JPH09178505A

JPH09178505A - 運転支援装置

Info

Publication number: JPH09178505A
Application number: JP7351830A
Authority: JP
Inventors: Mikiko Iwai; 美貴子岩井; Seishi Yamanaka; 清史山中; Takahiro Kato; 隆宏加藤; Yoshiaki Matsumoto; 義明松本; Hiroshi Sato; 宏佐藤; Masaki Kurihara; 正樹栗原
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】車両等に搭載して走行中の車両の周囲の情報
を的確に判断し、必要とされる情報を運転者に効果的に
示唆し、衝突や接触などの交通事故を未然に防ぐための
運転支援装置を提供する。【解決手段】自車両の周辺状況を撮影するための撮影
手段１と、撮影手段により撮影された映像に基づき自車
両の走行車線並びに車線数を検出する第１の検出手段３
と、自車両の現在位置を検出する第２の検出手段５と、
地図情報を記憶したデータベース８と、データベースに
対応させて設定された自車両の走行すべき経路上におけ
る経由点の位置および曲折に関する経路情報を保持する
経路情報保持部と、検出した現在位置と、検出した自車
両の走行車線並びに車線数と、経路情報と、地図情報と
に基づき告知情報並びに該告知情報の告知タイミングを
選択する告知情報制御手段と、選択された告知情報を告
知する告知手段と、を備えた運転支援装置で構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等に搭載して走行
中の車両の周囲の情報を的確に判断し、必要とされる情
報を運転者に効果的に示唆し、衝突や接触などの交通事
故を未然に防ぐための運転支援装置に関するものであ
る。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来の技術】従来、運転中の自動車の走行位置を自己
認識する手段としてカーナビゲーション装置が知られて
いる。カーナビゲーション装置は、例えば道路地図デー
タが記録されたＣＤ−ＲＯＭを再生し、走行中の周辺道
路地図を画面上に表示し、さらに衛星電波を用いたＧＰ
Ｓ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔ
ｅｍ）や、自動車に同時搭載されるジャイロセンサユニ
ットおよび車速センサによって逐次測位される自車位置
を画面上の道路地図に重ねて表示することができる。

【０００５】

【０００３】また、道路地図データには、交差点などの
道路の各分岐点の位置を示すデータも記録されているの
で、現在地から目的地までの目標走行経路を分岐点を選
択して設定し、表示地図上に設定した目標経路を重ねて
表示することができる。したがって、自動車で移動中の
乗員は、地図上に表示された目標走行経路上の自車の表
示を見ることにより、走行位置および走行すべき方向を
その都度確認することができる。

【０００６】

【０００４】他方、車両等に搭載して運転者に車間距離
や障害物までの距離を予め検出し、周辺情報を使用者に
知らせるように構成された運転支援装置も検討されてい
る。

【０００７】かかる支援装置では、例えば超音波セン
サ、赤外線レーザレーダ、ミリ波レーダ等を用いて、周
辺車両等との距離を測定する。

【０００８】超音波センサは、距離分解能が高く、比較
的安価なことから、５〜６ｍ以下の近距離の対象物を正
確に検出できるので、バックソーナやコーナーセンサ等
に用いられる。

【０００９】また、赤外線レーザレーダはやや高価であ
るが、赤外線レーザのパルスを発射し、対象物から跳ね
返ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離は最大１００ｍ前後であり、主とし
て車両の前方車間距離や障害物を検出するのに用いられ
る。

【００１０】また、ミリ波レーダは例えば５９．５ＧＨ
ｚまたは７７ＧＨｚの電波を発射し、対象物から跳ね返
ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離はやはり最大１００ｍ前後である。
ただし、赤外線レーザレーダに比べて雨や霧等の悪条件
下において有利である反面、価格は高価である。

【００１１】これらのセンサは、適宜自動車等の周囲に
取り付けられて、走行中に車間距離や障害物までの距離
を検出し、所定距離に接近した場合には警告を行ってい
た。

【００１２】

【０００５】ところが、上記のカーナビゲーション装
置、運転支援装置は、おのおの独立した形で制御されて
おり、必ずしも使用者にとって最適な情報を提示してい
るとはかぎらない。

【００１３】

【０００６】例えば、運転者が車線数の多い道路を走行
中に、例えばカーナビゲーション装置の画面上での自車
位置の確認が遅れて、曲がるべき交差点などの道路分岐
点に近接し過ぎてしまい、すでに車線変更が禁止区域に
入っていると運転支援装置が判定する場合がある。この
ような場合に、進むべき車線に進入できず目標走行経路
から外れてしまうという問題がある。

【００１４】

【０００７】逆に、カーナビゲーション装置の経路が直
進であり、自車が車線変更を行う意思がないにもかかわ
らず、センサが検出する所定距離以内と運転支援装置が
判定すると、他の車線を移動している車両であっても障
害物と判断し警告するので、必要な情報を的確に伝える
ことが出来ないといった問題があった。

【００１５】

【０００８】

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みなされたものであり、従来、各々が独立したシス
テムとして制御されているカーナビゲーション装置と運
転支援装置を統合し、最適な情報提供を行うことのでき
る新たな運転支援装置を提供することを主たる目的と
し、具体的には、ＣＣＤカメラなどによって得られる自
車の周辺状況を示す画像情報と、ＧＰＳなどのナビゲー
ション装置によって設定され表示される自車の現在位置
および目標走行経路データとに基づいて、予め自車両の
走行すべき経路上の情報をタイミング良く告知し、運転
者に現状で必要とされる情報を効果的に示唆することに
より、状況に応じた運転支援を行って、衝突や追突など
の交通事故を未然に防ぐことのできる運転支援装置を提
供するものである。

