JP7434730B2

JP7434730B2 - 車両用情報表示装置及び車両用制御装置

Info

Publication number: JP7434730B2
Application number: JP2019111102A
Authority: JP
Inventors: 大輔濱野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2039-06-14
Also published as: CN113727884A; EP3939835B1; JP2020203524A; US20220242316A1; EP3939835A4; EP3939835A1; WO2020250525A1; US11794655B2

Description

ここに開示された技術は、車両に用いられる情報表示装置、制御装置に関する技術分野に属する。

近年、車両には、多数の運転支援機器が搭載されており、暗電流が増大している。この暗電流を抑制するために、車両の各機器の電源を不使用時に遮断するのが望ましい。一方で、各機器の起動時間は、極力短縮することが望まれる。

特許文献１には、車両が駐車したときに、出発時に車載表示装置の起動時間を短縮する技術が開示されている。具体的に、特許文献１の技術では、出発時に後退発進する必要があるときに、ユーザーの電源オフ操作時に揮発性メモリバックアップ手段によるバックアップを実行する。

特開２０１３－１１７４７２号公報

特許文献１の技術は、車両が駐車して出発する際の起動時間に関する技術であるが、車両の出発時以外にも起動時間の短縮が望まれている機能がある。例えば、駐車場に入って後退発進させる前に、リアビューカメラを起動させる構成を有する車両があるが、このリアビューカメラの起動時間を所定時間以内に短縮する要求があり、専用のソフトウェアやハードウェアを用いて起動時間の短縮がされている。しかしながら、専用のソフトウェアやハードウェアを使用すると、設計に手間がかかり、コストが増加する。

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、運転中の車両が後方発進する場合にカメラの撮像画像を早期に表示させることにある。

前記課題を解決するために、ここに開示された技術の一態様では、表示画面に車外環境を撮像するカメラの撮像画像を表示できるように構成された車両用情報表示装置を対象として、車両内部または車両外部の少なくとも一方の環境情報を取得する環境情報取得部からの出力を基に、後退発進の発生を予測する環境判定部と、前記カメラからの撮像信号を受信して前記表示画面に表示する画像を生成する画像処理部とを備え、前記環境判定部で後退発進の発生が予測された場合、あらかじめ前記後退発進のための前記画像処理部での処理を開始し、ユーザーが後退発進操作をしたときに、前記表示画面に前記画像処理部の出力画像を表示させる、という構成とした。

この構成によると、後退発進の発生が予測された場合に、あらかじめ後退発進のための画像処理部の処理を開始するので、ユーザーが後退発進操作をしたときに、表示画面に画像処理部の出力画像を早期に表示させることができる。また、処理の高速化をするために機能を特化したハードウェアやソフトウェアを使用する必要がないので、コストの増加を防ぐことができる。

前記外部環境認識装置において、前記環境情報取得部は、前記カメラを含み、走行シーンに対応した前記環境情報取得部の設定パラメータを記憶する記憶部を有し、前記環境情報取得部からの出力及びユーザーの後退発進操作を基に、前記設定パラメータを後退発進用のパラメータに切り替える、という構成でもよい。

この構成によると、設定パラメータを後退発進用のパラメータに変更することができるので、検出精度を向上させることができる。ここで、設定パラメータには、ダイナミックレンジ、カメラの輝度、カメラの分解能等のパラメータが含まれる。

ここに開示された技術の他の一態様では、車両用制御装置を対象として、車両内部または車両外部の少なくとも一方の環境情報を取得する環境情報取得部からの出力を基に、車両の特定の動作の発生を予測する環境判定部を備え、前記環境判定部で前記特定の動作の発生が予測された場合に、前記特定の動作に対応して動作させるデバイスの設定パラメータをあらかじめ準備し、ユーザーが特定の動作を指示する操作を行ったときに、前記デバイスに設定パラメータを反映させる制御部とを備えている、という構成でもよい。

