザの発光状態を調整する制御手段とを有してなることを特徴とする自動車用の運転支援装置にある（請求項１）。 The present invention comprises a detecting means for detecting an obstacle around a vehicle and acquiring positional information of the obstacle;
Steering angle detection means for detecting a steering angle that is a steering angle of the steering;
A laser emitting means for emitting a visible light laser;
A driving support apparatus for an automobile, comprising: a control unit that adjusts a light emission state of a visible light laser by the laser emission unit based on the position information and the steering angle. ).

本発明の自動車用の運転支援装置は，上記レーザ発光手段が可視光レーザを発光するように構成してある。
車両を運転するドライバーの前方に拡がる走行環境に向けて，上記可視光レーザを発光すると該可視光レーザの光路上の障害物が存在する場合には，その障害物等の外表面上に，上記可視光レーザの照射領域であるレーザスポットを形成して，直接的に上記障害物を指し示す（ポインティング）ことができる。
そのため，例えば，車両周辺に注意を要する障害物が存在する場合には，上記レーザスポットにより直接的に指し示して，その障害物に対するドライバーの注意力を喚起して，安全性を向上することができる。 The automobile driving support apparatus of the present invention is configured such that the laser light emitting means emits a visible light laser.
When an obstacle on the optical path of the visible light laser beam is emitted when the visible light laser is emitted toward the driving environment spreading in front of the driver who drives the vehicle, A laser spot that is an irradiation region of the visible light laser can be formed and the obstacle can be pointed directly (pointing).
Therefore, for example, when there are obstacles that require attention around the vehicle, it is possible to improve safety by pointing directly to the laser spot and alerting the driver to the obstacles. .

また，上記制御手段は，上記検知手段による上記位置情報に基づいて，上記レーザ発光手段に可視光レーザの発光状態を調整するように構成してある。
ここで，上記位置情報としては，車両周辺の障害物の有無に関する情報のみであっても良く，障害物の有無と該障害物までの距離情報とを組み合わせてなる情報であっても良く，障害物の有無と該障害物までの距離情報及び方位情報を含む３次元的な位置情報とを組み合わせてなる情報等であっても良い。
また，上記制御手段により調整する上記可視光レーザの上記発光状態としては，発光するかしないか，発光エネルギー，発光方向等のいずれか及び組み合わせてなる状態がある。 Further, the control means is configured to adjust the light emission state of the visible light laser to the laser light emission means based on the position information by the detection means.
Here, the position information may be only information related to the presence or absence of obstacles around the vehicle, or may be information obtained by combining the presence or absence of obstacles and distance information to the obstacles. It may be information that is a combination of the presence / absence of an object and three-dimensional position information including distance information and direction information to the obstacle.
In addition, the light emission state of the visible light laser adjusted by the control means includes a state in which light is emitted or not, light emission energy, light emission direction, and the like and a combination thereof.

そのため，上記運転支援装置では，例えば，車両周辺に障害物があるかないかに応じて，上記可視光レーザを発光するかしないかの切り換え等を実施することができる。
それ故，上記運転支援装置によれば，車両周辺に障害物が存在しない場合等における不要な可視光レーザの発光を抑制し，上記可視光レーザを発光するタイミングを適切なものにできる。 Therefore, in the driving support device, for example, switching whether or not to emit the visible light laser can be performed depending on whether there is an obstacle around the vehicle.
Therefore, according to the driving support device, unnecessary visible light laser emission can be suppressed when there is no obstacle around the vehicle, and the timing for emitting the visible light laser can be made appropriate.

さらに，上記制御手段は，上記舵角検出手段により検出したステアリング舵角に基づいて，上記レーザ発光手段に可視光レーザを発光させるように構成してある。
そのため，上記運転支援装置では，ステアリング舵角に基づく車両の進行方向に応じて，上記可視光レーザを発光することが可能である。
それ故，上記運転支援装置によれば，車両の進行方向に全く関係なく障害物が存在する場合等における不要な上記可視光レーザの発光を抑制し，上記可視光レーザを発光するタイミングを適切なものにできる。 Further, the control means is configured to cause the laser light emitting means to emit a visible light laser based on the steering angle detected by the steering angle detecting means.
Therefore, the driving support device can emit the visible light laser according to the traveling direction of the vehicle based on the steering angle.
Therefore, according to the driving support apparatus, unnecessary emission of the visible light laser is suppressed when there is an obstacle regardless of the traveling direction of the vehicle, and the timing of emitting the visible light laser is appropriately set. Can be a thing.

本発明においては，上記検知手段としては，超音波を利用した超音波ソナー，ミリ波レーダ等の電波式レーダ，レーザ光を利用したレーザレーダ等のアクティブセンサや，ラインセンサ，エリアセンサなどの画像センサ等のパッシブセンサを利用することができる。
また，上記可視光レーザとしては，４００〜７００ｎｍの波長帯域にあるレーザ光を用いることができる。
さらに，上記制御手段による上記レーザ発光手段の制御としては，上記可視光レーザを発光するか否か，発光する可視光レーザのエネルギー密度，発光する方向などがある。 In the present invention, the detection means includes an ultrasonic sonar using ultrasonic waves, a radio wave radar such as millimeter wave radar, an active sensor such as a laser radar using laser light, an image of a line sensor, an area sensor, etc. Passive sensors such as sensors can be used.
Further, as the visible light laser, laser light in a wavelength band of 400 to 700 nm can be used.
Further, the control of the laser light emitting means by the control means includes whether or not to emit the visible light laser, the energy density of the visible light laser that emits light, and the direction of light emission.

また，上記検知手段は，上記超音波を利用して上記障害物を検知するよう構成した超音波ソナーを有していることが好ましい（請求項２）。
この場合には，車両周辺の障害物の有無や距離等の上記位置情報を，検知漏れのおそれ少なく，確実性高く検知することができる。
さらに，上記超音波ソナーであれば，特に，コスト面において上記自動車用の運転支援システムを効率良く構築することができる。 The detecting means preferably includes an ultrasonic sonar configured to detect the obstacle using the ultrasonic wave.
In this case, it is possible to detect the position information such as the presence or absence of obstacles around the vehicle and the distance with high certainty with little risk of omission of detection.
Furthermore, with the ultrasonic sonar, the driving support system for automobiles can be efficiently constructed particularly in terms of cost.

また，上記検知手段は，車両周辺の画像を撮影すると共に，撮影して得られた画像から上記障害物を検出するよう構成した画像センサを有していることが好ましい（請求項３）。
ここで，上記画像センサとは，ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子等を含み，画像情報を取得する撮像部と，入力した画像情報を処理して車両周辺の障害物を検出する画像処理部とを有するセンサである。
なお，上記の画像情報としては，デジタル画像情報又はアナログ画像情報のいずれであっても良く，１次元の画像情報，２次元の画像情報のいずれでも良い。 Preferably, the detecting means has an image sensor configured to take an image around the vehicle and detect the obstacle from the image obtained by taking the image.
Here, the image sensor includes a CCD image sensor, a CMOS image sensor, and the like, and includes an image capturing unit that acquires image information, and an image processing unit that processes input image information and detects obstacles around the vehicle. It has a sensor.
The image information may be either digital image information or analog image information, and may be either one-dimensional image information or two-dimensional image information.

上記画像センサを有する上記検知手段であれば，車両周辺の広範囲に渡って障害物を検知することができる。
そして，パッシブセンサとしての上記画像センサによれば，光反射率，音反射率等の障害物の外表面の性状による影響を抑制して，安定して上記障害物を検知することができる。 The detection means having the image sensor can detect an obstacle over a wide range around the vehicle.
And according to the said image sensor as a passive sensor, the influence by the property of the outer surface of obstructions, such as a light reflectance and a sound reflectance, can be suppressed, and the said obstruction can be detected stably.

