JP2016213551A - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の運転者に対して適切な支援を行うことができる運転支援装置および運転支援方法を提供する。【解決手段】実施形態の一態様に係る運転支援装置は、誘導経路設定部と、進行軌跡予測部と、経路ズレ判定部と、報知部とを備える。誘導経路設定部は、目標位置までの誘導経路を設定する。進行軌跡予測部は、車両の進行軌跡を予測する。経路ズレ判定部は、進行軌跡予測部によって予測された進行軌跡と誘導経路とのズレを判定する。報知部は、経路ズレ判定部によって判定された進行軌跡と誘導経路とのズレを報知する。【選択図】図1
Description
本発明は、運転支援装置および運転支援方法に関する。
従来、例えば車両の後退時の後方視野を確認するため、車両後方に設置したカメラが撮像した後方視野映像をディスプレイに表示する装置が知られている。かかる装置は、後方視野映像に車両の車幅目印となる目印画像を合成し、ディスプレイに表示する(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の装置では、運転者に車幅目印を提示しているに過ぎず、運転者に対して適切な支援を行うという点で改善の余地があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の運転者に対して適切な支援を行うことができる運転支援装置および運転支援方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、誘導経路設定部と、進行軌跡予測部と、経路ズレ判定部と、報知部とを備える。誘導経路設定部は、目標位置までの誘導経路を設定する。進行軌跡予測部は、車両の進行軌跡を予測する。経路ズレ判定部は、前記進行軌跡予測部によって予測された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを判定する。報知部は、前記経路ズレ判定部によって判定された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを報知する。
本発明によれば、車両の運転者に対して適切な支援を行うことができる運転支援装置および運転支援方法を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する運転支援装置および運転支援方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
[1.運転支援方法]
図1は、本発明の実施形態に係る運転支援方法を示す説明図である。かかる運転支援方法は、例えば車両C1に搭載される運転支援装置1によって実行される。運転支援装置1は、例えば図1の車両C1内に設けられる(図示せず)。以下、運転として空きスペースに駐車する場合を例にとって、かかる運転の支援を行う方法について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る運転支援方法を示す説明図である。かかる運転支援方法は、例えば車両C1に搭載される運転支援装置1によって実行される。運転支援装置1は、例えば図1の車両C1内に設けられる(図示せず)。以下、運転として空きスペースに駐車する場合を例にとって、かかる運転の支援を行う方法について説明する。
図1に示すように、例えば車両C1の運転手が車両C1の後方にある空きスペースに駐車しようとして運転支援装置1の駐車支援ボタン(図示せず)を操作すると、運転支援装置1は、目標位置として駐車位置を設定する。車両C1と駐車位置が離れている場合は、例えば車両C1および駐車位置の間の所定位置を目標位置としてもよい。図1に示す例では、運転支援装置1は、他車両C2、C3の間の領域P1を車両C1の駐車位置P1に設定する。
駐車位置P1を設定すると、運転支援装置1は、駐車位置P1までの誘導経路L1を設定する。運転支援装置1は、自車位置から駐車位置P1まで適切に移動可能な推奨経路を誘導経路L1として設定する。運転支援装置1は、自車位置および駐車位置P1に基づいて誘導経路L1を算出してもよく、またあらかじめ記憶している複数の経路の中からかかる推奨経路を選択してもよい。
次に、運転支援装置1は、車両C1の進行軌跡L2を予測する。進行軌跡L2は、運転支援装置1が、自車位置から駐車位置P1まで車両C1が進行すると予測した経路である。運転支援装置1は、例えば車両C1の現在の車輪の舵角や車両C1の向きに応じて進行軌跡L2を予測する。
運転支援装置1は、誘導経路L1と予測した進行軌跡L2とのズレS1を判定する。かかるズレS1は、例えば誘導経路L1と進行軌跡L2との間のズレ量であり、例えば角度や距離などのズレ量である。運転支援装置1は、角度や距離など複数のズレ量のうち少なくとも一つを検出し、検出したズレ量を誘導経路L1と進行軌跡L2との間のズレ量としてズレS1を判定する。
運転支援装置1は、判定したズレS1を運転者に報知する。運転支援装置1は、例えば撮像装置(図示せず)によって撮像した車両C1の周囲の画像に誘導経路L1と進行軌跡L2を合成した画像を表示部(図示せず)に表示することで、ズレS1を報知する。あるいは、音声によってズレS1を報知してもよく、ズレ量を表示部に表示することによってズレS1を報知してもよい。
このように、運転支援装置1は、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を判定し、かかるズレS1を運転者に報知することで、運転者の運転を適切に支援することができる。以下、運転支援装置1についてさらに説明する。
[2.運転支援装置1]
図2は、本発明の実施形態に係る運転支援装置1の構成例を示す図である。図2に示すように、運転支援装置1は、撮像装置100と、主装置200と、表示部300とを備える。
[2.1.撮像装置100]
図2は、本発明の実施形態に係る運転支援装置1の構成例を示す図である。図2に示すように、運転支援装置1は、撮像装置100と、主装置200と、表示部300とを備える。
[2.1.撮像装置100]