ここで、本明細書中でいう「デバイス」とは、自動車が走行する際に制御されるアクチュエータやセンサ等の装置類を含む。

この構成によると、特定の動作に対応して動作させるデバイスの設定パラメータをあらかじめ準備しているので、ユーザーが特定の動作を指示する操作を行ったときに、早期に設定パラメータを反映させてデバイスを動作させることができる。

以上説明したように、ここに開示された技術によると、後退発進の発生が予測された場合に、あらかじめ後退発進のための画像処理部の処理を開始するので、ユーザーが後退発進操作をしたときに、表示画面に画像処理部の出力画像を早期に表示させることができる。

第１実施形態の車両用情報表示装置の構成を示すブロック図第１実施形態の車両用情報表示装置の動作を示すタイミングチャート第２実施形態の車両用制御装置の構成を示すブロック図第２実施形態の車両用制御装置の動作を示すタイミングチャート

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る車両用情報表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１では、本実施形態の情報表示装置としての機能を発揮するための構成を示しており、車両の情報表示に関わるすべての機能を示しているわけではない。

車両１は、車両１の動作を制御する演算装置を備えている。演算装置は、１つ又は複数のチップで構成されたマイクロプロセッサであって、ＣＰＵやメモリ等を有している。例えば、演算装置は、以下で説明する車両用情報表示装置１００の機能を実現するための構成を含む。

車両用情報表示装置１００は、車内に設けられた画像表示装置４０の表示画面４１に、カーナビゲーションシステムの経路案内情報や道路交通情報、後退発進時のリアビューカメラの画像情報等を表示させるインフォテイメントシステム１２０を備える。以下の説明では、説明の便宜上、画像表示装置４０の表示画面４１に表示させる情報を総称して、単に「表示情報」という。

インフォテイメントシステム１２０は、カメラ２１の撮像画像のうちリアモニタ用の画像処理をする画像処理部１２１と、車外通信部３０に受信した外部情報の表示処理をする機能を有するＩＶＩ（In-vehicle infotainment）処理部１２２と、画像処理部１２１またはＩＶＩ処理部１２２のうちの一方の出力を選択して画像表示装置４０に出力するセレクタ１２３とを備えている。

センサデバイス２０は、（１）車両１のボディ等に設けられかつ車外環境を撮影する複数のカメラ２１と、（２）車両１のボディ等に設けられかつ車外の物標等を検知する複数のレーダ２２と、（３）全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）を利用して、車両１の位置（車両位置情報）を検出する位置センサ２３と、（４）車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等の車両の挙動を検出するセンサ類の出力から構成され車両１の状態を取得する車両状態センサ２４と、（５）車内カメラ等により構成され、車両１の乗員の状態を取得する乗員状態センサ２５と、（６）運転者の運転操作を検出するための運転操作情報取得部２６とを含む。運転操作情報取得部２６は、アクセル開度センサ、シフトレバーの位置を検出するシフトセンサ、ブレーキセンサ及び操舵角センサを含む。運転操作情報取得部２６は、シフトセンサの出力を基に、出力切替信号ＳＣ２を出力する。出力切替信号ＳＣ２の信号形式は特に限定されない。本実施形態では、運転操作情報取得部２６は、運転者がシフトレバーを「Ｒレンジ」に入れた場合に「Ｈｉｇｈ」を出力し、運転者がシフトレバーを「Ｒレンジ」以外に入れた場合に「Ｌｏｗ」を出力するものとして説明する。

カメラ２１は、車両外前方を撮像するフロントビューカメラ２１ａ、車両外側方を撮像するサイドビューカメラ２１ｂ及び駐車時に車両外後方を撮像する駐車用のリアビューカメラ２１ｃを含む。駐車用のリアビューカメラ２１ｃは、駐車時に使用するカメラであり、本実施形態では、一般道や高速道路を走行している場合のような、いわゆる、通常運転中には、消費電力を抑制するために、起動していない状態であるとする。なお、カメラ２１が、駐車用のリアビューカメラ２１ｃ以外に、通常運転時に動作し、後方を監視するためのリアビューカメラを備えていてもよい。