また，上記制御手段は，上記ステアリング舵角に基づき，上記自動車が進行する推定軌跡としての推定進路を計算し，かつ，上記位置情報に基づき，上記推定進路と上記障害物との位置関係を表す近接度を計算するように構成してあり，
上記レーザ発光手段は，上記近接度が，予め設定したしきい値を超えたとき，上記可視光レーザを発光するよう構成してあることが好ましい（請求項４）。 Further, the control means calculates an estimated course as an estimated trajectory on which the vehicle travels based on the steering angle, and represents a positional relationship between the estimated course and the obstacle based on the position information. It is configured to calculate proximity,
Preferably, the laser light emitting means is configured to emit the visible light laser when the proximity exceeds a preset threshold value (Claim 4).

ここで，上記推定進路と上記障害物との位置関係を表す上記近接度としては，推定進路と障害物との３次元的な距離，障害物の位置と進路方向との一致度や，障害物の移動速度と予測位置等が考えられる。
そして，上記近接度と上記しきい値との大小関係に応じて上記レーザ発光手段による発光状態を調整する場合には，上記推定進路と上記障害物とが干渉するおそれが高い，さらに適切なタイミングで上記可視光レーザを発光させることができる。 Here, the proximity indicating the positional relationship between the estimated path and the obstacle includes the three-dimensional distance between the estimated path and the obstacle, the degree of coincidence between the position of the obstacle and the path direction, and the obstacle. The moving speed and the predicted position are considered.
When adjusting the light emission state by the laser light emitting means in accordance with the magnitude relationship between the proximity and the threshold value, there is a high possibility that the estimated course and the obstacle will interfere with each other. The visible light laser can be emitted.

また，上記制御手段には，上記しきい値を変更するための設定手段を接続してあることが好ましい（請求項５）
この場合には，ドライバーは，自己の運転習熟度，好み等に基づいて上記設定手段を操作し，上記しきい値を変更して設定することができる。
そのため，個々のドライバーの運転特性に合致させて上記運転支援装置を動作させて，さらに違和感の少ない運転支援を実現することができる。 Preferably, the control means is connected to setting means for changing the threshold value (Claim 5).
In this case, the driver can change and set the threshold value by operating the setting means based on his / her driving proficiency level, preference and the like.
Therefore, it is possible to realize driving support with less discomfort by operating the driving support device according to the driving characteristics of individual drivers.

なお，上記設定手段は，車室内のインスツルメントパネル等，ドライバーが操作可能な場所に配設することが好ましい。
この場合には，ドライバーは，運転状況に合わせて，適宜，上記しきい値を設定変更することが可能になる。
さらになお，上記設定手段としては，可変ボリューム等によるロータリースイッチや，デジタル表示された上記しきい値を加算するスイッチと，減算するスイッチとの組み合わせからなる設定スイッチ等が考えられる。 The setting means is preferably arranged at a place where the driver can operate, such as an instrument panel in the passenger compartment.
In this case, the driver can appropriately change the threshold value according to the driving situation.
Furthermore, as the setting means, a rotary switch using a variable volume or the like, a setting switch composed of a combination of a switch for adding the digitally displayed threshold value and a switch for subtracting, etc. can be considered.

また，上記運転支援装置は，車両の走行速度である車速を検出する車速センサを有してなり，上記制御手段は，上記車速を入力するように構成してあると共に，入力した上記ステアリング舵角と上記車速とに基づいて上記推定進路を計算するように構成してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には，上記車速を用いた補正により，さらに精度の高い上記推定進路を計算することができる。
そして，精度高く推定した上記推定進路に基づけば，上記運転支援装置の動作をさらに適切なものとすることができる。
なお，上記車速に基づけば，上記運転支援装置を動作させる速度域を設定することができ，例えば，所定の車速以下において上記運転支援装置を動作させることが可能である。 The driving support device includes a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed that is a traveling speed of the vehicle, and the control means is configured to input the vehicle speed and the input steering steering angle. It is preferable that the estimated course is calculated based on the vehicle speed and the vehicle speed.
In this case, the estimated route with higher accuracy can be calculated by the correction using the vehicle speed.
And based on the said estimated course estimated with high precision, operation | movement of the said driving assistance apparatus can be made more appropriate.
Note that, based on the vehicle speed, it is possible to set a speed range for operating the driving support device. For example, the driving support device can be operated at a predetermined vehicle speed or less.

また，上記レーザ発光手段は，車両の進行方向であって，かつ，道路面と略平行な方向に上記可視光レーザを発光するよう構成してあることが好ましい（請求項７）。
ここで，上記進行方向としては，車両の転舵輪の転舵角方向や，車両位置に基づいて，所定時間後に車両が到達し得る予測位置に向かう方向等が考えられる。 Preferably, the laser light emitting means is configured to emit the visible light laser in a traveling direction of the vehicle and in a direction substantially parallel to the road surface.
Here, as the advancing direction, a turning angle direction of the steered wheels of the vehicle, a direction toward a predicted position where the vehicle can reach after a predetermined time based on the vehicle position, and the like can be considered.

そして，上記進行方向に上記可視光レーザを発光する場合には，上記進行方向に存在する障害物の外表面にレーザスポットを形成して，該障害物を直接的に指し示すことができる。
一方，ドライバーにあっては，上記のごとく外表面にレーザスポットが形成された障害物に対して注意が必要であることを容易に把握することができる。 When the visible light laser is emitted in the traveling direction, a laser spot can be formed on the outer surface of the obstacle existing in the traveling direction to directly indicate the obstacle.
On the other hand, the driver can easily grasp that attention is required for the obstacle having the laser spot formed on the outer surface as described above.

さらに，ドライバーが，その障害物を回避する操作を行うに当たっては，障害物の外表面に形成されたレーザスポットを目視して確認しながら，的確にステアリング操作等，運転操作を実施することができる。
具体的には，ドライバーは，障害物の外表面にレーザスポットが形成されないようにステアリング操作を行えば良く，可視光レーザを照射しない場合と比べて，ドライバーの操作負担を格段に軽減することができる。 Furthermore, when the driver performs an operation to avoid the obstacle, the driver can perform a driving operation such as a steering operation accurately while visually checking the laser spot formed on the outer surface of the obstacle. .
Specifically, the driver only needs to perform a steering operation so that a laser spot is not formed on the outer surface of the obstacle, which can significantly reduce the driver's operation burden compared to the case where no visible light laser is irradiated. it can.

なお，上記レーザ発光手段を，車両進行方向に対して両側端付近に配置しておき，各レーザ発光手段から同時に可視光レーザを発光することもできる。
この場合には，車両の両側端と障害物とが干渉するおそれがあるかないかの情報を，ドライバーに分かり易く提示することができる。 Note that the laser light emitting means may be disposed near both side ends with respect to the vehicle traveling direction, and a visible light laser may be emitted simultaneously from each laser light emitting means.
In this case, information about whether there is a possibility of interference between the both ends of the vehicle and the obstacle can be presented to the driver in an easily understandable manner.