撮像装置100は、図3に示すように、車両C1の前方に配置される前方撮像部100aと、車両C1の後方に配置される後方撮像部100bと、車両C1の右方に配置される右方撮像部100cと、車両C1の左方に配置される左方撮像部100dとを備える。図3は、撮像部100a〜100dの配置例を示す図である。
撮像部100a〜100dは、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を備え、かかる撮像素子によって撮像した車両C1周辺の画像(以下、撮像画像と記載する)を主装置200へ出力する。なお、撮像部100a〜100dは、車両C1の前方、後方、右方および左方をそれぞれ撮像方向として撮像を行う。
また、撮像部100a〜100dのレンズには魚眼レンズなどの広角レンズが採用され、各撮像部100a〜100dは180度以上の画角を有しており、これらの撮像部100a〜100dを利用することで、車両C1全周囲を撮影することが可能である。
[2.2.表示部300]
図2の表示部300は、LCD(Liquid Crystal Display)を備え、主装置200から取得した画像のデータに基づき、後述する撮像画像、仮想視点画像または合成画像を表示する。かかる表示部300は例えばタッチパネル式ディスプレイであり、主装置200の入力部の機能を備えるようにしてもよい。
図2の表示部300は、LCD(Liquid Crystal Display)を備え、主装置200から取得した画像のデータに基づき、後述する撮像画像、仮想視点画像または合成画像を表示する。かかる表示部300は例えばタッチパネル式ディスプレイであり、主装置200の入力部の機能を備えるようにしてもよい。
[2.3.主装置200]
主装置200は、画像処理部10と、制御部20と、報知部30と、記憶部40とを有する。
主装置200は、画像処理部10と、制御部20と、報知部30と、記憶部40とを有する。
[2.3.1.画像処理部10]
画像処理部10は、撮像装置100から取得した画像に対して種々の画像処理を行い、表示部300に表示する撮像画像または仮想視点画像を生成する。
画像処理部10は、撮像装置100から取得した画像に対して種々の画像処理を行い、表示部300に表示する撮像画像または仮想視点画像を生成する。
画像処理部10は、撮像部100a〜100dからそれぞれ撮像画像のデータを取得する。画像処理部10は、表示部300に表示させる画像の種類に応じて、撮像部100a〜100dの撮像画像の中から一つ以上の画像を選択する。画像処理部10が選択する画像は、ユーザの入力操作、あるいは車両C1のギアの状態(進行方向)などによって選択される。
画像処理部10は、複数の撮像画像に対して座標変換処理を行い、仮想視点から見た画像である仮想視点画像を生成する。画像処理部10は、座標変換処理として、例えば撮像画像を所定の投影面に投影(マッピング)し、所定の投影面に投影された撮像画像のうち仮想視点から見て所定の視野角に含まれる領域の画像を仮想視点画像とする。
画像処理部10は、例えば撮像部100a〜100dの撮像画像に含まれるデータの位置と、所定の投影面の位置との対応関係を示すテーブルを記憶しており、かかるテーブルを用いて、撮像部100a〜100dの撮像画像に含まれるデータを所定の投影面の対応する位置に投影する。
かかる所定の投影面は、例えば、略半球状(例えば、お椀形状)をしており、その中心領域(例えば、お椀の底部分)は車両C1の位置であり、車両C1の位置の外側(例えば、略半球状の外周領域)は、車両C1の周辺の領域に相当する。なお、所定の投影面は、例えば、曲面でなく平面であってもよい。
画像処理部10は、生成した仮想視点画像を制御部20に出力する。また、画像処理部10は、仮想視点画像または撮像画像を報知部30に出力する。
[2.3.2.制御部20]
制御部20は、駐車位置設定部21と、誘導経路設定部22と、進行軌跡予測部23と、経路ズレ判定部24と、操舵補正判定部25と、画像生成部26とを備える。
制御部20は、駐車位置設定部21と、誘導経路設定部22と、進行軌跡予測部23と、経路ズレ判定部24と、操舵補正判定部25と、画像生成部26とを備える。
駐車位置設定部21は、画像処理部10から入力される仮想視点画像から障害物を検出する。駐車位置設定部21は、障害物の検出結果に基づいて略長方形の領域P1(図1参照)を車両C1の駐車位置として設定する。
具体的に、駐車位置設定部21は、まず駐車する際に障害となる障害物が車両C1の後方に存在する場合、かかる障害物を検出する。図1に示す例では、駐車位置設定部21は、自車両C1以外の他車両C2、C3を検出する。
次に、駐車位置設定部21は、障害物の検出結果に基づいて駐車位置を設定する。図1に示す例では、駐車位置設定部21は、他車両C2と平行な領域P1を車両C1の駐車位置P1に設定する。
なお、駐車位置設定部21が駐車位置P1を設定する方法は、これに限らない。例えば、表示部300に表示した仮想視点画像から運転者が駐車位置P1を設定してもよい。あるいは、過去の駐車位置P1に基づいて設定してもよい。
誘導経路設定部22は、駐車位置設定部21が設定した駐車位置P1、車両C1の位置および駐車位置設定部21が検出した障害物に基づいて誘導経路L1(図1参照)を算出する。駐車位置設定部21が検出した障害物を考慮して、誘導経路設定部22が誘導経路L1を設定することで、かかる障害物を避けた誘導経路L1を設定することができる。
誘導経路設定部22は、運転者が駐車支援ボタン(図示せず)を操作するなどして支援を開始した時点の車両C1の位置(以下、開始位置とも称する)と、駐車位置P1に基づいて誘導経路L1を算出する。誘導経路L1は、開始位置から駐車位置P1まで適切に移動可能な推奨経路である。
図1に示す例では、誘導経路設定部22は、車両C1が例えば開始位置など領域P1外の位置に存在する場合の誘導経路L1として、車両C1と領域P1に最も近い辺D1の中心部とを結ぶ曲線を設定し、車両C1が領域P1内に存在する場合の誘導経路L1として、辺D1と略直角な辺D2と平行な直線を設定する。この場合、駐車位置である領域P1に対して垂直に進入する、すなわち領域P1の辺D1(図1参照)における接線が辺D2(図1参照)と平行な曲線を領域P1外の誘導経路L1として設定してもよい。