車外通信部３０は、車外のネットワークと接続されている。車外通信部３０には、自車両の周囲に位置する他車両からの通信情報やナビゲーションシステムからの交通情報が入力される。以下において、説明の便宜上、車外通信部３０を介して外部ネットワークから受けた情報を総称して「外部情報」という。センサデバイス２０及び車外通信部３０は、環境情報取得部の一例である。

画像処理部１２１は、一般道や高速道路を走行している場合のようなとき、いわゆる、通常運転時には、消費電力を抑制するために、起動していない状態である。例えば、画像処理部１２１は、環境判定部１１５から車両１の後退発進の発生が予測されることを示す予測信号ＳＣ１を受信した場合に起動される。画像処理部１２１は、駐車用のリアビューカメラ２１ｃの撮像信号を受信し、画像表示装置４０の表示画面４１に表示するための画像を生成し、出力する。

環境判定部１１５は、車外環境を認識する車外環境認識部１１１からの車外環境情報、車両挙動推定部１１３からの車両挙動推定情報、及び、乗員挙動推定部１１４からの乗員挙動推定情報を受信し、車両の走行シーンや外部環境、車内環境、乗員の状態等を含む車両が置かれている状況（以下、車両状況という）を判定する。特に、本実施形態では、環境判定部１１５は、車両状況として、車両１に後退発進が発生することを予測する。例えば、環境判定部１１５は、少しの時間が経過した後に、すなわち、近い将来に車両１が後退発進する可能性がある状況になったことを判定する。後退発進の予測判定方法は、特に限定されないが、例えば、環境判定部１１５は、車外環境情報を基に、車両１が駐車場に進入した場合に、後退発進の可能性があると判定する。また、例えば、環境判定部１１５は、車外環境情報、車両挙動推定情報及び乗員挙動推定情報を基に、車両１がスピードを落としながら路肩に近づき、一旦停車後に、乗員が後ろを見たことを検知した場合に、後退発進の可能性があると判定する。

ＩＶＩ処理部１２２は、車内のカーナビゲーション装置から地図情報を受信したり、車外通信部３０を介して外部のネットワークから外部情報として経路案内情報や道路交通情報、地上波放送等のエンターテイメント情報を受信したりする。そして、乗員の設定情報やリモコン等の操作情報に基づいて、乗員の希望に合致するコンテンツを表示させるためのコンテンツ情報を出力する。なお、ここでは、ＩＶＩ処理部１２２のうち、本実施形態に係る機能を発揮するための構成や機能を例示しており、ＩＶＩ処理部１２２が有する全ての構成や機能を示しているわけではない。

セレクタ１２３は、画像処理部１２１で生成されたリアビューカメラ２１ｃの撮像画像と、ＩＶＩ処理部１２２から出力されたコンテンツ情報とを受信する。そして、セレクタ１２３は、運転操作情報取得部２６からの出力切替信号ＳＣ２に基づいて、リアビューカメラ２１ｃの撮像画像と、ＩＶＩ処理部１２２から出力されたコンテンツ情報のいずれか一方を出力する。具体的に、運転者がシフトレバーを「Ｒレンジ」に入れていない場合にはＩＶＩ処理部１２２の出力を選択し、運転者がシフトレバーをＲレンジに入れた場合には画像処理部１２１の出力を選択して、画像表示装置４０に出力する。画像表示装置４０の表示画面４１には、セレクタ１２３で選択された情報が表示される。

図２は、図１の車両用情報表示装置の動作を示すタイミングチャートである。図２において、車両１は、一般道を通常走行した後に、時刻ｔ１０において駐車場に入り、時間ｔ３０において運転者がシフトレバーを「Ｒレンジ」に移動させ、その後、車両１を後退発進させたものとする。なお、予測信号ＳＣ１は、ハイアクティブであるものとする。