また，上記レーザ発光手段は，上記可視光レーザを発光して，道路面上に上記推定進路を示すレーザスポットを形成するように構成してあることが好ましい（請求項８）。
この場合には，上記可視光レーザを道路面に照射してレーザスポットを形成し，道路面上に上記推定進路を表示することにより，ドライバーの判断をさらに容易にすることができる。
なお，上記推定進路の表示としては，車両中心が通過する軌跡を表示しても良く，車両の左側端，右側端が通過する軌跡をそれぞれ表示しても良い。
さらになお，所定時間後に車両の進行方向側の前面が到達する位置として，上記推定進路の表示とすることもできる。 Preferably, the laser emitting means is configured to emit the visible light laser to form a laser spot indicating the estimated course on the road surface.
In this case, it is possible to further facilitate the judgment of the driver by irradiating the road surface with the visible light laser to form a laser spot and displaying the estimated course on the road surface.
In addition, as a display of the said estimated course, the locus | trajectory which a vehicle center passes may be displayed, and the locus | trajectory which the left end of a vehicle and the right end pass may be displayed, respectively.
Furthermore, the estimated course may be displayed as a position where the front surface on the traveling direction side of the vehicle reaches after a predetermined time.

なお，上記レーザ発光手段としては，例えば，車両周辺の一定領域内の各位置を２次元走査（ＮＴＳＣビデオ信号のインターレース走査のごとき走査方法。）するようレーザ発光方向を変更させる変更機構を含む手段を利用することができる。
このレーザ発光手段では，レーザ発光方向が所定の方向に一致したときのみ，可視光レーザを発光することにより，上記一定領域内の任意の位置へのレーザスポットの形成を可能としている。 The laser emission means includes means for changing the laser emission direction so that, for example, each position in a certain area around the vehicle is two-dimensionally scanned (scanning method such as interlaced scanning of NTSC video signals). Can be used.
This laser emission means emits a visible light laser only when the laser emission direction coincides with a predetermined direction, thereby making it possible to form a laser spot at an arbitrary position within the predetermined region.

（実施例１）
本例の自動車用の運転支援装置について，図１〜図７を用いて説明する。
本例の自動車用の運転支援装置１は，図２及び図３に示すごとく，車両周辺の障害物を検知して該障害物の位置情報を取得する検知手段（本例では，超音波ソナー３１〜３３）と，車両のステアリングの操舵角であるステアリング舵角を検出する舵角検出手段（本例では，ステアリング舵角センサ５０）と，可視光レーザを発光するレーザ発光手段（本例では，レーザ装置２０）と，上記位置情報及び上記ステアリング舵角に基づいて上記レーザ発光手段による可視光レーザの発光状態を調整する制御手段（本例では，制御装置４０（ＥＣＵ４０））とを有してなる。
以下に，この内容について詳しく説明する。 (Example 1)
The driving support device for a car of this example will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the driving support apparatus 1 for an automobile of this example detects an obstacle around the vehicle and acquires position information of the obstacle (in this example, an ultrasonic sonar 31). 33), steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering of the vehicle (in this example, the steering angle sensor 50), and laser emission means for emitting visible light laser (in this example, A laser device 20) and control means (in this example, the control device 40 (ECU 40)) for adjusting the light emission state of the visible light laser by the laser light emission means based on the position information and the steering angle. Become.
This will be described in detail below.

上記超音波ソナー３１，３２，３３は，図２及び図３に示すごとく，車体１０の前面のそれぞれ左端，中央，右端に装着してある。
本例の超音波ソナー３１〜３３は，図４に示すごとく，それぞれ角度±４５度（Ｓ＝９０度），距離０〜１０ｍの検知範囲を有しており，該検知範囲にある障害物の有無を検知するように構成してある。 The ultrasonic sonars 31, 32, and 33 are attached to the left end, the center, and the right end of the front surface of the vehicle body 10, respectively, as shown in FIGS.
As shown in FIG. 4, the ultrasonic sonars 31 to 33 in this example have detection ranges of an angle of ± 45 degrees (S = 90 degrees) and a distance of 0 to 10 m, respectively. It is configured to detect the presence or absence.

そして，超音波ソナー３１〜３３は，図４に示すごとく，それぞれの検知範囲の端部を重複させることにより，車両前方の全領域をカバーできるように構成してある。
そして，各超音波ソナー３１〜３３は，上記の検知エリア内に障害物があるか無いかの２値信号ＶＳ３１〜ＶＳ３３を，後述する制御装置４０に出力するように構成してある。
なお，超音波ソナー３１〜３３は，障害物が有るか無いかの情報に加えて，検知した障害物までの距離情報を出力するように構成することもできる。 And the ultrasonic sonars 31-33 are comprised so that all the area | regions ahead of a vehicle can be covered by making the edge part of each detection range overlap as shown in FIG.
And each ultrasonic sonar 31-33 is comprised so that the binary signal VS31-VS33 of the presence or absence of an obstruction in said detection area may be output to the control apparatus 40 mentioned later.
The ultrasonic sonars 31 to 33 can be configured to output distance information to the detected obstacle in addition to information on whether or not there is an obstacle.

上記レーザ装置２０は，図５に示すごとく，波長６６０ｎｍの可視光レーザを，車両１０の前方に向けて発光する装置である。
該レーザ装置２０は，レーザ発振器２１と，集光レンズ２３と，略６角柱状を呈するポリゴンミラー２２とを有している。 As shown in FIG. 5, the laser device 20 emits a visible light laser having a wavelength of 660 nm toward the front of the vehicle 10.
The laser device 20 includes a laser oscillator 21, a condensing lens 23, and a polygon mirror 22 having a substantially hexagonal prism shape.

本例のレーザ装置２０は，図５に示すごとく，集光レンズ２３で集光したレーザ光を，ポリゴンミラー２２の６面の鏡面２２１で反射するように構成してある。
そして，このレーザ装置２０は，軸芯中心に回転するポリゴンミラー２２の各鏡面２２１の回動動作により，レーザ発光方向を１次元方向にスキャンできるように構成してある。 As shown in FIG. 5, the laser device 20 of the present example is configured to reflect the laser light collected by the condenser lens 23 on the six mirror surfaces 221 of the polygon mirror 22.
The laser device 20 is configured such that the laser emission direction can be scanned in a one-dimensional direction by rotating each mirror surface 221 of the polygon mirror 22 rotating about the axis center.

さらに，このレーザ装置２０では，上記の１次元スキャン中における所定のタイミングでレーザ発振器２１を発振することにより，所定の方向に可視光レーザを発光できるように構成してある。
なお，本例では，上記１次元スキャン方向が道路面と略平行になり，かつ，上記１次元スキャンの中心軸２００と，車両の進行軸である車体軸１１０（図４参照）とが略一致するようにレーザ装置２０を車体１０に取り付けてある。 Further, the laser device 20 is configured to emit a visible light laser in a predetermined direction by oscillating a laser oscillator 21 at a predetermined timing during the one-dimensional scan.
In this example, the one-dimensional scan direction is substantially parallel to the road surface, and the central axis 200 of the one-dimensional scan and the vehicle body axis 110 (see FIG. 4), which is the traveling axis of the vehicle, substantially coincide. Thus, the laser device 20 is attached to the vehicle body 10.

上記ステアリング舵角センサ５０は，図２及び図３に示すごとく，ステアリングシャフト５１１の外周側に配設してあり，ステアリング５１の操作量を計測するよう構成してある。
そして，このステアリング舵角センサ５０は，ステアリング５１に入力された回転角度であるステアリング舵角を，後述する制御装置４０に出力するように構成してある。 As shown in FIGS. 2 and 3, the steering angle sensor 50 is disposed on the outer peripheral side of the steering shaft 511 and is configured to measure the operation amount of the steering 51.
The steering rudder angle sensor 50 is configured to output a steering rudder angle, which is a rotation angle inputted to the steering 51, to the control device 40 described later.