誘導経路設定部22は、例えば運転者にとって運転しやすい誘導経路L1を設定する。誘導経路設定部22は、例えばカーブが緩やかな運転しやすい経路を誘導経路L1とする。あるいは、最短距離で駐車位置に移動可能な経路を誘導経路L1としてもよい。
なお、誘導経路設定部22は、カーブが緩やかな経路を誘導経路L1とする場合、例えば車両C1の舵角が最も小さくなる曲線を誘導経路L1として設定すればよい。最短距離で駐車位置に移動可能な経路を誘導経路L1とする場合、例えば車両C1の舵角が最も大きくなる曲線を誘導経路L1として設定すればよい。
誘導経路L1の設定方法は、上述した方法に限らない。誘導経路設定部22が例えば、現在の車両C1の位置から駐車位置P1まで曲線の誘導経路L1を設定するようにしてもよい。あるいは、誘導経路設定部22は、切り返しを含む経路を誘導経路L1として設定してもよい。
または、例えば運転者による過去の進行軌跡を記憶部40に記憶しておき、かかる過去の進行軌跡を考慮して誘導経路L1を設定するようにしてもよい。この場合、誘導経路設定部22は、例えば機械学習などを用いて誘導経路L1を設定する。
進行軌跡予測部23は、例えば、駐車位置設定部21が設定した駐車位置P1、車両C1の位置および車輪の舵角に応じて現在位置からの進行軌跡L2を予測する。進行軌跡L2は、進行軌跡予測部23が、車両C1の現在位置から駐車位置P1まで車両C1が進行すると予測した経路である。車両C1が移動して現在位置が変更になると、進行軌跡予測部23は、変更後の車両C1の現在位置からの進行軌跡L2を予測する。
図1に示す例では、進行軌跡予測部23は、駐車位置である領域P1外を車両C1が進行する場合の進行軌跡L2として、車両C1の現在の車輪の舵角に応じた曲線を予測する。また、進行軌跡予測部23は、領域P1内を車両C1が進行する場合の進行軌跡L2として、領域P1内をまっすぐ進行する、すなわち舵角がゼロであると仮定した場合の直線を進行軌跡L2として予測する。
なお、進行軌跡L2の予測方法はこれに限らない。例えば、進行軌跡予測部23は駐車位置P1内を車両C1が進行する場合であっても現在の車輪の舵角に基づいて進行軌跡L2を予測するようにしてもよい。この場合、進行軌跡L2は、車両C1の現在の位置を始点とし、現在の車輪の舵角に応じた半径の円弧となる。
経路ズレ判定部24は、誘導経路設定部22が設定した誘導経路L1と、進行軌跡予測部23が予測した進行軌跡L2のズレS1(図1参照)を判定する。ここでは、経路ズレ判定部24が、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1として、誘導経路L1と進行軌跡L2との間の角度(以下、ズレ角θS1と記載する)を検出するものとする。以下、図4〜図7を用いて経路ズレ判定部24が行うズレ判定処理の一例について説明する。なお、図4〜図7では経路ズレ判定処理の説明に使用する要素を示し、それ以外の要素の図示を省略する。
[2.3.2.1.ズレ判定処理1]
図4および図5は、経路ズレ判定処理1を説明する図である。まず、経路ズレ判定部24は、誘導経路L1および進行軌跡L2を所定距離ごとに複数の区間に分割する。図4では、誘導経路L1を5個の区間に分割した場合の例を示している。
図4および図5は、経路ズレ判定処理1を説明する図である。まず、経路ズレ判定部24は、誘導経路L1および進行軌跡L2を所定距離ごとに複数の区間に分割する。図4では、誘導経路L1を5個の区間に分割した場合の例を示している。
経路ズレ判定部24は、各区間に含まれる誘導経路L1の線分の長さがそれぞれ等しくなるように各区間を設定する。誘導経路L1の始点である開始位置をd0、開始位置d0に近い位置から順に位置d1〜d4、誘導経路L1の終点である駐車目標位置を位置d5に設定し、かかる位置d0〜d5によって誘導経路L1を複数の区間に分割する。
また、経路ズレ判定部24は、各位置d0〜d5における誘導経路L1の法線と進行軌跡L2との交点をそれぞれ進行軌跡L2における位置d0〜d5に設定し、かかる位置d0〜d5によって進行軌跡L2を複数の区間に分割する。
なお、誘導経路L1および進行軌跡L2の分割はこれに限らず、任意の位置で複数の区間に分割してよい。例えば各区間に含まれる進行軌跡L2の線分の長さがそれぞれ等しくなるように各区間を設定してもよく、あるいは各区間の長さが等しくなるように分割してもよい。また、区間の個数は5個に限らず、5個より多くても少なくてもよい。
経路ズレ判定部24は、分割した複数区間の誘導経路L1および進行軌跡L2のうち、車両C1の現在位置から当該位置に近い次の位置までの誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を検出する。例えば車両C1が開始位置である位置d0に存在する場合、経路ズレ判定部24は、図4に示す位置d0から位置d1までの区間における誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を検出する。
具体的に、経路ズレ判定部24は、位置d0における誘導経路L1を始点とし、位置d1における誘導経路L1を終点とするベクトルVa01を算出する。また、経路ズレ判定部24は、位置d0における進行軌跡L2を始点とし、位置d1における進行軌跡L2を終点とするベクトルVb01を算出する。すなわち、経路ズレ判定部24は、車両C1を誘導する方向として誘導ベクトルVa01を算出し、車両C1の進行方向として進行ベクトルVb01を算出する。図5は、算出したベクトルVa01、Vb01を示す図である。
次に、経路ズレ判定部24は、ベクトルVa01とベクトルVb02とのなす角θ01を算出する。経路ズレ判定部24は、算出したなす角θ01と閾値θthとを比較し、なす角θ01が閾値θthより大きい場合に、なす角θ01をズレ角θS1とする。すなわち、経路ズレ判定部24は、なす角θ01が閾値θthより大きい場合にズレS1が生じていると判定し、ズレ角θS1=θ01を操舵補正判定部25に出力する。