【００１７】

【０００９】

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自車両の周辺状況を撮影するための撮影手段と、撮影手
段により撮影された映像に基づき自車両の走行車線並び
に車線数を検出する第１の検出手段と、自車両の現在位
置を検出する第２の検出手段と、地図情報を記憶したデ
ータベースと、データベースに対応させて設定された自
車両の走行すべき経路上における経由点の位置および曲
折に関する経路情報を保持する経路情報保持部と、検出
した現在位置と、検出した自車両の走行車線並びに車線
数と、経路情報と、地図情報とに基づき告知情報並びに
該告知情報の告知タイミングを選択する告知情報制御手
段と、選択された告知情報を告知する告知手段と、を備
えた運転支援装置で構成される。

【００１９】

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の運転支援装置において、告知情報制御手段は、検出
された自車両の走行車線並びに車線数と、検出された現
在位置に応じた経路情報とから、自車両の車線変更の必
要の有無を判定することを特徴とする。

【００２０】

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の運転支援装置において、告知情報制御手段は、さら
に、対象となる経由点の直前の道路分岐点を通過したこ
とを判定し、その判定結果と、検出された自車両の走行
車線並びに車線数と、検出された現在位置に応じた経路
情報とから、自車両の車線変更の必要の有無を判定する
ことを特徴とする。

【００２１】

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項２ま
たは３記載の運転支援装置において、告知情報制御手段
は、自車両の車線変更の必要有りと判定した場合、さら
に、少なくとも走行中の自車両の車線と、進入先の車線
との間に位置する境界線の種別を判定することを特徴と
する。

【００２２】

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項２ま
たは３または４記載の運転支援装置において、撮影手段
により撮影された映像に基づき自車両の周辺に位置する
他車両を検出する第３の検出手段をさらに備え、告知情
報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定した
場合、さらに、第３の検出手段に基づき、進入先の車線
内に他車両が存在するか否かを判定することを特徴とす
る。

【００２３】

【００１４】

【００２４】

【作用】本発明は以上のように構成したので、請求項１
記載の発明によれば、ＣＣＤカメラなどの撮影手段によ
って自車両の周辺状況を示す映像が収集され、その中か
ら自車両が位置する走行車線並びに道路の車線数を検出
し、さらに、ＧＰＳなどによって自車両の位置が検出さ
れる。又、ＣＤ−ＲＯＭなどの地図情報を記録したデー
タベースに対応して設定された目標走行経路上における
経由点及び曲折に関する経路情報はＲＡＭ等に保持さ
れ、告知情報制御手段にて、自車両の現在位置、走行車
線、道路の車線数、経路情報等に基づき告知情報並びに
該告知情報の告知タイミングを選択するように制御され
る。選択された告知情報は、例えばディスプレイやスピ
ーカなどの告知手段によって告知するようにしたので、
経路情報に関連付けた適切な運転支援が可能となり、経
路走行上必要な情報のみが的確に得られる。

【００２５】

【００１５】また、請求項２記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、検出された自車両の走行車線並びに車
線数と、検出された現在位置に応じた経路情報とから、
自車両の車線変更の必要の有無を判定するようにしたの
で、運転者が、設定経路に応じて予め車線変更などをお
こなって、経由点を含む走行経路上での危険を回避する
ことができるため、衝突や追突などの交通事故を未然に
防ぐことができる。

【００２６】

【００１６】また、請求項３記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、さらに、対象となる経由点の直前の道
路分岐点を通過したことを判定し、その判定結果と、検
出された自車両の走行車線並びに車線数と、検出された
現在位置に応じた経路情報とから、自車両の車線変更の
必要の有無を判定するようにしたので、運転者は、誤っ
て直前の交差点の右折専用レーン等に入ることがなくな
る。

【００２７】

【００１７】また、請求項４記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定し
た場合、さらに、少なくとも走行中の自車両の車線と、
進入先の車線との間に位置する境界線の種別を判定する
ようにしたため、運転者は、走行中の自車が車線変更可
能な状態か否かを的確に判断できる。

【００２８】

【００１８】また、請求項５記載の発明によれば、撮影
手段により撮影された映像に基づき自車両の周辺に位置
する他車両を検出する第３の検出手段をさらに備え、告
知情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定
した場合、さらに、第３の検出手段に基づき、進入先の
車線内に他車両が存在するか否かを判定するようにした
ので、運転者は、走行中の自車が目標走行経路を正しく
進行するのに車線変更が必要であると認識し、予め対象
となる経由点での車の進むべき車線を予め確保するため
に車線変更する場合に、進入先の車線の危険状態を確認
することができ、車線変更における危険を回避すること
ができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐことが
できる。

【００２９】

【００１９】

【００３０】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１乃至図６に基
づいて以下に説明する。図１は本発明の一実施例におけ
る運転支援装置の概略構成を示すブロック図である。同
図において、ＣＣＤカメラ１、画像処理部２、周辺状況
検出ＣＰＵ３は画像処理手段を構成する。ＣＣＤカメラ
１は車の周辺映像を撮影するように、例えばフロントガ
ラス内側上部などに取り付けられている。また、画像処
理部２は、ＣＣＤカメラ１によって収集した映像のノイ
ズを除去したり、所定の閾値を用いた二値化やエッジ検
出等の手法によって、収集した映像の中から特徴となる
画像（例えば、他の車両、車線、信号機、道路分岐点な
ど）を識別し、自車の周辺の特徴となる画像情報を周辺
状況検出ＣＰＵ３に出力する。

【００３１】

【００２０】周辺状況検出ＣＰＵ３では、画像処理部２
が識別した特徴となる画像に基づいて予め記憶する複数
のパターン画像と照合し、予め記憶するパターン画像と
一致すると判断した場合は、その結果と現在位置からの
距離とをナビゲーションＣＰＵ４に出力する。