上記制御装置４０は，図６に示すごとく，中央演算処理装置４１（以下，ＣＰＵ４１と記載。）と，処理プログラム等を格納するＲＯＭ４２（Read Only Memory），ＲＡＭ４３（Random Access Memory）と，様々な信号の入出力を行うＩ／Ｏユニット４４とを有する装置である。 As shown in FIG. 6, the control device 40 includes a central processing unit 41 (hereinafter referred to as CPU 41), a ROM 42 (Read Only Memory) that stores processing programs and the like, a RAM 43 (Random Access Memory), and various other devices. And an I / O unit 44 for inputting and outputting signals.

ＲＯＭ４２に格納する処理プログラムとしては，入力した上記ステアリング舵角に基づいて操舵輪５２（図３参照。）の転舵角Ａｇを演算するためのプログラム，操舵輪５２の転舵角Ａｇと各超音波ソナー３１〜３３の出力信号ＶＳ３１〜ＶＳ３３とに基づいて，レーザ装置２０を制御するための制御信号を生成するプログラム等がある。 As a processing program stored in the ROM 42, a program for calculating the turning angle Ag of the steered wheel 52 (see FIG. 3) based on the input steering angle, the steered angle Ag of the steered wheel 52, and each There is a program for generating a control signal for controlling the laser device 20 based on the output signals VS31 to VS33 of the sonic sonars 31 to 33.

そして，本例の制御装置４０は，ステアリング舵角センサ５０，超音波ソナー３１〜３３による出力信号を入力し，レーザ装置２０に対して制御信号を出力するように構成してある。
この制御信号は，レーザ装置２０による可視光レーザの発光を許可するか否か及び，可視光レーザを発光すべき方向を特定するための信号である。 The control device 40 of this example is configured to input an output signal from the steering angle sensor 50 and the ultrasonic sonars 31 to 33 and output a control signal to the laser device 20.
This control signal is a signal for specifying whether to permit the laser device 20 to emit the visible light laser and to specify the direction in which the visible light laser should be emitted.

次に，上記のように構成した自動車用の運転支援装置１による運転支援動作について説明する。この運転支援動作は，図１に示す制御フローチャートに基づいて実行される。
以下に，図１に示す制御フローチャートの各制御ステップの内容について説明する。 Next, a driving support operation by the driving support apparatus 1 for an automobile configured as described above will be described. This driving support operation is executed based on the control flowchart shown in FIG.
The contents of each control step in the control flowchart shown in FIG. 1 will be described below.

ステップＳ１１０は，車両のイグニッションスイッチがＯＮ状態にあるか否かを判断するステップである。そして，上記運転支援装置１は，イグニッションスイッチがＯＮ状態の場合に動作する。
ステップＳ１２０では，まず，各超音波ソナー３１〜３３の検知信号ＶＳ３１〜ＶＳ３３を入力する。
また，ステップＳ１３０では，操舵センサ５０によるステアリング舵角を入力して，該ステアリング舵角に基づいて操舵輪５２の転舵角Ａｇを算出する。 Step S110 is a step of determining whether or not the ignition switch of the vehicle is in an ON state. The driving support device 1 operates when the ignition switch is in the ON state.
In step S120, first, detection signals VS31 to VS33 of the ultrasonic sonars 31 to 33 are input.
In step S130, the steering angle by the steering sensor 50 is input, and the turning angle Ag of the steered wheels 52 is calculated based on the steering angle.

そして，ステップＳ１４０では，各超音波ソナー３１〜３３の出力であるＶＳ３１〜ＶＳ３２と舵角値Ａｇとに基づいて，可視光レーザを発光するか否かの論理判断を行う。
すなわち，ＶＳ３１＝１（障害物有り），かつ，舵角値Ａｇ≦（−Ａ１）なる第１の論理式と，ＶＳ３２＝１，かつ，（−Ａ２）≦舵角値Ａｇ≦（Ａ２）なる第２の論理式と，ＶＳ３３＝１，かつ，舵角値Ａｇ≧Ａ１なる第３の論理式とのうち，少なくともいずれかが正であるとき，ステップＳ１５０に移行する。
一方，全てが偽であるときには，ステップＳ１１０に戻る。 In step S140, a logical determination is made as to whether or not to emit a visible light laser based on VS31 to VS32 and the steering angle value Ag which are the outputs of the ultrasonic sonars 31 to 33.
That is, VS31 = 1 (there is an obstacle) and the first logical expression of steering angle value Ag ≦ (−A1), and VS32 = 1, and (−A2) ≦ steering angle value Ag ≦ (A2). When at least one of the second logical expression and the third logical expression VS33 = 1 and the steering angle value Ag ≧ A1 is positive, the process proceeds to step S150.
On the other hand, when all are false, it returns to step S110.

これに代えて，ドライバーが操作し得る制御ボリューム等を，車室内のインスツルメンタルパネル（図示略）に配設し，該制御ボリュームの操作に応じて上記しきい値Ａ１，Ａ２を設定するのも良い。
この場合には，ドライバーの好みや運転習熟度に合致して，本例の運転支援装置１を動作させることができる。
ここで，しきい値Ａ１が小さく，しきい値Ａ２が大きい設定では，可視光レーザの発光頻度が増え，しきい値Ａ１が大きく，しきい値Ａ２が小さい設定では，発光頻度を抑制することができる。 Instead, a control volume or the like that can be operated by the driver is arranged on an instrument panel (not shown) in the passenger compartment, and the threshold values A1 and A2 are set according to the operation of the control volume. Also good.
In this case, the driving support device 1 of this example can be operated in accordance with the driver's preference and driving skill level.
Here, when the threshold value A1 is small and the threshold value A2 is large, the light emission frequency of the visible light laser increases, and when the threshold value A1 is large and the threshold value A2 is small, the light emission frequency is suppressed. Can do.

本例のステップＳ１５０では，レーザ装置２０を制御して，図７に示すごとく，操舵輪５２の転舵角Ａｇの方向に略一致する方向であって，かつ，道路面と略平行な方向に向けて可視光レーザを発光する。
この可視光レーザの光路上に障害物があれば，該障害物の外表面上にレーザスポットが形成されることになる。
そして，ドライバーにあっては，障害物の外表面に形成されたレーザスポットを見て，その障害物に対して注意を要することを容易に認知することができる。
一方，可視光レーザの光路上に障害物等が無ければ，レーザスポットが形成されることもない。すなわち，本例の運転支援装置によれば，無用にレーザスポットを形成して，ドライバーの注意を逸らせるようなおそれが少ない。
なお，本例では，ステップＳ１１０〜Ｓ１５０によって構成した上記制御ステップを，０．５秒毎に繰り返し実施した。 In step S150 of this example, the laser device 20 is controlled so that the direction substantially coincides with the direction of the turning angle Ag of the steerable wheels 52 and substantially parallel to the road surface as shown in FIG. A visible laser is emitted.
If there is an obstacle on the optical path of the visible light laser, a laser spot is formed on the outer surface of the obstacle.
The driver can easily recognize that attention is required to the obstacle by looking at the laser spot formed on the outer surface of the obstacle.
On the other hand, if there are no obstacles on the optical path of the visible light laser, a laser spot will not be formed. That is, according to the driving support device of this example, there is little possibility that the laser spot is unnecessarily formed and the driver's attention is diverted.
In the present example, the above-described control step configured by steps S110 to S150 is repeatedly performed every 0.5 seconds.