次に、車両C1が所定距離移動した場合など、車両C1の位置が開始位置から変更になった場合のズレ判定処理について説明する。例えば、車両C1が進行軌跡L2に沿って位置d1まで移動すると、車両C1は誘導経路L1から外れてしまう。この場合、進行軌跡L2は移動に応じて再度予測されるが、誘導経路L1は移動に応じて再度設定されないため、誘導経路L1の始点と進行軌跡L2の始点とが一致しなくなる。
このような場合に、経路ズレ判定部24は、車両C1の現在位置における進行軌跡L2の、誘導経路L1に対するズレ角θS1を検出する。なお、以下では、説明を簡単にするために、車両C1が進行軌跡L2に沿って位置d1まで移動し、移動後の進行軌跡L2が移動前と同じである場合について説明する。
経路ズレ判定部24は、車両C1の現在位置d1からかかる位置d1に近い次の位置d2までの誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を検出する。具体的に、経路ズレ判定部24は、位置d1における誘導経路L1を始点とし、位置d2における誘導経路L1を終点とする誘導ベクトルVa12を算出する。また、経路ズレ判定部24は、位置d1における進行軌跡L2を始点とし、位置d2における進行軌跡L2を終点とする進行ベクトルVb12を算出する。図6は、算出した誘導ベクトルVa12および進行ベクトルVb12を示す図である。
図6に示すように、誘導ベクトルVa12および進行ベクトルVb12は始点の位置が互いに異なる。そこで、経路ズレ判定部24は、車両C1の現在位置P1から誘導経路L1までの補正誘導ベクトルVc12を算出し、かかる補正誘導ベクトルVc12と進行ベクトルVb12とのなす角θcaを算出する。補正誘導ベクトルVc12は、例えば進行ベクトルVb12の始点から誘導ベクトルVa12の終点までのベクトルである。
経路ズレ判定部24は、なす角θcaが所定の閾値θthより大きい場合に、なす角θcaをズレ角θS1とする。すなわち、経路ズレ判定部24は、なす角θcaが閾値θthより大きい場合にズレS1が生じていると判定し、ズレ角θS1=θcaを操舵補正判定部25に出力する。
なお、車両C1が誘導経路L1上に移動した場合、経路ズレ判定部24は、図4、5と同様にして誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を判定するため、説明を省略する。
図4〜図6に示すズレ判定処理では、経路ズレ判定部24が、車両C1の現在の位置から最も近い位置までの誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を算出しているが、これに限らない。例えば、車両C1の現在の位置から離れた区間における誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を算出してもよい。
例えば、車両C1の現在位置が位置d0である場合に、経路ズレ判定部24が図4に示す位置d1から位置d2までの区間で誘導経路L1と進行軌跡L2にズレが生じている場合に、誘導経路L1と進行軌跡L2とにズレS1が発生していると判定してもよい。この場合、経路ズレ判定部24は、図6に示すように補正誘導ベクトルVc12と進行ベクトルVb12とのなす角θcaが所定の閾値θthより大きい場合に、ズレS1が生じていると判定する。
経路ズレ判定部24は、ズレS1が生じていると判定した場合、例えば位置d0を始点とし位置d1を終点とする誘導ベクトルVa01および進行ベクトルVb01のなす角θ01(図5参照)をズレ角θS1として操舵補正判定部25に出力してもよく、位置d0を始点とし位置d2を終点とする誘導ベクトルVa02および進行ベクトルVb02のなす角θ02をズレ角θS1として操舵補正判定部25に出力してもよい。
また、図4〜図6に示すズレ判定処理では、経路ズレ判定部24が誘導経路L1および進行軌跡L2を複数の区間に分割する場合について説明したが、これに限らない。例えば、経路ズレ判定部24が誘導経路L1および進行軌跡L2の始点から所定距離離れた位置までの区間を設定し、かかる区間のベクトルVa01、Vb01を算出するようにしてもよい。
[2.3.2.2.ズレ判定処理2]
次に、図7を用いて、経路ズレ判定部24が行うズレ判定処理2について説明する。図7は、ズレ判定処理2を説明する図である。
次に、図7を用いて、経路ズレ判定部24が行うズレ判定処理2について説明する。図7は、ズレ判定処理2を説明する図である。
図4〜図6に示すズレ判定処理では、経路ズレ判定部24が、車両C1の現在の位置から最も近い位置までの誘導経路L1および進行軌跡L2に基づいてズレ角θS1を算出しているが、これに限らない。例えば、図7に示すように、経路ズレ判定部24が分割した区間ごとに誘導経路L1および進行軌跡L2それぞれについてズレ角を算出してもよい。なお、以下、分割した区間における誘導経路L1および進行軌跡L2のズレを区間ズレSdとし、また区間ごとの誘導経路L1および進行軌跡L2のズレ角を、区間ズレ角θSdとする。
経路ズレ判定部24は、位置d0における誘導経路L1を始点とし、位置d1における誘導経路L1を終点とするベクトルVa01を算出する。また、経路ズレ判定部24は、位置d0における進行軌跡L2を始点とし、位置d1における進行軌跡L2を終点とするベクトルVb01を算出する。
また、経路ズレ判定部24は、位置d1の誘導経路L1を始点とし、位置d2の誘導経路L1を終点とするベクトルVa12を算出する。経路ズレ判定部24は、位置d1の進行軌跡L2を始点とし、位置d2の進行軌跡L2を終点とするベクトルVb
12を算出する。経路ズレ判定部24は、同様にして複数のベクトルVa23、Va34、Va45、Vb23、Vb34、Vb45を算出する。以下、ベクトルVa01、Va12、Va23、Va34、Va45をまとめて誘導ベクトルVa、ベクトルVb01、Vb12、Vb23、Vb34、Vb45をまとめて進行ベクトルVbとも記載する。
12を算出する。経路ズレ判定部24は、同様にして複数のベクトルVa23、Va34、Va45、Vb23、Vb34、Vb45を算出する。以下、ベクトルVa01、Va12、Va23、Va34、Va45をまとめて誘導ベクトルVa、ベクトルVb01、Vb12、Vb23、Vb34、Vb45をまとめて進行ベクトルVbとも記載する。