【００３２】また、周辺状況検出ＣＰＵ３では、画像処
理部２が識別した車両が位置する道路の車線数及び／又
は道幅に基づき、各種演算処理を行い、走行車線や走行
車線の道幅や、走行車線を含む道路の総幅や、走行車線
数や、走行車線数に基づく道路の種類などを検出し、そ
の結果をナビゲーションＣＰＵ４に出力する。

【００３３】

【００２１】ナビゲーションＣＰＵ４は、自車の走行位
置を測位する手段としての、ＧＰＳ受信機５、ジャイロ
センサ６、車速センサ７等の出力が供給されており、測
位された現在地に該当する道路地図データをＣＤ−ＲＯ
Ｍ８より再生するように図示されていないＣＤ−ＲＯＭ
プレーヤに指示されるように構成されており、さらに液
晶等で構成された表示手段であるディスプレイ９に接続
され、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤから得られた地図データに
基づいて、走行中の自動車の現在位置を中心とする道路
地図を表示し、車両の現在位置をディスプレイ９上の道
路地図に重ねてマーク表示する。

【００３４】

【００２２】なお、本実施例において運転支援装置は、
自車位置をＧＰＳ受信機５による測位と、ジャイロセン
サ６および車速センサ７による自律航法の測位を併用し
て計測しているが、本発明における運転支援装置は、Ｇ
ＰＳ受信機５をもたない完全自律型で構成しても良い
し、ジャイロセンサ６および車速センサ７を持たずＧＰ
Ｓ受信機５のみで測位するように構成しても良いし、ナ
ビゲーションＣＰＵ４にいわゆるマップマッチング機能
を付加してこれらと併用し、自車の走行位置を適宜補正
して表示するように構成しても良い。

【００３５】

【００２３】また、ＣＤ−ＲＯＭ８は地図データが有す
る道路の各分岐点に対応する位置を示す分岐点データを
保持しているので、運転者は、図１に示す経路設定手段
１１によって、目標地点まで経由する道路に対応する経
由点を適宜選択することにより、目標走行経路が設定さ
れ、ナビゲーションＣＰＵ４が有するＲＡＭに記憶する
ことが出来る。設定された目標走行経路は、ディスプレ
イ９に表示される道路地図上に識別可能に表示される。
したがって、運転者は、道路地図に対応して識別可能に
表示される目標走行経路上において、走行中に自車の走
行位置を適宜確認して走行することができる。

【００３６】

【００２４】また、１０はスピーカであり、自車の走行
状況に応じて、ナビゲーションＣＰＵ４が、ナビゲーシ
ョンＣＰＵ４のＲＡＭに記憶された各経由点に対応する
案内パターンを適宜選択し、自車の周辺状況に応じた情
報を音声出力する。

【００３７】

【００２５】本発明の一実施例における運転支援装置は
以上のように構成され、予め設定された目標走行経路に
沿って、適宜運転者に周辺状況を知らせて目的地まで運
転支援している。

【００３８】

【００２６】次に、本発明の一実施例における運転支援
装置が、走行中の自車の周辺状況をＣＣＤカメラ１、画
像処理部２、周辺状況検出ＣＰＵ３によって検出し、さ
らに設定された経路情報並びに現在位置と関連づけて、
必要とされる情報をディスプレイ９及びスピーカ１０に
よって、運転者に告知する具体的処理について詳細に説
明する。かかる処理は、周辺状況検出ＣＰＵ３及びナビ
ゲーションＣＰＵ４にて行われており、図２にその動作
フローチャートを示す

【００３９】

【００２７】先ず、ステップＳ１において、画像処理部
２は、自車の前方および後方に備え付けられたＣＣＤカ
メラ１が撮影する自車の周囲の映像の中から、他の車
両、道路車線、道路の境界線などの特徴となる画像を識
別してパターン画像を抽出し、周辺状況検出ＣＰＵ３に
データ出力する。

【００４０】周辺状況検出ＣＰＵ３は、画像処理部２が
識別した特徴となる画像に基づいて予め記憶する複数の
パターン画像と照合し、予め記憶するパターン画像と一
致すると判断した場合は、その結果と、対象までの距離
とをナビゲーションＣＰＵ４に出力する。

【００４１】

【００２８】次に、ステップＳ２に移行し、ナビゲーシ
ョンＣＰＵ４は、ステップＳ１で供給されたパターン画
像の中から、自車の走行車線を含む前方の道路車線およ
び道路境界線を検出する。次いで、ステップＳ３に移行
し、ＧＰＳ等より測位された地図上の現在位置とＲＡＭ
に記憶された経由点情報とに基づき、選び出された通過
予定の経由点と自車の現在位置との距離を算出する。算
出された距離が所定距離（例えば５００ｍ）を越える場
合は、ステップＳ４に移行して、ディスプレイ９上の道
路地図上に自車の位置を示すマークを重ねて表示する。
また、自車が対象となる経由点に接近し、算出された距
離が所定距離以下となった場合は、ステップＳ５に移行
する。

【００４２】

【００２９】ステップＳ５において、ナビゲーションＣ
ＰＵ４は、先のステップＳ２で検出した自車の走行車線
を含む前方の道路車線および道路境界線から前方の車線
数を決定する。走行中の道路が１車線の場合はステップ
Ｓ６に移行し、複数車線の場合はステップＳ９に移行す
る。ステップＳ６では、ナビゲーションＣＰＵ４は、対
象となる経由点と自車の現在位置との距離を再度確認
し、充分に接近したと認められる距離（例えば５０ｍ）
に達したか否かを判定する。達していない場合は、ステ
ップＳ７に移行し、ディスプレイ９またはスピーカ１０
によって対象となる経由点についての運転支援を行うよ
うに制御する。例えば、対象となる経由点への距離、及
び方向をさらに音声告知するように制御される。