以上のように，本例の運転支援装置１は，超音波ソナー３１〜３３による検知結果及びステアリング舵角センサ５０により検出したステアリング舵角に基づいて，可視光レーザを発光する。
すなわち，この運転支援装置１は，超音波ソナー３１〜３３によって車両周辺の障害物を検知すると共に，検知した障害物について要注意か否かをステアリング舵角センサ５０のステアリング舵角に基づいて判断し，要注意の場合にのみ可視光レーザを発光する。 As described above, the driving support device 1 of the present example emits a visible light laser based on the detection result by the ultrasonic sonars 31 to 33 and the steering angle detected by the steering angle sensor 50.
That is, the driving support device 1 detects obstacles around the vehicle using the ultrasonic sonars 31 to 33, and determines whether or not the detected obstacles need attention based on the steering angle of the steering angle sensor 50. However, a visible laser is emitted only when caution is required.

そのため，本例の運転支援装置１によれば，車両周辺の注意を要する障害物の外表面にレーザスポットを形成して，この障害物を直接的に指し示すことにより，注意を要する障害物であるか否かを判断するためのドライバーの負担を軽減することができる。
さらに，上記障害物の外表面に形成したレーザスポットによれば，ドライバーは，このレーザスポットを目視しながら，回避操作を行うことができ，操作負担の低減を実現できる。 Therefore, according to the driving support device 1 of this example, a laser spot is formed on the outer surface of the obstacle requiring attention around the vehicle, and the obstacle is required to be noted by directly pointing to the obstacle. It is possible to reduce the burden on the driver for determining whether or not.
Further, according to the laser spot formed on the outer surface of the obstacle, the driver can perform the avoidance operation while visually observing the laser spot, and the operation load can be reduced.

なお，上記レーザ装置２０は，車体１０の前面左端，前面右端にそれぞれ配置することも有効である。この場合には，舵角値Ａｇの方向に向けて各レーザ装置から可視光レーザを同時に発光することにより，車両の左側端或いは右側端と，障害物とが干渉するおそれに関する情報を，さらに分かり易い形でドライバーに提供することができる。 It is also effective to arrange the laser device 20 at the front left end and the front right end of the vehicle body 10, respectively. In this case, by simultaneously emitting a visible light laser from each laser device in the direction of the steering angle value Ag, information on the possibility that the left or right end of the vehicle may interfere with an obstacle can be further understood. It can be provided to the driver in an easy manner.

（実施例２）
本例は，実施例１の運転支援装置を基にして，車速を検出する車速センサを追加した例である。本例の内容について図８〜図１０を用いて説明する。
本例の運転支援装置１は，図８に示すごとく，制御装置４０への入力信号として車速センサ４４により検出した車速を表す信号を追加してある。
そして，本例の運転支援装置１は，時速１０ｋｍ以下の速度域で動作するように構成してある。 (Example 2)
This example is an example in which a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed is added based on the driving support device of the first embodiment. The contents of this example will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, the driving support device 1 of this example adds a signal representing the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 44 as an input signal to the control device 40.
And the driving assistance apparatus 1 of this example is comprised so that it may operate | move in the speed range below 10 km / h.

また，レーザ装置２０では，図９に示すごとく，ポリゴンミラー２２の各鏡面２２１の仰角を相違させてある。
そのため，本例のレーザ装置２０によれば，各鏡面２２１の回動動作に応じて可視光レーザの発光方向を１次元スキャン（車両水平方向）できるのに加えて，各鏡面２２１に対応する１次元スキャン位置を，該１次元スキャンに直交する方向（車両鉛直方向）の複数の位置に分布させることができる。
すなわち，各鏡面２２１の仰角を相違させてなるポリゴンミラー２２によれば，可視光レーザの発光方向を２次元スキャンすることができる。 Further, in the laser device 20, as shown in FIG. 9, the elevation angle of each mirror surface 221 of the polygon mirror 22 is made different.
Therefore, according to the laser device 20 of the present example, in addition to the one-dimensional scanning (vehicle horizontal direction) of the emission direction of the visible light laser according to the rotation operation of each mirror surface 221, 1 corresponding to each mirror surface 221. The three-dimensional scan position can be distributed at a plurality of positions in a direction (vehicle vertical direction) orthogonal to the one-dimensional scan.
That is, according to the polygon mirror 22 in which the elevation angle of each mirror surface 221 is different, the emission direction of the visible light laser can be two-dimensionally scanned.

そして，上記レーザ装置２０について，上記のごとく可視光レーザの発光方向を２次元スキャンする際，その発光方向が所定の方向を向いたときにレーザ発振器２１を発振すれば，２次元スキャンに対応した２次元領域内の所定の位置に向けて可視光レーザを発光することができる。 When the laser device 20 performs the two-dimensional scan of the emission direction of the visible light laser as described above, if the laser oscillator 21 oscillates when the emission direction is in a predetermined direction, the two-dimensional scan is supported. A visible light laser can be emitted toward a predetermined position in the two-dimensional region.

制御装置４０は，図８に示すごとく，ステアリング舵角センサ５０で検出したステアリング舵角に基づいて推定する推定進路の精度を，車速補正するように構成してある。
さらに，この制御装置４０は，予め，所定時間として設定したｔ秒後の車体１０の到達位置を，車速に基づいて計算し得るように構成してある。
なお，本例では，ドライバーが適切な回避操作を行うために要する時間を想定して，上記所定時間を３秒に設定した。 As shown in FIG. 8, the control device 40 is configured to correct the vehicle speed of the accuracy of the estimated course estimated based on the steering angle detected by the steering angle sensor 50.
Further, the control device 40 is configured to be able to calculate the arrival position of the vehicle body 10 after t seconds set as a predetermined time based on the vehicle speed.
In this example, the predetermined time is set to 3 seconds assuming the time required for the driver to perform an appropriate avoidance operation.

そして，本例の運転支援装置１は，図１０に示すごとく，レーザ装置２０による可視光レーザの発光により，３秒後に予測される車体１０の前面と，道路面との交線に当たる位置に，帯状のレーザスポット５００を形成できるように構成してある。
なお，同図では，レーザ装置２０がレーザ光を照射可能なエリアとして，エリア５１０を示してある。 Then, as shown in FIG. 10, the driving support device 1 of the present example has a visible light laser emission from the laser device 20 at a position corresponding to the intersection line between the front surface of the vehicle body 10 and the road surface predicted three seconds later. A band-shaped laser spot 500 is formed.
In the figure, an area 510 is shown as an area where the laser device 20 can irradiate laser light.

このように，本例の運転支援装置１では，ドライバーは，帯状のレーザスポット５００と，障害物等との干渉がなくなるようにステアリング等の操作をすれば良く，ドライバーの判断負担や操作負担が軽減されている。
なお，その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。 As described above, in the driving support device 1 of the present example, the driver only needs to operate the steering so that interference between the belt-like laser spot 500 and the obstacles is eliminated. It has been reduced.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.

（実施例３）
本例は，実施例２の運転支援装置を基にして，障害物を検知する上記検知手段として，画像センサを追加した例である。本例の内容について図１１〜図１４を用いて説明する。
本例の運転支援装置１では，図１２に示すごとく，アクティブセンサとしての超音波ソナー３１〜３３と，パッシブセンサとしての画像センサ６０とを組み合わせることにより，障害物に対する検知性能を向上してある。 (Example 3)
This example is an example in which an image sensor is added as the detection means for detecting an obstacle based on the driving support apparatus of the second embodiment. The contents of this example will be described with reference to FIGS.
In the driving support device 1 of this example, as shown in FIG. 12, the detection performance for obstacles is improved by combining ultrasonic sonars 31 to 33 as active sensors and an image sensor 60 as a passive sensor. .