なお、各区間における誘導ベクトルVaおよび進行ベクトルVbの始点が互いに異なる位置にある場合(図7の例では、位置d1〜d4)、経路ズレ判定部24は、補正誘導ベクトルVc12、Vc23、Vc34、Vc45を算出する。かかる補正誘導ベクトルVc12、Vc23、Vc34、Vc45は、図6に示す補正誘導ベクトルVc12と同様にして算出できる。以下、補正誘導ベクトルVc01、Vc12、Vc23、Vc34、Vc45をまとめて補正誘導ベクトルVcとも記載する。
経路ズレ判定部24は、区間ごとに誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbのなす角θbaを算出する。また、経路ズレ判定部24は、誘導ベクトルVaおよび進行ベクトルVbの始点が互いに異なる位置にある場合、区間ごとに補正誘導ベクトルVcと進行ベクトルVbのなす角θbcを算出する。
また、経路ズレ判定部24は、各区間における補正誘導ベクトルVcと進行ベクトルVbのなす角θbcまたは誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbのなす角θbaの少なくとも一方が閾値θthより大きい場合に、対応する区間において区間ズレSdが生じたと判定する。経路ズレ判定部24は、各区間における補正誘導ベクトルVcと進行ベクトルVbのなす角θbcまたは誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbのなす角θbaのうち、大きい方のなす角を区間ズレ角θsdとする。
経路ズレ判定部24は、例えば複数の区間の少なくとも一つに区間ズレSdが生じたと判定した場合に誘導経路L1と進行軌跡L2とにズレS1が生じていると判定する。この場合、経路ズレ判定部24は、車両C1の現在位置を含む区間(例えば現在位置が位置d0の場合、位置d0から位置d1までの区間)における誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbとのなす角θbaをズレ角θs1として操舵補正判定部25に出力する。
あるいは、経路ズレ判定部24は、車両C1の現在位置d0から区間ズレSdが生じたと判定した区間までの誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbとを算出し、かかるベクトルVa、Vbのなす角θbaをズレ角θs1として操舵補正判定部25に出力してもよい。
このように、複数の区間ごとに区間ズレSdを判定することで、経路ズレ判定部24は、誘導経路L1および進行軌跡L2の途中経路において大きなズレが生じる場合であっても、誘導経路L1と進行軌跡L2との間に生じているズレS1を判定することができる。これにより運転支援装置1は、進行軌跡L2の途中に誘導経路L1に対して大きなズレが生じる場合であっても、進行軌跡L2を誘導経路L1に近づけるような支援を運転者に対して行うことができる。
[2.3.2.3.ズレ判定処理3]
図8を用いて、経路ズレ判定部24が行うズレ判定処理3について説明する。図8は、ズレ判定処理3を説明する図である。
図8を用いて、経路ズレ判定部24が行うズレ判定処理3について説明する。図8は、ズレ判定処理3を説明する図である。
図7に示すズレ判定処理では、経路ズレ判定部24が分割した区間ごとに誘導経路L1と進行軌跡L2との区間ズレSdを判定しているが、これに限らない。例えば、図8に示すように、経路ズレ判定部24が、車両C1の現在の位置d0を始点とし、各位置d1〜d5を終点とする各区間における区間ズレSdを判定してもよい。
具体的には、経路ズレ判定部24は、位置d0における誘導経路L1を始点とし、位置d1〜d5の誘導経路L1それぞれを終点とする複数の誘導ベクトルを算出する。図8には、位置d1を終点とする誘導ベクトルVa01および位置d5を終点とする誘導ベクトルVa05を示している。
また、経路ズレ判定部24は、位置d0における進行軌跡L2を始点とし、位置d1〜d5の進行軌跡L2それぞれを終点とする複数の進行ベクトルを算出する。図8では、図示を簡略化するため位置d1を終点とする進行ベクトルVb01および位置d5を終点とする進行ベクトルVb05を示している。なお、位置d0を始点とし、位置d2〜d4を終点とするベクトルVa02〜Va04、Vb02〜Vb04の図示は省略している。
経路ズレ判定部24は、各位置d1〜d5を終点とする複数のベクトルVa01〜Va05、Vb01〜Vb05のなす角をそれぞれ算出する。経路ズレ判定部24は、算出した複数のなす角θbaそれぞれと閾値θthとを比較し、なす角θbaが閾値θthより大きい場合に各なす角θbaに対応する位置d1〜d5を終点に含む区間において区間ズレSdが生じたと判定する。また、経路ズレ判定部24は、各区間における誘導ベクトルVaと進行ベクトルVbのなす角θbaを区間ズレ角θsdとする。
このように、経路ズレ判定部24は、位置d0を始点とするベクトルを算出することで、補正誘導ベクトルVcを算出しなくとも各区間におけるズレを判定することができる。なお、経路ズレ判定部24が各区間ズレSdに基づいて誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を判定する方法は、図7に示す例と同様であるため説明を省略する。
[2.3.3.操舵補正判定部25]
図2に示す操舵補正判定部25は、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を補正する操舵操作の方向および量を判定する。操舵補正判定部25は、経路ズレ判定部24が判定したズレ角θs1に基づいてハンドルの操舵操作の方向および量を判定する。
図2に示す操舵補正判定部25は、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を補正する操舵操作の方向および量を判定する。操舵補正判定部25は、経路ズレ判定部24が判定したズレ角θs1に基づいてハンドルの操舵操作の方向および量を判定する。
図9Aは、操舵補正判定部25が判定する操舵操作の方向を説明する図である。また、図9Bは、操舵補正判定部25が判定する操舵操作の方向および量を説明する図である。