【００４３】

【００３０】また、ステップＳ６において、対象となる
経由点と自車の現在位置との距離が充分に接近したと認
められる距離（例えば５０ｍ）に達した場合は、ステッ
プＳ８に移行し、ディスプレイ９またはスピーカ１０に
よって対象となる経由点についてのさらに詳細な運転支
援を行うように制御する。

【００４４】

【００３１】この場合は、例えば、対象となる経由点に
対応する道路分岐点が交差点であり、目標走行経路上で
右折の必要がある場合には、図３に示すように、ディス
プレイ画面上に右折の表示１２を、図示しない対象とな
る交差点名（例えばＡ交差点）の文字表示と共に、道路
および自車マーク１３の表示に重ねて表示するなどした
り、スピーカ１０から「５０ｍ先のＡ交差点で右折する
必要があります。車や信号に注意して右折してくださ
い。」または、「右折の必要なＡ交差点が５０ｍ以内に
近付きました。」などの音声案内を出力して運転者に告
知するように制御する。

【００４５】

【００３２】一方、ステップＳ５において、ナビゲーシ
ョンＣＰＵ４が、走行中の道路が複数車線であることを
検出した場合は、ステップＳ９に移行して、走行中の自
車の走行レーンを検出する。自車の走行レーンの検出
は、ＣＣＤカメラ１が撮影する自車の周囲の映像の中か
ら、他の車両、道路車線、道路の境界線などの特徴とな
る画像を識別して抽出されるパターン画像によって検出
される。自車の走行レーンが確認されたら、ステップＳ
１０に移行する。

【００４６】

【００３３】ステップＳ１０においては、自車が、対象
となる経由点に対応する道路分岐点の１つ手前の道路分
岐点を通過したか否かがナビゲーションＣＰＵ４にて判
断される。この判断は、例えば自車の現在位置と対象と
なる経由点との距離をＧＰＳなどの測位データより算出
し、ＣＣＤカメラ１のパターン画像中から、対象となる
経由点に対応する交差点（例えばＡ交差点）を、算出さ
れた距離やその他対象となる交差点を特徴付けるパター
ン画像に照らし合わせて特定し、さらに画像中の一つ手
前の道路分岐点を抽出し、自車との相対位置を検出する
ことによって行われる。パターン画像としては、信号機
等が使用できる。ステップＳ１０において、自車が、対
象となる経由点に対応する道路分岐点の１つ手前の道路
分岐点をまだ通過していない場合は、ステップＳ６に移
行し、先に述べた以降の各ステップ（Ｓ７またはＳ８）
を実行する。

【００４７】

【００３４】また、ステップＳ１０において、自車が、
対象となる経由点に対応する道路分岐点の１つ手前の道
路分岐点を通過した場合は、ステップＳ１１に移行し、
自車が対象となる経由点に対応する道路分岐点を通過す
る際に車線変更が必要か否かを判断する。具体的には、
例えば自車が片側３車線道路の外側の車線つまり一番左
側の車線を走行していて、対象となる交差点を右折する
場合などでは、予め自車を内側車線を走行するように車
線変更し、交差点における右折動作を安全かつ円滑なも
のとする必要があり、車線変更が必要と判断される。

【００４８】

【００３５】また、目標走行経路が対象となる交差点を
右折するような経路で設定されている場合に、検出した
自車の走行レーンが複数車線の一番右側または右折専用
レーンである場合は、車線変更が不要と判断する。一
方、目標走行経路が対象となる交差点を左折するような
経路で設定されている場合は、検出した自車の走行レー
ンが複数車線の一番左側または左折専用レーンである場
合は、車線変更が不要と判断し、その他のレーンである
場合は、車線変更が必要と判断する。更に、立体交差点
を右左折する場合も車線変更の必要性を判断する。

【００４９】

【００３６】ステップＳ１１にて車線変更の必要無しと
判断される場合は、ステップＳ６に移行し、先に述べた
以降の各ステップ（Ｓ７またはＳ８）を実行する。ま
た、車線変更の必要有りと判断される場合は、ステップ
Ｓ１２に移行し、ＣＣＤカメラ１のパターン画像中か
ら、周囲の他車両特に自車の側方、後方および運転者の
死角となる方向に位置する他の車両を検出し、次いでス
テップＳ１３において、ナビゲーションＣＰＵ４は、走
行中の自車の周囲の状況が、さしあたって車線変更が可
能な状態か否か判断する。

【００５０】

【００３７】本実施例においては、ステップＳ１３にお
ける状況判断として、以下の３つの条件がすべて満足す
る場合に車線変更可能と判断され、それ以外は車線変更
不可と判断されるように構成している。第１の条件は、
現在走行中の車線と、進入先の車線の境界線が車線変更
可能である事、という条件であり、例えば図４に示すよ
うに、自車の走行レーン１４と進入先の走行レーン１５
の境界線１６が車線変更禁止を表す車線表示（実線）で
設けられている場合などでは、車線変更不可となる。

【００５１】

【００３８】次に、第２の条件は、進入先の車線に自車
と並走する車両が存在しない事という条件である。これ
は、例えばＣＣＤカメラ１によって得られる周囲の他車
両特に自車の側方、後方を走行する他車両と自車両の相
対距離および、これら他車両が走行する走行レーンと自
車両の走行レーンおよび進入先の車線の位置関係によっ
て判断される。

【００５２】

【００３９】即ち、例えば図５に示すように、他車両１
９が進入先の走行レーン２０を自車と並走する場合に、
他車両１９と自車との相対距離が所定距離以内である場
合（図５では他車両１９が所定距離以内である場合を示
している）は、進入先の走行レーン２０に車線変更する
ことが困難であり、明らかに衝突または追突または接触
の恐れがあると判断される。ここで所定距離は、自車の
予め定められた中心位置を起点とし、水平方向の半径値
で範囲設定しても良いし、自車の側方を撮影するＣＣＤ
カメラを設置することによってカメラの視野角度で範囲
設定しても良い。