すなわち，この運転支援装置１は，図１２に示すごとく，超音波ソナー３１〜３３によっては認識が難しい障害物の正確な位置を，画像センサ６０により認識するように構成してある。
また，本例の運転支援装置１は，超音波ソナー３１〜３３によって障害物が検知された場合にのみ，画像センサ６０による認識処理を実施するように構成してある。
さらにまた，本例の運転支援装置１は，画像センサ６０により認識した２次元的な情報を３次元の情報に拡張するために，超音波ソナー３１〜３３の距離情報を利用するように構成してある。 That is, as shown in FIG. 12, the driving support device 1 is configured so that the image sensor 60 recognizes the exact position of an obstacle that is difficult to recognize by the ultrasonic sonars 31 to 33.
In addition, the driving support device 1 of this example is configured to perform recognition processing by the image sensor 60 only when an obstacle is detected by the ultrasonic sonars 31 to 33.
Furthermore, the driving support device 1 of this example is configured to use the distance information of the ultrasonic sonars 31 to 33 in order to extend the two-dimensional information recognized by the image sensor 60 to three-dimensional information. It is.

上記のような超音波ソナー３１〜３３と，画像センサ６０との組み合わせによれば，該画像センサ６０による誤認識の発生確率を低減し，その認識信頼性（ロバスト性）をさらに向上することができる。
さらに，本例の運転支援装置１では，後述するしきい値を調整するための調整ボリューム４５を車室内に配設してある。 According to the combination of the ultrasonic sonars 31 to 33 and the image sensor 60 as described above, it is possible to reduce the probability of erroneous recognition by the image sensor 60 and further improve the recognition reliability (robustness). it can.
Further, in the driving support device 1 of this example, an adjustment volume 45 for adjusting a threshold value to be described later is disposed in the vehicle interior.

本例の画像センサ６０は，図１３に示すごとく，ＣＣＤ撮像素子を内蔵した撮像部６１と，撮像した画像を認識処理する認識処理部６２とからなるセンサである。
認識処理部６２は，撮像部６１から出力された画像データを入力すると共に，画像データを処理することにより，道路上に存在する障害物を認識するように構成してある。 As shown in FIG. 13, the image sensor 60 of this example is a sensor including an imaging unit 61 with a built-in CCD imaging device and a recognition processing unit 62 that recognizes a captured image.
The recognition processing unit 62 is configured to input the image data output from the imaging unit 61 and process the image data to recognize an obstacle present on the road.

該認識処理部６２は，中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）６２２と，画像データについてエッジング処理等の空間処理，２値化処理等を実施するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）６２３と，ＲＯＭ６２４及びＲＡＭ６２５とを有している。そして，Ｉ／Ｏユニット６２１を介して，認識結果等を表す出力信号を制御装置４０に出力するように認識処理部６２を構成してある。 The recognition processing unit 62 includes a central processing unit (CPU) 622, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 623 that performs spatial processing such as edging processing and binarization processing on image data, a ROM 624, and a RAM 625. Have. The recognition processing unit 62 is configured to output an output signal representing a recognition result or the like to the control device 40 via the I / O unit 621.

なお，本例では，撮像部６１と認識処理部６２とを別体として構成しているが，両者を一体化して構成しても良い。或いは，上記制御装置４０（図６参照。）と認識処理部６２とを一体化し，運転支援装置１全体の制御と，画像認識処理とを１つのＣＰＵにより実施することもできる。 In the present example, the imaging unit 61 and the recognition processing unit 62 are configured as separate bodies, but may be configured in an integrated manner. Or the said control apparatus 40 (refer FIG. 6) and the recognition process part 62 can be integrated, and control of the driving assistance device 1 whole and an image recognition process can also be implemented by one CPU.

次に，本例の運転支援装置１による動作について，図１１に示す制御フローチャートに基づいて説明する。
まず，ステップＳ３１０では，イグニッションスイッチの状態を確認する。イグニッションスイッチがＯＮ状態にあれば，運転支援装置１の動作を開始するようステップＳ３２０に移行する。 Next, the operation of the driving support device 1 of this example will be described based on the control flowchart shown in FIG.
First, in step S310, the state of the ignition switch is confirmed. If the ignition switch is in the ON state, the process proceeds to step S320 so as to start the operation of the driving support device 1.

ステップＳ３２０では，超音波ソナー３１〜３３の検知信号であるＶＳ３１〜ＶＳ３３を入力して，所定の判断処理を行う。
ここでは，ＶＳ３１〜ＶＳ３３のいずれかが１，すなわち障害物「有り」の場合には，ステップＳ３３０に移行し，続く画像認識処理を実施する。条件に合致しない場合には，画像認識処理を実施せず，可視光レーザの発光も実施しない。 In step S320, VS31 to VS33, which are detection signals of the ultrasonic sonars 31 to 33, are input, and a predetermined determination process is performed.
Here, if any one of VS31 to VS33 is 1, that is, the obstacle is “present”, the process proceeds to step S330, and the subsequent image recognition process is performed. If the condition is not met, the image recognition process is not performed, and the visible light laser is not emitted.

なお，本例では，超音波ソナー３１〜３３は，距離情報を出力するように構成してある。
そして，本例の運転支援装置１は，制御装置４０のＲＡＭ４３（図６参照。）に上記の距離情報を格納しておき，後述するステップＳ３４０で利用するように構成してある。 In this example, the ultrasonic sonars 31 to 33 are configured to output distance information.
The driving support device 1 of this example is configured to store the above distance information in the RAM 43 (see FIG. 6) of the control device 40 and use it in step S340 described later.

ステップＳ３３０では，撮像部６１で取得した画像情報を認識処理部６２に入力し，該入力画像情報について画像認識処理を実施し，障害物の認識を実施する。
本例の画像認識処理は，以下の「知識」を基にして，路面上の障害物を検出する処理である。
本例では，この「知識」としては，路面を撮影した画像領域は，輝度分布が一様に近いため空間周波数が低く，障害物を撮影した画像領域は，一般的に，路面領域に比べて空間周波数が高いという知識を利用した。
この内容について，図１４に示すごとく，フローチャートに沿って説明する。 In step S330, the image information acquired by the imaging unit 61 is input to the recognition processing unit 62, an image recognition process is performed on the input image information, and an obstacle is recognized.
The image recognition process in this example is a process for detecting an obstacle on the road surface based on the following “knowledge”.
In this example, this “knowledge” is that the image area taken from the road surface has a low luminance because the luminance distribution is almost uniform, and the image area taken from the obstacle is generally compared to the road area. The knowledge that the spatial frequency is high was used.
The contents will be described with reference to a flowchart as shown in FIG.

まず，ステップＳ３３１では，画像認識処理部６２に画像情報を入力し，縦６４０ドット横４８０ドットのデジタルの画像データとしてＲＡＭ６２５に格納する。
そして，ステップＳ３３２では，高域周波数成分を強調する空間フィルタを上記画像データに適用して，画像中の輪郭成分等を強調したエッジ強調画像を生成する。 First, in step S331, image information is input to the image recognition processing unit 62 and stored in the RAM 625 as digital image data of 640 dots vertically and 480 dots horizontally.
In step S332, a spatial filter that emphasizes high frequency components is applied to the image data to generate an edge-enhanced image that emphasizes contour components and the like in the image.