図２の時刻ｔ１０より前の時間は、車両１は、通常走行をしており、画像表示装置４０には、カーナビゲーションの画像のように、ＩＶＩ処理部１２２から出力されたコンテンツ情報が表示されている。

図２の時刻ｔ１０において、車両１が駐車場に入ると、車外環境認識部１１１において車両１が駐車場に入ったことが認識され、認識結果が環境判定部１１５に送信される。

車両１が駐車場に入ったことが認識されると、環境判定部１１５は、車外環境認識部１１１の認識結果を基に、予測信号ＳＣ１を「Ｈｉｇｈ」にする。そうすると、リアビューカメラ２１ｃ及び画像処理部１２１が起動される。そうすると、リアビューカメラ２１ｃにおいて、起動処理及び画像処理部１２１が実行される。

例えば、リアビューカメラ２１ｃが起動された後、マイコン等の各種部品にリセット処理が行われて撮像が開始される。その後、リアビューカメラ２１ｃにおいて、歪み除去・輝度調整等を行い、リアビューカメラ２１ｃから撮像信号が出力される。画像処理部１２１では、リアビューカメラ２１ｃと同様に、ソフトウェア及びハードウェアのリセット処理が行われる（図２の時刻ｔ１０～ｔ２０参照）。そして、画像処理の準備が整った状態で、リアビューカメラ２１ｃから撮像信号が出力されると、リアビューカメラ２１ｃの撮像画像が順次セレクタ１２３に出力される（図２の時刻ｔ２０参照）。時刻ｔ１０～ｔ２０の間の時間は、演算装置１０の処理速度や、リアビューカメラ２１ｃの起動時間等によって異なるが、専用回路を使用せずに、汎用の電子部品で起動回路等を構成した場合、概ね数秒程度の時間を要する。ここで、時刻ｔ２０が経過した後も、車両が駐車スペースを探している場合、すなわち、シフトレバーが「Ｄレンジ」に入っている間は、ＩＶＩ処理部１２２から出力されたコンテンツ情報が継続して表示される。

時刻ｔ３０において、運転者が駐車する場所を決定し、シフトレバーを「Ｒレンジ」に入れると、運転操作情報取得部２６の出力切替信号ＳＣ２が「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に切り替わる。そうすると、セレクタ１２３の出力信号が、ＩＶＩ処理部１２２の出力信号から、リアビューカメラ２１ｃの撮像画像に切り替えられる。

以上をまとめると、本実施形態の車両用情報表示装置１００は、車両１の内部または車両１の外部の少なくとも一方の環境情報を取得するセンサデバイス２０からの出力を基に、後退発進の発生を予測する環境判定部１１５と、カメラ２１からの撮像信号を受信して画像表示装置４０の表示画面４１に表示する画像を生成する画像処理部１２１とを備える。そして、環境判定部１１５で後退発進の発生が予測された場合、あらかじめ後退発進のためのカメラの起動や画像処理部１２１の処理を開始し、ユーザーが後退発進操作をしたときに、表示画面に画像処理部１２１の出力画像を表示させるようにしている。

このように、環境判定部１１５で後退発進の発生が予測された場合に、あらかじめカメラの起動や画像処理部１２１の処理を開始している。換言すると、表示画面に画像処理部１２１の出力画像を表示させるための準備をあらかじめ行っている。これにより、ユーザーが後退発進操作をしたときに、出力画像を早期に表示させることができる。これにより、ユーザーが後退発進操作をしてからカメラの起動や画像処理部１２１の処理を開始する場合と比較して、表示画面４１に画像を表示させるまでの時間を大幅に短縮させることができる。また、カメラの起動や画像処理部１２１の処理を開始するまでの十分な時間を確保することができるので、カメラの早期立ち上げに特化したハードウエア／ソフトウェアの使用が不要となり、コストが増加することを防ぐことができる。