【００５３】

【００４０】ただし、他車両は自車の走行レーンに対し
進入先の走行レーン以外の車線を走行中には判断対象と
されない。即ち、例えば同図に示すように、他車両２１
が、自車との相対距離を所定距離以内に走行していて
も、他車両２１が走行する走行レーン２２は自車の走行
レーンに対し、自車が進入しようとする走行レーン２０
と反対側に位置するので、さしあたって車線変更に対し
危険な車両とは判断されない。

【００５４】

【００４１】更に、第３の条件は、進入先の車線内での
前方および後方を走行する他車両と自車との車間距離が
制動距離よりも長い事という条件である。ここで、制動
距離は、進入先の車線内で前方を走行する他車両に対し
ては、自車の走行速度に対する制動距離をいい、進入先
の車線内で後方を走行する他車両に対しては、他車両の
走行速度に対する制動距離をいう。他車両の走行速度
は、自車の走行速度に、自車および後方の他車両の相対
速度を加算して得られたものであり、自車および後方の
他車両の相対速度は、自車が搭載するＣＣＤカメラ１に
よって撮影される他車両の映像の大きさを画素数で検出
し、単位時間当たりの画素数の変化によって求めること
ができる。

【００５５】

【００４２】以上説明した３つの条件がすべて満足され
た場合に、ナビゲーションＣＰＵ４は、走行中の自車の
周囲の状況が、さしあたって車線変更が可能と判断し、
ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、例え
ば図６に示すように、周辺車両の位置と共にディスプレ
イ画面上に右折の表示１２を行うと共に、スピーカ１０
から「２００ｍ先のＡ交差点で右折のため車線変更する
必要が有ります。前後の車に注意して予め右側車線に車
線変更して下さい。」などの音声案内を出力して運転者
に車線変更指示を告知するように制御する。

【００５６】

【００４３】一方、ステップＳ１４において、３つの条
件のいずれかが満足されない状況の場合には、ナビゲー
ションＣＰＵ４は、車線変更は不可であると判断し、ス
テップＳ１５に移行する。

【００５７】例えばステップＳ１５において、先に述べ
た３つの条件のうち第１の条件を満足しない場合、つま
り、現在走行中の車線と、進入先の車線の境界線がもと
より車線変更可能な車線でない場合は、ディスプレイ画
面上において、該当する境界線を所定の表示パターンや
色や点滅を用いて切り替え表示することによって、視覚
的に特徴付け、他の境界線と識別表示させたり、対象と
なる交差点（例えばＡ交差点）に対応する経由点までの
距離に応じてスピーカ１０から、「２００ｍ先のＡ交差
点で右折のため車線変更する必要が有りますが、今は車
線変更禁止の道路なので変更できません。車線変更可能
となるまでそのまま走行して下さい。」や、「交差点に
近付きすぎて既に車線変更が不可能となりました。右折
できません。目標走行経路を変更して下さい。次のＢ交
差点まで直進して右折可能です。それまでに注意して車
線変更して下さい。」などの音声案内を出力して運転者
に告知するように制御する。

【００５８】

【００４４】また、ステップＳ１５で、第２、第３の条
件を満たさない場合、即ち現在走行中の車線と、進入先
の車線の境界線が車線変更可能であるが、先に述べた他
車両が並走する場合や、制動距離が満足な状態にない場
合は、例えば図５に示す様に、自車の所定距離以内にあ
って、先に述べた条件を満足しない危険な他車両１９
を、ディスプレイ画面上において、障害物を表す所定の
表示パターンや色や点滅を用いて切り替え表示すること
によって、視覚的に特徴付け、さしあたって危険でない
他車両２１と識別表示させたり、対象となる交差点（例
えばＡ交差点）に対応する経由点までの距離に応じてス
ピーカ１０から「２００ｍ先のＡ交差点で右折のため車
線変更する必要が有りますが、車が接近しています。車
線変更は大変危険です。」などの音声案内を出力して運
転者に告知するように制御する。

【００５９】

【００４５】なお、本実施例の動作フローチャートにお
いて、ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１４、Ｓ１５の各
告知ステップ実行後はそれぞれ再びステップＳ１に移行
し、自車の周囲の状況に応じて適宜、適切な情報提供が
行われるように構成されている。

【００６０】また、図２の動作は、運転者の運転習熟度
に併せて例えば図１に表示されるように装置に接続され
る表示選択ＳＷによって、音声告知又はディスプレイ表
示のみを選択することもできるし、ディスプレイ表示上
で広域道路地図と交差点拡大図とを選択することもでき
る。

【００６１】

【００４６】次に、図２のステップＳ１において撮影さ
れた周辺の映像を基に、ステップＳ２において自車前方
の道路車線および道路境界線を検出する具体的な手法に
ついてさらに詳述する。

【００６２】先ず、ステップＳ１において、自車の前方
に設置されたＣＣＤカメラ１が自車前方を撮影し、前方
の映像を得る。この前方映像はＣＣＤカメラ１の画像座
標で表される。この画像座標で表された前方の映像は、
画像処理部２において所定の閾値で二値化され、さらに
画像座標から道路座標に変換される。

【００６３】

【００４７】図７は、ＣＣＤカメラ１が撮影する前方の
映像を画像座標および道路座標で表した自車前方情報で
あり、（ａ）は画像座標で表した自車前方情報であり、
（ｂ）は（ａ）の画像情報を道路座標に変換して表した
自車前方情報である。図７（ａ）の座標軸ｘ、ｙは、Ｃ
ＣＤカメラ１の受光面に沿ってそれぞれ自車の水平方
向、垂直方向の基準軸を表し、図７（ｂ）の座標軸Ｘ、
ＺはそれぞれＣＣＤカメラ１を基準として自車の左右方
向、前後方向の基準軸を表している。