さらに，ステップＳ３３３では，上記エッジ強調画像の各画素について，画素輝度と所定のしきい値との比較による２値化処理を実施し，エッジ強度の高い画素の集合であるエッジ画素群を抽出する。
なお，ここで，２値化処理とは，画像を構成する各画素の画素輝度と，しきい値との大小を比較し，しきい値よりも画素輝度が大きい場合には１を，小さい場合にはゼロを各画素の値として割り付ける処理である。 In step S333, binarization processing is performed on each pixel of the edge-enhanced image by comparing the pixel luminance with a predetermined threshold value, and an edge pixel group that is a set of pixels having high edge strength is extracted. .
Here, the binarization processing compares the pixel luminance of each pixel constituting the image with the threshold value, and when the pixel luminance is larger than the threshold value, 1 is small. Is a process of assigning zero as the value of each pixel.

その後，ステップＳ３３４では，上記エッジ画素群の密度が，所定値以上である領域を障害物領域として検出し，画像面上の障害物領域の中心位置に当たる座標ｐ（ｘ，ｙ）を特定して，画像認識ステップとしての上記ステップＳ３３０を終了する。
なお，上記座標ｐを特定するに当たっては，画像面上の横軸をｘ軸，縦軸をｙ軸とした２次元座標系を定義した。 Thereafter, in step S334, an area where the density of the edge pixel group is equal to or higher than a predetermined value is detected as an obstacle area, and coordinates p (x, y) corresponding to the center position of the obstacle area on the image plane are specified. , Step S330 as the image recognition step is terminated.
In specifying the coordinate p, a two-dimensional coordinate system was defined in which the horizontal axis on the image plane is the x axis and the vertical axis is the y axis.

次に，ステップＳ３４０（図１１参照。）では，図１５に示すごとく，上記座標ｐ（ｘ，ｙ）に対応する３次元座標Ｐｏｓ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する。
なお，本例では，３次元の座標位置を特定するに当たっては，車体１０の進行軸に略直交すると共に路面に水平な軸をＸ軸，路面に垂直な軸をＹ軸とし，進行軸をＺ軸（図１５参照。）とした３次元座標系を定義した。 Next, in step S340 (see FIG. 11), as shown in FIG. 15, three-dimensional coordinates Pos (X, Y, Z) corresponding to the coordinates p (x, y) are calculated.
In this example, in specifying the three-dimensional coordinate position, the axis that is substantially orthogonal to the traveling axis of the vehicle body 10 and that is horizontal to the road surface is the X axis, the axis that is perpendicular to the road surface is the Y axis, and the traveling axis is the Z axis. A three-dimensional coordinate system was defined as an axis (see FIG. 15).

さらになお，２次元の座標ｐから３次元座標Ｐｏｓへの換算は，次元拡張を要するいわゆる不良設定問題（ill-posed problem）である。そこで，本例では，超音波ソナー３１〜３３による距離情報を利用して，障害物の３次元座標Ｐｏｓ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算した。 Furthermore, the conversion from the two-dimensional coordinate p to the three-dimensional coordinate Pos is a so-called ill-posed problem that requires dimension expansion. Therefore, in this example, the three-dimensional coordinates Pos (X, Y, Z) of the obstacle are calculated using the distance information obtained by the ultrasonic sonars 31-33.

また，ステップＳ３４５では，ステアリング舵角センサ５０からステアリング舵角を入力すると共に，車速センサ４４から車速を入力する。
そして，ステップＳ３５０では，図１５に示すごとく，ステアリング舵角センサ５０によるステアリング舵角に基づいて，車体１０の中心位置が通過する推定進路３５１を表す曲線Ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算する。
なお，本例では，車速による補正により，精度の良い推定進路３５１の演算を可能としてある。
ここで，曲線Ｆの推定に当たっては，道路面は平坦であるとの仮定のもと，Ｚ＝Ｈ（定数）としている。 In step S345, the steering angle is input from the steering angle sensor 50, and the vehicle speed is input from the vehicle speed sensor 44.
In step S350, as shown in FIG. 15, a curve F (X, Y, Z) representing the estimated course 351 through which the center position of the vehicle body 10 passes is calculated based on the steering angle by the steering angle sensor 50. .
In this example, it is possible to calculate the estimated route 351 with high accuracy by correcting the vehicle speed.
Here, in estimating the curve F, Z = H (constant) is assumed under the assumption that the road surface is flat.

そして，ステップＳ３６０では，図１５に示すごとく，推定進路３５１を表す曲線Ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｈ）と，障害物９００の３次元位置であるＰｏｓ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との距離Ｄを計算する。
さらに，ステップＳ３７０では，予め設定したしきい値と距離Ｄとの比較を行う。本例では，インスツルメンタルパネル（図示略）に配設した調整ボリューム４５を用いて，ドライバーの好みにより上記しきい値を設定し得るようしてある。 In step S360, as shown in FIG. 15, the distance D between the curve F (X, Y, H) representing the estimated course 351 and Pos (X, Y, Z) which is the three-dimensional position of the obstacle 900 is obtained. calculate.
Further, in step S370, the threshold value set in advance is compared with the distance D. In this example, the threshold value can be set according to the driver's preference using an adjustment volume 45 disposed on an instrument panel (not shown).

なお，本例では，上記しきい値としては，車幅の約１／２に相当する１ｍから４ｍまでの範囲で設定変更できるように構成してある。
ここで，設定したしきい値は，制御装置２０のＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ（図示略）に格納しておくこともできる。
また，調整ボリューム４５の設定値を随時，参照することにより，制御装置２０にしきい値を入力することもできる。 In this example, the threshold value is configured to be changeable within a range from 1 m to 4 m corresponding to about ½ of the vehicle width.
Here, the set threshold value can be stored in an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) of the control device 20 or a non-volatile memory (not shown) such as a flash memory.
Further, the threshold value can be input to the control device 20 by referring to the set value of the adjustment volume 45 as needed.

そして，距離Ｄがしきい値以下である場合には，続くステップＳ３８０を実施して，レーザ装置２０により可視光レーザを発光する。
一方，距離Ｄがしきい値を超える場合には，可視光レーザの発光を実施しない。 If the distance D is less than or equal to the threshold value, the following step S380 is performed, and the visible light laser is emitted by the laser device 20.
On the other hand, when the distance D exceeds the threshold, the visible light laser is not emitted.

ステップＳ３８０では，レーザ装置２０から所定の方向に可視光レーザを発光する。本例では，図１６に示すごとく，可視光レーザのレーザスポットにより，推定進路３５１を表す曲線Ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｈ）を中心にして，Ｘ軸方向に−１ｍ又は１ｍ（同図中，Ｓで示すシフト量。）シフトさせた２曲線を路面上に形成する。すなわち，この２曲線は，それぞれ，車体１０の左側端，右側端の通過する推定曲線を表し，この２曲線に挟まれた領域は推定進路領域を表している。 In step S380, a visible light laser is emitted from the laser device 20 in a predetermined direction. In this example, as shown in FIG. 16, the laser spot of the visible light laser causes the curve F (X, Y, H) representing the estimated path 351 to be -1 m or 1 m in the X-axis direction ( A shift amount indicated by S.) Two shifted curves are formed on the road surface. That is, the two curves represent estimated curves that pass through the left end and the right end of the vehicle body 10, respectively, and an area between the two curves represents an estimated course area.

このように本例の運転支援装置１によれば，ドライバーは，路面上に描画された推定進路領域を目視，確認しながら，該推定進路領域が障害物９００（図１６）と干渉しないように，ステアリング操作を実施することができる。
それ故，障害物９００の回避操作を行うドライバーの操作負担を，さらに低減することができると共に，回避操作中のドライバーに安心感を与えることができる。 Thus, according to the driving support apparatus 1 of this example, the driver visually observes and confirms the estimated route area drawn on the road surface so that the estimated route area does not interfere with the obstacle 900 (FIG. 16). , Steering operation can be performed.
Therefore, it is possible to further reduce the operation burden on the driver who performs the avoiding operation of the obstacle 900 and to give the driver a sense of security during the avoiding operation.