なお、上記の実施形態では、リアビューカメラ２１ｃは起動していない状態であるとしたが、これに限定されない。例えば、駐車用のリアビューカメラ２１ｃを走行時の後方監視用のカメラと兼用しているような場合には、リアビューカメラ２１ｃは通常走行時も起動状態となっている。この場合においても、本開示の技術は適用することができる。具体的には、後方監視用のカメラとしての設定と、駐車用のリアビューカメラとしての設定は、画角の広さや、精度を高める撮像距離等の設定が異なる場合がある。その場合に、上記実施形態のように、環境判定部１１５で後退発進の発生が予測された場合に、後方監視用のカメラとしての設定から、駐車用のリアビューカメラとしての設定に変更するようにするとよい。環境判定部１１５で後退発進の発生が予測される場合には、車両のスピードも遅くなっていることが想定される。したがって、あらかじめカメラの設定変更を行っても、その影響は軽微なものであり、例えば、他のセンサ（例えば、レーダ）の結果を用いたりすることで、カメラの設定変更の影響を受けないようにすることも可能である。

なお、仮に、後退発進の発生が予測された後に、後退発進が行われずに、車両１が通常走行状態に戻った場合、リアビューカメラ２１ｃが通常走行時の状態に戻されるようにしてもよい。具体的には、例えば、リアビューカメラ２１ｃは、起動されていない状態に戻される。

＜第２実施形態＞
図３は、本実施形態に係る車両用制御装置１３０の構成を概略的に示すブロック図である。なお、図３において、図１と共通の構成要素には、共通の符号を付してその説明を省略する場合がある。図３において、センサデバイス２０及び車外通信部３０の構成、並びに、車外環境認識部１１１、車両挙動推定部１１３、乗員挙動推定部１１４及び環境判定部１１５の構成は、図１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。

図３では、車両用制御装置１３０は、車外環境認識部１１１、車両挙動推定部１１３及び乗員挙動推定部１１４の出力を受信し、コントロールユニット５０のパラメータを設定するパラメータ設定部１３２と、コントロールユニット５０のパラメータを変更するための変更パラメータを設定する変更パラメータ設定部１３１とを備えている。さらに、車両用制御装置１３０は、パラメータ設定部１３２及びパラメータ設定部１３１の出力を受けて、いずれか一方を選択して出力する２つのセレクタ１３３，１３４を備えている。セレクタ１３３は、環境判定部１１５から出力される出力切替信号に基づいて、前述のパラメータまたは変更パラメータの一方を選択してセンサデバイス２０に出力する。同様に、セレクタ１３４は、環境判定部１１５から出力される出力切替信号に基づいて、前述のパラメータまたは変更パラメータの一方を選択してコントロールユニット５０に出力する。ここで、コントロールユニット５０とは、自動車が走行する際に制御されるアクチュエータやセンサ等の装置類を制御するためのユニットであり、特に、車両１の駆動、制動、操舵に関わるアクチュエータを制御する機能を有する。すなわち、セレクタ１３４は、アクチュエータやセンサ等の装置類を制御するためのパラメータを出力する。なお、上記の出力切替信号が、センサデバイス２０及び車外通信部３０の少なくとも一方から出力されるようにしてもよい。

ここで、変更パラメータ設定部１３１は、第１の実施形態の画像処理部１２１の場合と同様に、環境判定部１１５からの出力に基づいて、センサデバイス２０やコントロールユニット５０の設定を変更するための変更パラメータを準備する。

例えば、環境判定部１１５において、車両状態センサ２４の出力結果から、車両が十分に低速で走行していることが判定された場合に、変更パラメータ設定部１３１では、データベースＤＢ等にあらかじめ保存された設定情報等に基づいて、あらかじめ変更パラメータを準備する。例えば、アクセル感度を通常速度で走行している状態よりも下げるような変更パラメータを準備する。アクセル感度を通常速度で走行している状態よりも下げることで、運転者がアクセル操作の微調整ができるようになる。そして、運転者が特定の動作や操作をした場合に、センサデバイス２０から出力切替信号が出力され、変更パラメータが反映される。また、例えば、上記のアクセル感度を調整する場合に、運転者が「特定の動作」の前提となる所定の予備的な動作をした場合に、環境判定部が、「特定の動作」の発生が予測されると判断し、変更パラメータを準備する。そして、実際に、運転者が実際に「特定の動作」をした場合に、セレクタ１３３，１３４が切り替えられて、デバイスに設定パラメータが反映されるとしてもよい。