【００６４】図７（ａ）の座標軸ｘ、ｙは、それぞれ所
定の係数で補正され図７（ｂ）の座標軸Ｘ、Ｚに変換さ
れるので、ＣＣＤカメラ１によって撮影された前方の道
路は、ＣＣＤカメラ１の垂直上方から見た平面図として
表現される。

【００６５】

【００４８】次に、画像処理部２は、得られた画像座標
および道路座標からオブジェクトの方向、位置、形状を
解析し、予め記憶する道路車線のパターン画像と照合
し、道路車線および道路境界線に等しいオブジェクトの
みを抽出する。

【００６６】なお、抽出にあたっては、オブジェクトを
構成するＣＣＤカメラ１の画素の色信号（ＲＧＢ）レベ
ルによって、車線の色（白または黄色）を識別して抽出
するようにしても良い。

【００６７】なお、ステップＳ１２における周辺車両の
検出は、対象を車両にも適用したものであり、車両の位
置する画素の位置より、相対的な自車との距離の検出も
行われる。

【００６８】本実施例における運転支援装置は、以上の
ように動作し、走行中の自車の周辺状況に応じて、走行
に必要な情報を的確に運転者に告知し、運転者の運転支
援を行う。

【００６９】

【００４９】

【００７０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、Ｃ
ＣＤカメラなどの撮影手段によって自車両の周辺状況を
示す映像が収集され、その中から自車両が位置する走行
車線並びに道路の車線数を検出し、さらに、ＧＰＳなど
によって自車両の位置が検出される。又、ＣＤ−ＲＯＭ
などの地図情報を記録したデータベースに対応して設定
された目標走行経路上における経由点及び曲折に関する
経路情報はＲＡＭ等に保持され、告知情報制御手段に
て、自車両の現在位置、走行車線、道路の車線数、経路
情報等に基づき告知情報並びに該告知情報の告知タイミ
ングを選択するように制御される。選択された告知情報
は、例えばディスプレイやスピーカなどの告知手段によ
って告知するようにしたので、経路情報に関連付けた適
切な運転支援が可能となり、経路走行上必要な情報のみ
が的確に得られる。

【００７１】

【００５０】また、請求項２記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、検出された自車両の走行車線並びに車
線数と、検出された現在位置に応じた経路情報とから、
自車両の車線変更の必要の有無を判定するようにしたの
で、運転者が、設定経路に応じて予め車線変更などをお
こなって、経由点を含む走行経路上での危険を回避する
ことができるため、衝突や追突などの交通事故を未然に
防ぐことができる。

【００７２】

【００５１】また、請求項３記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、さらに、対象となる経由点の直前の道
路分岐点を通過したことを判定し、その判定結果と、検
出された自車両の走行車線並びに車線数と、検出された
現在位置に応じた経路情報とから、自車両の車線変更の
必要の有無を判定するようにしたので、運転者は、誤っ
て直前の交差点の右折専用レーン等に入ることがなくな
る。

【００７３】

【００５２】また、請求項４記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定し
た場合、さらに、少なくとも走行中の自車両の車線と、
進入先の車線との間に位置する境界線の種別を判定する
ようにしたため、運転者は、走行中の自車が車線変更可
能な状態か否かを的確に判断できる。

【００７４】

【００５３】また、請求項５記載の発明によれば、撮影
手段により撮影された映像に基づき自車両の周辺に位置
する他車両を検出する第３の検出手段をさらに備え、告
知情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定
した場合、さらに、第３の検出手段に基づき、進入先の
車線内に他車両が存在するか否かを判定するようにした
ので、運転者は、走行中の自車が目標走行経路を正しく
進行するのに車線変更が必要であると認識し、予め対象
となる経由点での車の進むべき車線を予め確保するため
に車線変更する場合に、進入先の車線の危険状態を確認
することができ、車線変更における危険を回避すること
ができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における運転支援装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における運転支援装置が自車
の周辺状況に応じて運転者を支援処理する動作フローチ
ャートである。

【図３】本発明の一実施例における運転支援装置のディ
スプレイの表示画面を示す図である。

【図４】本発明の一実施例における運転支援装置のディ
スプレイの表示画面を示す図である。

【図５】本発明の一実施例における運転支援装置のディ
スプレイの表示画面を示す図である。

【図６】本発明の一実施例における運転支援装置のディ
スプレイの表示画面を示す図である。

【図７】本発明の一実施例における運転支援装置のＣＣ
Ｄカメラが撮影する前方の映像を画像座標および道路座
標で表した自車前方情報である。

【符号の説明】

１・・・・・ＣＣＤカメラ２・・・・・画像処理部３・・・・・周辺状況検出ＣＰＵ４・・・・・ナビゲーションＣＰＵ５・・・・・ＧＰＳ受信機６・・・・・ジャイロセンサ７・・・・・車速センサ８・・・・・ＣＤ−ＲＯＭ９・・・・・ディスプレイ１０・・・・スピーカ１１・・・・経路設定手段１２・・・・右折の表示１３・・・・自車マーク１４・・・・自車の走行レーン１５・・・・進入先の走行レーン１６・・・・境界線１７・・・・自車の走行レーン１９・・・・他車両２０・・・・進入先の走行レーン２１・・・・他車両２２・・・・走行レーン