図9Aでは、車両C1の車輪の舵角がゼロ、すなわち車両C1がまっすぐに進む場合の進行方向をベクトルSで示している。また、ハンドルを最大限まで左回転させたときの車両C1の進行方向をベクトルLMax、ハンドルを最大限まで右回転させたときの車両C1の進行方向をベクトルRMaxで示している。すなわち、車両C1の右方向における最大舵角θMaxの進行方向をベクトルLMax、左方向における最大舵角θMaxの進行方向をベクトルRMaxで示している。
なお、ここでは、車両C1は後退するため、ハンドルを左回転させると車両C1は進行方向向かって右側に進行し、右回転させると進行方向向かって左側に進行する。
また、図9Aには、経路ズレ判定部24が算出したベクトルVa01、Vb01を示している。図9Aの例では、進行軌跡予測部23が予測した車両C1の進行方向(ベクトルVb01)は、車両C1の誘導方向(ベクトルVa01)よりベクトルRMax寄りに傾いている。
この場合、操舵補正判定部25は、進行軌跡L2を誘導経路L1に寄せるための車両C1の操舵方向は進行方向向かって右側であると判定する。操舵補正判定部25は、ハンドルの操舵操作の方向として、左方向すなわち反時計回りに補正すると判定する。このように、操舵補正判定部25は、最大舵角の進行方向、誘導経路L1および進行軌跡L2の進行方向に基づいて操舵操作の方向を判定する。
また、操舵補正判定部25は、車輪の最大舵角θMax、ズレ角θS1およびハンドルの最大回転角度に基づいてハンドルの操舵操作の量、すなわちハンドルの回転角度Xを判定する。例えば、ハンドルの最大回転角度をθHMaxとすると、例えばハンドルの回転角度Xは、X=(θHMax/θMax)×θS1で算出される。図9Bに、車両C1のハンドル400の回転角度Xを示す。図9Bの矢印A1で示すように、操舵補正判定部25は、反時計回りに回転角度Xだけハンドル400を回転させると決定する。
[2.3.4.画像生成部26]
図2の画像生成部26は、操舵補正判定部25が判定した操舵操作の方向および量に基づいて、運転者に提示する提示画像を生成する。画像生成部26は、例えば図9Bに示すように、ハンドル400に操舵操作の方向および量を示す矢印A1を重畳した画像を提示画像として生成する。
図2の画像生成部26は、操舵補正判定部25が判定した操舵操作の方向および量に基づいて、運転者に提示する提示画像を生成する。画像生成部26は、例えば図9Bに示すように、ハンドル400に操舵操作の方向および量を示す矢印A1を重畳した画像を提示画像として生成する。
画像生成部26は、画像処理部10が生成した仮想視点画像上に提示画像を重ねて表示した合成画像500を生成する。図10は、画像生成部26が生成する合成画像500の一例を示す図である。図10に示す例では、画像生成部26は、提示画像に加え、仮想視点画像に誘導経路L1および進行軌跡L2の画像を重畳する。
このとき、例えば、ズレ角θS1に応じて進行軌跡L2の表示色を変更することで、ズレ角θS1を視覚的に運転者に提示することができる。具体的には、画像生成部26は、例えばズレ角θS1が所定の角度θth2以上の場合、進行軌跡L2の表示色を第1の色(例えば赤色)に変更し、ズレ角θS1が所定の角度θth2より小さく閾値θthより大きい場合に第2の色(例えば黄色)に変更する。
また、図7および図8に示すように、経路ズレ判定部24が誘導経路L1と進行軌跡L2との区間ごとに区間ズレSdを判定する場合、画像生成部26は区間ごとのズレ角である区間ズレ角θsdに応じて区間ごとに進行軌跡L2の表示色を変更するようにしてもよい。
また、図11に、画像生成部26が生成する提示画像の他の例を示す。合成画像500を運転者に提示した後に運転者がハンドル400を操作した場合、画像生成部26は、運転者が操作したハンドル400の回転方向と回転量を示す矢印A3を提示画像に表示してもよい。この場合、操舵補正判定部25が判定した操舵操作の量と、運転者が実際に操作した量との差分を矢印A2として提示画像に表示するようにしてもよい。これにより、運転者に対して、実際にハンドル400を操作した方向および量と、操作すべき方向および量を視覚的にわかりやすく表示することができる。
[2.3.5.報知部30]
図2の報知部30は、経路ズレ判定部24によって判定された誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を報知する。報知部30は、例えば画像生成部26が生成した合成画像500(図10参照)を表示部300に表示させることでズレS1を運転者に報知する。
図2の報知部30は、経路ズレ判定部24によって判定された誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を報知する。報知部30は、例えば画像生成部26が生成した合成画像500(図10参照)を表示部300に表示させることでズレS1を運転者に報知する。
また、報知部30は、図示しないスピーカを介して警告音や音声によってズレS1を報知してもよい。また、報知部30は、ズレS1を運転者に報知しない場合は、例えば画像処理部10が生成した撮像画像または仮想視点画像を表示部300に表示させてもよく、あるいはズレS1が生じていない旨を報知してもよい。
[2.3.6.記憶部40]
記憶部40は、例えば駐車位置設定部21が設定する駐車位置P1や、誘導経路設定部22が設定する誘導経路L1など、制御部20の各部が設定または予測した情報を記憶する。また、記憶部40は、制御部20の各部が行う設定や予測に必要な情報を記憶する。
記憶部40は、例えば駐車位置設定部21が設定する駐車位置P1や、誘導経路設定部22が設定する誘導経路L1など、制御部20の各部が設定または予測した情報を記憶する。また、記憶部40は、制御部20の各部が行う設定や予測に必要な情報を記憶する。
記憶部40は、例えばRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
[3.運転支援処理]
図12を用いて、運転支援装置1が行う運転支援処理について説明する。図12は、本実施形態に係る運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援装置1は、例えば運転者が駐車支援ボタン(図示せず)を操作したことを契機として運転支援処理を実行する。