以上をまとめると、本実施形態の車両用制御装置１３０は、車両内部または車両外部の少なくとも一方の環境情報を取得するセンサデバイス２０からの出力を基に、車両の特定の動作の発生を予測する環境判定部１１５を備え、環境判定部１１５で特定の動作の発生が予測された場合に、特定の動作に対応して動作させるデバイスの設定パラメータをあらかじめ準備し、ユーザーが特定の動作を指示する操作を行ったときに、コントロールユニット５０に設定パラメータを反映させるようにした。

このように、特定の動作に対応して動作させるデバイスの設定パラメータをあらかじめ準備しているので、ユーザーが特定の動作を指示する操作を行ったときに、早期にコントロールユニット５０に設定パラメータを反映させることができる。

なお、上記設定パラメータとして、例えば、走行シーンに依存してエンジンの動かす気筒数を変更するようにしてもよい。また、設定パラメータは、デバイスの設定パラメータに限定されず、例えば、走行シーンを踏まえた上で、自動運転システムで作成する車外環境マップの大きさや分解能といった演算処理等のためのパラメータを変更するようにしてもよい。

また、車両用制御装置１３０が、車両内部または車両外部の少なくとも一方の環境情報を取得するセンサデバイス２０からの出力を基に、車両の特定の動作の発生を予測する環境判定部１１５を備え、環境判定部１１５での判定結果を使って、ユーザーが特定の動作を指示する操作を前提とせずに、その環境に適したパラメータを設定するようにしてもよい。

ここに開示された技術は、自律移動体の外部環境を認識する外部環境認識装置として有用である。

１００車両用情報表示装置
１１５環境判定部
１２１画像処理部
１３０車両用制御装置

Claims

車内の画像表示装置の表示画面に、車両外後方を撮像するリアビューカメラで撮像された画像を表示する車両用情報表示装置であって、
前記リアビューカメラで撮像された画像データを受信し、当該画像データに所定の画像処理をする画像処理部と、
シフトレバーの位置を検出する運転操作情報部の出力に応じて車内に設けられたモニタ画面の表示を切り替える表示切替部と、
車両外前方を撮像するフロントビューカメラの出力、車速センサの出力、及び、運転者を撮像する車内カメラの出力に基づいて、車両の後退発進を予測する環境判定部とを備え、
前記運転操作情報部でシフトレバーがリバース位置以外にあることが検出されている場合において、前記環境判定部において車両の後退発進が予測された場合、前記リアビューカメラを停止状態から起動状態にし、かつ、前記画像処理部が、当該起動状態になった前記リアビューカメラから受信された画像データの前記所定の画像処理を開始して、前記画像処理部から前記表示切替部に前記リアビューカメラの撮像画像が出力される状態にしておき、
前記表示切替部は、前記運転操作情報部からシフトレバーのリバース位置への移動を示す移動信号を受信したときに、車内に設けられたモニタ画面の表示を、前記画像処理部の出力画像に切り替える
車両用情報表示装置。
請求項１に記載の車両用情報表示装置において、
前記環境判定部は、前記フロントビューカメラを含む車外環境を認識する車外環境認識部の出力に基づいて、車両の駐車場への進入が認識されることをもって車両の後退発進が予測されるとする、
ことを特徴とする車両用情報表示装置。
請求項１または２に記載の車両用情報表示装置において、
前記環境判定部は、前記車速センサの出力に基づいて車両の一時停車を認識し、かつ、当該車両の一時停車の後に、前記車内カメラで運転者の後方視認動作が認識されることをもって車両の後退発進が予測されるとする、
ことを特徴とする車両用情報表示装置。