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００４】他方、車両等に搭載して運転者に車間距離
や障害物までの距離を予め検出し、周辺情報を使用者に
知らせるように構成された運転支援装置も検討されてい
る。かかる支援装置では、例えば超音波センサ、赤外線
レーザレーダ、ミリ波レーダ等を用いて、周辺車両等と
の距離を測定する。超音波センサは、距離分解能が高
く、比較的安価なことから、５〜６ｍ以下の近距離の対
象物を正確に検出できるので、バックソーナやコーナー
センサ等に用いられる。また、赤外線レーザレーダはや
や高価であるが、赤外線レーザのパルスを発射し、対象
物から跳ね返ってくるまでの時間により対象物までの距
離が求められ、測定可能な距離は最大１００ｍ前後であ
り、主として車両の前方車間距離や障害物を検出するの
に用いられる。また、ミリ波レーダは例えば５９．５Ｇ
Ｈｚまたは７７ＧＨｚの電波を発射し、対象物から跳ね
返ってくるまでの時間により対象物までの距離が求めら
れ、測定可能な距離はやはり最大１００ｍ前後である。
ただし、赤外線レーザレーダに比べて雨や霧等の悪条件
下において有利である反面、価格は高価である。これら
のセンサは、適宜自動車等の周囲に取り付けられて、走
行中に車間距離や障害物までの距離を検出し、所定距離
に接近した場合には警告を行っていた。

【０００８】

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自車両の周辺状況を撮影するための撮影手段と、撮影手
段により撮影された映像に基づき自車両の走行車線並び
に車線数を検出する第１の検出手段と、自車両の現在位
置を検出する第２の検出手段と、地図情報を記憶したデ
ータベースと、データベースに対応させて設定された自
車両の走行すべき経路上におげる経由点の位置および曲
折に関する経路情報を保持する経路情報保持部と、検出
した現在位置と、検出した自車両の走行車線並びに車線
数と、経路情報と、地図情報とに基づき告知情報並びに
該告知情報の告知タイミングを選択する告知情報制御手
段と、選択された告知情報を告知する告知手段と、を備
えた運転支援装置で構成される。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項２ま
たは３または４記載の運転支援装置において、撮影手段
により撮影された映像に基づき自車両の周辺に位置する
他車両を検出する第３の検出手段をさらに備え、告知情
報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定した
場合、さらに、第３の検出手段に基づき、進入先の車線
内に他車両が存在するか否かを判定することを特徽とす
る。

【００１４】

【００１８】また、請求項５記載の発明によれば、撮影
手段により撮影された映像に基づき自車両の周辺に位置
する他車両を検出する第３の検出手段をさらに備え、告
知情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定
した場合、さらに、第３の検出手段に基づき、進入先の
車線内に他車両が存在するか否かを判定するようにした
ので、運転者は、走行中の自車が目標走行経路を正しく
進行するのに車線変更が必要であると認識し、予め対象
となる経由点での車の進むべき車線を予め確保するため
に車線変更する場合に、進入先の車線の危険状態を確認
することができ、車線変更におげる危険を回避すること
ができ、衝突や追突などの交通事故を未然に防ぐことが
できる。

【００１９】

【００２０】周辺状況検出ＣＰＵ３では、画像処理部２
が識別した特徴となる画像に基づいて予め記憶する複数
のパターン画像と照合し、予め記憶するパターン画像と
一致すると判断した場合は、その結果と現在位置からの
距離とをナビゲーションＣＰＵ４に出力する。また、周
辺状況検出ＣＰＵ３では、画像処理部２が識別した車両
が位置する道路の車線数及び／又は道幅に基づき、各種
演算処理を行い、走行車線や走行車線の道幅や、走行車
線を含む道路の総幅や、走行車線数や、走行車線数に基
づく道路の種類などを検出し、その結果をナビゲーショ
ンＣＰＵ４に出力する。

【００２７】先ず、ステップＳ１において、画像処理部
２は、自車の前方および後方に備え付けられたＣＣＤカ
メラ１が撮影する自車の周囲の映像の中から、他の車
両、道路車線、道路の境界線などの特徴となる画像を識
別してパターン画像を抽出し、周辺状況検出ＣＰＵ３に
データ出力する。周辺状況検出ＣＰＵ３は、画像処理部
２が識別した特徴となる画像に基づいて予め記憶する複
数のパターン画像と照合し、予め記憶するパターン画像
と一致すると判断した場合は、その結果と、対象までの
距離とをナビゲーションＣＰＵ４に出力する。

【００３３】ステップＳ１０においては、自車が、対象
となる経山点に対応する道路分岐点の１つ手前の道路分
岐点を通過したか否かがナビゲーションＣＰＵ４にて判
断される。この判断は、例えば自車の現在位置と対象と
なる経由点との距離をＧＰＳなどの測位データより算出
し、ＣＣＤカメラ１のパターン画像中から、対象となる
経由点に対応する交差点（例えばＡ交差点）を、算出さ
れた距離やその他対象となる交差点を特徴付けるパター
ン画像に照らし合わせて特定し、さらに画像中の一つ手
前の道路分岐点を抽出し、自車との相対位置を検出する
ことによって行われる。パターン画像としては、信号機
等が使用できる。ステップＳ１０において、自車が、対
象となる経由点に対応する道路分岐点の１つ手前の道路
分岐点をまだ通過していない場合は、ステップＳ６に移
行し、先に述べた以降の各ステップ（Ｓ７またはＳ８）
を実行する。

【００４０】ただし、他車両は自車の走行レーンに対し
進入先の走行レーン以外の車線を定行中には判断対象と
されない。即ち、例えば同図に示すように、他車両２１
が、自車との相対距離を所定距離以内に走行していて
も、他車両２１が走行する走行レーン２２は自車の走行
レーンに対し、自車が進入しようとする走行レーン２０
と反対側に位置するので、さしあたって車線変更に対し
危険な車両とは判断されない。