図12を用いて、運転支援装置1が行う運転支援処理について説明する。図12は、本実施形態に係る運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援装置1は、例えば運転者が駐車支援ボタン(図示せず)を操作したことを契機として運転支援処理を実行する。
運転支援装置1は、車両C1の駐車位置を設定する(ステップS101)。次に、運転支援装置1は、車両C1の誘導経路L1を設定する(ステップS102)。運転支援装置1は、車両C1の進行軌跡L2を予測する(ステップS103)。運転支援装置1は、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレ角θs1を算出する(ステップS104)。
運転支援装置1は、算出したズレ角θs1と閾値θthとを比較する(ステップS105)。比較結果、ズレ角θs1が閾値θthより大きい場合(ステップS105;Yes)、運転支援装置1は、ズレS1を運転者に報知し(ステップS106)、車両C1の移動を待つ。一方、ズレ角θs1が閾値θth以下の場合(ステップS105;No)、運転支援装置1は、ズレS1を運転者に報知せずに車両C1の移動を待つ。
続いて、運転支援装置1は、車両C1が移動したか否か判定する(ステップS107)。運転支援装置1は、車両C1が移動していないと判定した場合(ステップS107;No)、ステップS107に戻り、車両C1の移動を待つ。
一方、運転支援装置1は、車両C1が移動したと判定した場合(ステップS107;Yes)、車両C1が目標位置に到達したか否か、すなわち車両C1が駐車位置内に駐車されたか否か判定する(ステップS108)。運転支援装置1は、車両C1が目標位置に到達したと判定した場合(ステップS108;Yes)、運転支援処理を終了する。
一方、車両C1が目標位置に到達していないと判定した場合(ステップS108;No)、運転支援装置1は、車両C1が所定距離移動したか否か判定する(ステップS109)。車両C1が所定距離移動していないと判定した場合(ステップS109;No)、運転支援装置1は、ステップS107に戻り車両C1の移動を待つ。
車両C1が所定距離移動したと判定した場合(ステップS109;Yes)、運転支援装置1は、ステップS103に戻り、移動後の進行軌跡L2を予測する。
なお、図12に示す運転支援処理では、車両C1が所定距離移動するごとにズレ角θs1を算出するようにしているが、これに限らない。運転支援装置1は、例えば所定時間経過ごとにズレ角θs1を算出するようにしてもよい。
また、運転支援装置1は、運転支援処理を開始したときに誘導経路L1を設定し、進行軌跡L2を予測するようにしているが、例えば車両C1が所定距離移動するごとに誘導経路L1を再度設定しなおすようにしてもよい。
あるいは、例えばズレ角θs1が車両C1の最大舵角θMaxより大きく、運転支援装置1の操舵補正判定部25が誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を補正する操舵操作を行えないと判定した場合、すなわち進行軌跡L2を誘導経路L1に合わせることができない場合に、誘導経路L1を再度設定しなおすようにしてもよい。
ここでは、運転支援装置1が、例えば運転者が駐車支援ボタン(図示せず)を操作したことを契機として運転支援処理を実行するものとしたが、これに限らない。例えば、運転支援装置1は、車両C1のギアの状態(進行方向)が前方から後方に切り替わったことを契機として運転支援処理を実行するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態に係る運転支援装置1は、誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を判定し、かかるズレS1を運転者に報知することで、運転者の運転を適切に支援することができる。
また、運転支援装置1がハンドルの操舵方向および量を報知することで、運転者に対してどのようにハンドルを操舵すればよいのか適切に提示することができ、運転者の運転を適切に支援することができる。
[4.変形例]
図13は、本実施形態に係る運転支援装置1の変形例を説明する図である。図1に示す運転支援装置1は、車両C1の車幅方向の中央における誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレを検出している。本変形例では、車両C1の車幅方向の中央における誘導経路L1および進行軌跡L2に加え、車両C1の車幅方向の両端部における誘導経路L1L、L1Rおよび進行軌跡L2L、L2Rに基づいてズレを検出する。
図13は、本実施形態に係る運転支援装置1の変形例を説明する図である。図1に示す運転支援装置1は、車両C1の車幅方向の中央における誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレを検出している。本変形例では、車両C1の車幅方向の中央における誘導経路L1および進行軌跡L2に加え、車両C1の車幅方向の両端部における誘導経路L1L、L1Rおよび進行軌跡L2L、L2Rに基づいてズレを検出する。
具体的には、運転支援装置1の誘導経路設定部22は、図13に示すように、車両C1の車幅方向の左端における左端誘導経路L1L、車両C1の車幅方向の中央における誘導経路L1Cおよび車両C1の車幅方向の右端における右端誘導経路L1Rをそれぞれ設定する。
また、運転支援装置1の進行軌跡予測部23は、車両C1の車幅方向の左端における左端進行軌跡L2L、車両C1の車幅方向の中央における進行軌跡L2Cおよび車両C1の車幅方向の右端における右端進行軌跡L2Rをそれぞれ予測する。
運転支援装置1の経路ズレ判定部24は、左端誘導経路L1Lと左端進行軌跡L2Lとのズレ角θL、誘導経路L1Cと進行軌跡L2Cとのズレ角θCおよび右端誘導経路L1Rと右端進行軌跡L2Rとのズレ角θRをそれぞれ算出する。