なお，本例のレーザ装置２０は，鏡面２２１の仰角を相違してなる６角柱状のポリゴンミラー２２（図９）に基づいて２次元スキャンを可能とした装置であり，縦方向（図１６におけるＹ軸方向に対応）の刻みは６つである。
上記ポリゴンミラー２２に代えて，実施例１のポリゴンミラー（図５参照）の軸芯の傾きを変更する機構により，その軸芯方向を積極的に制御することもできる。
この場合には，ポリゴンミラー２２の回転に応じてその軸芯方向を変更すれば，２次元スキャンエリアにおける縦方向の刻みを密にして，レーザスポットにより連続的な曲線を形成することができる。
なお，その他の構成及び作用効果については，実施例２と同様である。 The laser device 20 of this example is a device that enables two-dimensional scanning based on a hexagonal columnar polygon mirror 22 (FIG. 9) having different elevation angles of the mirror surface 221. There are 6 increments of (corresponding to the Y-axis direction).
Instead of the polygon mirror 22, the axis direction can be positively controlled by a mechanism that changes the inclination of the axis of the polygon mirror (see FIG. 5) of the first embodiment.
In this case, if the axial center direction is changed according to the rotation of the polygon mirror 22, the vertical step in the two-dimensional scan area can be made dense and a continuous curve can be formed by the laser spot.
Other configurations and operational effects are the same as in the second embodiment.

実施例１における，運転支援装置の動作ステップを示す制御フローチャート図。The control flowchart figure which shows the operation | movement step of the driving assistance device in Example 1. FIG. 実施例１における，運転支援装置のシステム構成を示す上面図。1 is a top view showing a system configuration of a driving support device in Embodiment 1. FIG. 実施例１における，運転支援装置のシステム構成を示す側面図。The side view which shows the system configuration | structure of the driving assistance device in Example 1. FIG. 実施例１における，超音波ソナーによる検知エリア分布を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detection area distribution by ultrasonic sonar in the first embodiment. 実施例１における，レーザ装置を示す斜視図。1 is a perspective view illustrating a laser device in Embodiment 1. FIG. 実施例１における，制御装置のハードウェア構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a control device according to the first embodiment. 実施例１における，レーザ装置による可視光レーザの発光方向を説明する説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a light emission direction of a visible light laser by the laser device in the first embodiment. 実施例２における，運転支援装置のシステム構成を示す側面図。The side view which shows the system configuration | structure of the driving assistance device in Example 2. FIG. 実施例２における，レーザ装置を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a laser device in Embodiment 2. 実施例２における，可視光レーザの発光の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of light emission of the visible light laser in Example 2. FIG. 実施例３における，運転支援装置の動作ステップを示す制御フローチャート図。FIG. 10 is a control flowchart showing operation steps of the driving support device in the third embodiment. 実施例３における，運転支援装置のシステム構成を示す側面図。The side view which shows the system configuration | structure of the driving assistance apparatus in Example 3. FIG. 実施例３における，画像センサのハードウェア構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an image sensor according to a third embodiment. 実施例３における，画像認識処理ステップを説明する処理フローチャート図。FIG. 10 is a process flowchart illustrating image recognition processing steps in the third embodiment. 実施例３における，推定進路曲線と障害物座標との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between an estimated course curve and an obstruction coordinate in Example 3. FIG. 実施例３における，可視光レーザの発光の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of light emission of the visible light laser in Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１運転支援装置
１０車体
１１０車体軸
２０レーザ装置
３１，３２，３３超音波ソナー
４０制御装置
５０ステアリング舵角センサ
６０画像センサ
６１撮像部
６２認識処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driving assistance apparatus 10 Car body 110 Car body axis | shaft 20 Laser apparatus 31,32,33 Ultrasonic sonar 40 Control apparatus 50 Steering angle sensor 60 Image sensor 61 Imaging part 62 Recognition processing part

Claims

車両周辺の障害物を検知して該障害物の位置情報を取得する検知手段と，
ステアリングの操舵角であるステアリング舵角を検出する舵角検出手段と，
可視光レーザを発光するレーザ発光手段と，
上記位置情報及び上記ステアリング舵角に基づいて上記レーザ発光手段による可視光レーザの発光状態を調整する制御手段とを有してなることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 Detecting means for detecting obstacles around the vehicle and acquiring positional information of the obstacles;
Steering angle detection means for detecting a steering angle that is a steering angle of the steering;
A laser emitting means for emitting a visible light laser;
A driving support apparatus for an automobile, comprising: control means for adjusting a light emission state of a visible light laser by the laser light emitting means based on the position information and the steering angle.

請求項１において，上記検知手段は，上記超音波を利用して上記障害物を検知するよう構成した超音波ソナーを有していることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 2. The driving support apparatus for an automobile according to claim 1, wherein the detection means includes an ultrasonic sonar configured to detect the obstacle using the ultrasonic wave.

請求項１または２において，上記検知手段は，車両周辺の画像を撮影すると共に，撮影して得られた画像から上記障害物を検出するよう構成した画像センサを有していることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 3. The image sensor according to claim 1, wherein the detecting means includes an image sensor configured to capture an image around the vehicle and to detect the obstacle from an image obtained by capturing. Driving assistance device for automobiles.

請求項１〜３のいずれか１項において，上記制御手段は，上記ステアリング舵角に基づき，上記自動車が進行する推定軌跡としての推定進路を計算し，かつ，上記位置情報に基づき，上記推定進路と上記障害物との位置関係を表す近接度を計算するように構成してあり，
上記レーザ発光手段は，上記近接度が，予め設定したしきい値を超えたとき，上記可視光レーザを発光するよう構成してあることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 The control means according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means calculates an estimated course as an estimated trajectory along which the automobile travels based on the steering angle, and based on the position information. And a degree of proximity representing the positional relationship between the obstacle and the above obstacle is calculated.
The driving support apparatus for automobiles, wherein the laser light emitting means is configured to emit the visible light laser when the proximity exceeds a preset threshold value.

請求項４において，上記制御手段には，上記しきい値を変更するための設定手段を接続してあることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 5. The driving support apparatus for an automobile according to claim 4, wherein setting means for changing the threshold value is connected to the control means.

請求項４又は５において，上記運転支援装置は，車両の走行速度である車速を検出する車速センサを有してなり，上記制御手段は，上記車速を入力するように構成してあると共に，入力した上記ステアリング舵角と上記車速とに基づいて上記推定進路を計算するように構成してあることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 6. The driving support device according to claim 4 or 5, wherein the driving support device includes a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed that is a traveling speed of the vehicle, and the control means is configured to input the vehicle speed. A driving support apparatus for an automobile, wherein the estimated course is calculated based on the steering angle and the vehicle speed.

請求項１〜６のいずれか１項において，上記レーザ発光手段は，車両の進行方向であって，かつ，道路面と略平行な方向に上記可視光レーザを発光するよう構成してあることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 7. The laser light emitting means according to claim 1, wherein the laser light emitting means is configured to emit the visible light laser in a traveling direction of the vehicle and in a direction substantially parallel to the road surface. A driving support device for an automobile.

請求項１〜６のいずれか１項において，上記レーザ発光手段は，上記可視光レーザを発光して，道路面上に上記推定進路を示すレーザスポットを形成するように構成してあることを特徴とする自動車用の運転支援装置。 7. The laser light emitting device according to claim 1, wherein the laser light emitting unit emits the visible light laser to form a laser spot indicating the estimated course on a road surface. A driving support device for automobiles.