運転支援装置1の操舵補正判定部25は、経路ズレ判定部24が算出したズレ角θL、θC、θRに応じてハンドルの操舵操作の方向および量を判定する。操舵補正判定部25は、例えばズレ角θL、θC、θRの平均値に応じてハンドルの操舵操作の方向および量を判定する。あるいは、ズレ角θL、θC、θRの最大値または最小値に応じて判定してもよい。
あるいは、経路ズレ判定部24が、ズレ角θs1の算出に使用する誘導ベクトルVaおよび進行ベクトルVbを算出する際に、左端、中央および右端における誘導ベクトルVaおよび進行ベクトルVbをそれぞれ加算することで、区間ごとに一つの誘導ベクトルVaおよび進行ベクトルVbを求めるようにしてもよい。
また、経路ズレ判定部24は、例えば進行軌跡L2L、L2C、L2Rの少なくとも一つの経路上に障害物(図13の例では、他車両C2)が存在する場合、たとえズレ角θL、θC、θRが所定閾値θth以下であっても、ズレS1が生じていると判定するようにしてもよい。この場合、報知部30は、例えば操舵補正判定部25が判定したハンドルの操舵操作の方向および量に加え、例えば障害物の表示色を変更する、あるいは警告音を鳴らすなどによって、障害物に衝突する可能性があることを報知するようにしてもよい。
このように、複数の誘導経路L1L、L1C、L1Rおよび進行軌跡L2L、L2C、L2Rに基づいてズレS1を判定することで、ズレS1の判定の精度を向上させることができる。また、運転支援装置1は、車両C1の両端部の進行軌跡L2L、L2Rを予測することで車両C1が障害物に衝突する可能性を予測することができ、かかる場合においても障害物に衝突しないように運転者の運転を適切に支援することができる。
なお、上述した実施形態および変形例では、運転支援装置1は、誘導経路L1と進行軌跡L2との間のズレ量として、ズレ角θs1を検出するが、例えば誘導経路L1と進行軌跡L2との間の距離をズレ量として検出してもよい。この場合、運転支援装置1は、例えば図4の位置d1〜d5それぞれにおける誘導経路L1と進行軌跡L2との間の距離を検出し、かかる距離が所定の閾値より大きい場合に、誘導経路L1と進行軌跡L2とズレS1が生じていると判定する。
また、上述した実施形態および変形例では、運転として空きスペースに駐車する場合を例にとって説明したが、運転支援装置1が支援する運転はこれに限らない。運転支援装置1が誘導経路L1と進行軌跡L2とのズレS1を報知することで運転の支援を行えればよい。運転支援装置1が支援する運転として、例えば道幅の狭い道を通り抜ける場合、対向車とすれ違う場合あるいは車線変更を行う場合などがあげられる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 運転支援装置
10 画像処理部
20 制御部
21 駐車位置設定部
22 誘導経路設定部
23 進行軌跡予測部
24 経路ズレ判定部
25 操舵補正判定部
26 画像生成部
30 報知部
40 記憶部
100 撮像装置
200 主装置
300 表示部
10 画像処理部
20 制御部
21 駐車位置設定部
22 誘導経路設定部
23 進行軌跡予測部
24 経路ズレ判定部
25 操舵補正判定部
26 画像生成部
30 報知部
40 記憶部
100 撮像装置
200 主装置
300 表示部
Claims (6)
- 目標位置までの誘導経路を設定する誘導経路設定部と、
車両の進行軌跡を予測する進行軌跡予測部と、
前記進行軌跡予測部によって予測された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを判定する経路ズレ判定部と、
前記経路ズレ判定部によって判定された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを報知する報知部と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。 - 前記進行軌跡予測部によって予測された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを補正する操舵操作の方向および量を判定する操舵補正判定部を備え、
前記報知部は、
前記操舵補正判定部によって判定された前記操舵操作の方向および量を報知する
ことを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記進行軌跡予測部によって予測された前記進行軌跡を示す画像を生成する画像生成部を備え、
前記画像生成部は、
前記経路ズレ判定部によって判定された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレ量に基づいて前記進行軌跡を示す画像の色を変更する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の運転支援装置。 - 前記経路ズレ判定部は、
所定位置から所定距離離れた位置までの前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレ角を前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレとして判定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記操舵補正判定部は、
前記ズレ角および前記車両の車輪の最大舵角に基づいて、ハンドルの操舵方向および量を判定する
ことを特徴とする請求項4に記載の運転支援装置。 - 駐車位置を設定する工程と、
前記駐車位置までの誘導経路を設定する工程と、
車両の進行軌跡を予測する工程と、
予測された前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを判定する工程と、
前記進行軌跡と前記誘導経路とのズレを報知する工程と、
を含むことを特徴とする運転支援方法。
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- 2015-04-30 JP JP2015093078A patent/JP2016213551A/ja active Pending
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