【００４３】一方、ステップＳ１４において、３つの条
件のいずれかが満足されない状況の場合には、ナビゲー
ションＣＰＵ４は、車線変更は不可であると判断し、ス
テップＳ１５に移行する。例えばステップＳ１５におい
て、先に述べた３つの条件のうち第１の条件を満足しな
い場合、つまり、現在走行中の車線と、進入先の車線の
境界線がもとより車線変更可能な車線でない場合は、デ
ィスプレイ画面上において、該当する境界線を所定の表
示パターンや色や点滅を用いて切り替え表示することに
よって、視覚的に特徴付け、他の境界線と識別表示させ
たり、対象となる交差点（例えばＡ交差点）に対応する
経由点までの距離に応じてスピーカ１０から、「２００
ｍ先のＡ交差点で右折のため車線変更する必要が有りま
すが、今は車線変更禁止の道路なので変更できません。
車線変更可能となるまでそのまま走行して下さい。」
や、「交差点に近付きすぎて既に車線変更が不可能とな
りました。右折できません。目標走行経路を変更して下
さい。次のＢ交差点まで直進して右折可能です。それま
でに注意して車線変更して下さい。」などの音声案内を
出力して運転者に告知するように制御する。

【００４５】なお、本実施例の動作フローチャートにお
いて、ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１４、Ｓ１５の各
告知ステップ実行後はそれぞれ再びステップＳ１に移行
し、自車の周囲の状況に応じて適宜、適切な情報提供が
行われるように構成されている。また、図２の動作は、
運転者の運転習熟度に併せて例えば図１に表示されるよ
うに装置に接続される表示選択ＳＷによって、音声告知
又はディスプレイ表示のみを選択することもできるし、
ディスプレイ表示上で広域道路地図と交差点拡大図とを
選択することもできる。

【００４６】次に、図２のステップＳ１において撮影さ
れた周辺の映像を基に、ステップＳ２において自車前方
の道路車線および道路境界線を検出する具体的な手法に
ついてさらに詳述する。先ず、ステップＳ１において、
自車の前方に設置されたＣＣＤカメラ１が自車前方を撮
影し、前方の映像を得る。この前方映像はＣＣＤカメラ
１の画像座標で表される。この画像座標で表された前方
の映像は、画像処理部２において所定の閾値で二値化さ
れ、さらに画像座標から道路座標に変換される。

【００４７】図７は、ＣＣＤカメラ１が撮影する前方の
映像を画像座標および道路座標で表した自車前方情報で
あり、（ａ）は画像座標で表した自車前方情報であり、
（ｂ）は（ａ）の画像情報を道路座標に変換して表した
自車前方情報である。図７（ａ）の座標軸ｘ、ｙは、Ｃ
ＣＤカメラ１の受光面に沿ってそれぞれ自車の水平方
向、垂直方向の基準軸を表し、図７（ｂ）の座標軸Ｘ、
ＺはそれぞれＣＣＤカメラ１を基準として自車の左右方
向、前後方向の基準軸を表している。図７（ａ）の座標
軸ｘ、ｙは、それぞれ所定の係数で補正され図７（ｂ）
の座標軸Ｘ、Ｚに変換されるので、ＣＣＤカメラ１によ
って撮影された前方の道路は、ＣＣＤカメラ１の垂直上
方から見た平面図として表現される。

【００４８】次に、画像処理部２は、得られた画像座標
および道路座標からオブジェクトの方向、位置、形状を
解析し、予め記憶する道路車線のパターン画像と照合
し、道路車線および道路境界線に等しいオブジェクトの
みを抽出する。なお、抽出にあたっては、オブジェクト
を構成するＣＣＤカメラ１の画素の色信号（ＲＧＢ）レ
ベルによって、車線の色（白または黄色）を識別して抽
出するようにしても良い。なお、ステップＳ１２におけ
る周辺車両の検出は、対象を車両にも適用したものであ
り、車両の位置する画素の位置より、相対的な自車との
距離の検出も行われる。本実施例における運転支援装置
は、以上のように動作し、走行中の自車の周辺状況に応
じて、走行に必要な情報を的確に運転者に告知し、運転
者の運転支援を行う。

【００４９】

【００５２】また、請求項４記載の発明によれば、告知
情報制御手段は、自車両の車線変更の必要有りと判定し
た場合、さらに、少なくとも走行中の自車両の車線と、
進入先の重線との間に位置する境界線の種別を判定する
ようにしたため、運転者は、走行中の自車が車線変更可
能な状態か否かを的確に判断できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ 1/16 Ｇ０９Ｂ 29/00 ＡＧ０９Ｂ 29/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０ (72)発明者松本義明埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内 (72)発明者佐藤宏埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内 (72)発明者栗原正樹埼玉県川越市山田字西町25番地１パイオニア株式会社川越工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の周辺状況を撮影するための撮影
手段と、前記撮影手段により撮影された映像に基づき前記自車両
の走行車線並びに車線数を検出する第１の検出手段と、前記自車両の現在位置を検出する第２の検出手段と、地図情報を記憶したデータベースと、前記データベースに対応させて設定された前記自車両の
走行すべき経路上における経由点の位置および曲折に関
する経路情報を保持する経路情報保持部と、前記検出した現在位置と、前記検出した自車両の走行車
線並びに車線数と、前記保持している経路情報と、前記
地図情報と、に基づき告知情報並びに該告知情報の告知
タイミングを選択する告知情報制御手段と、前記選択された告知情報を告知する告知手段と、を備えた運転支援装置。
【請求項２】請求項１記載の運転支援装置において、前記告知情報制御手段は、前記検出された自車両の走行
車線並びに車線数と、前記検出された現在位置に応じた
経路情報とから、自車両の車線変更の必要の有無を判定
することを特徴とする。
【請求項３】請求項１記載の運転支援装置において、前記告知情報制御手段は、さらに、対象となる経由点の
直前の道路分岐点を通過したことを判定し、その判定結
果と、前記検出された自車両の走行車線並びに車線数
と、前記検出された現在位置に応じた経路情報とから、
自車両の車線変更の必要の有無を判定することを特徴と
する。
【請求項４】請求項２または３記載の運転支援装置に
おいて、前記告知情報制御手段は、前記自車両の車線変更の必要
有りと判定した場合、さらに、少なくとも走行中の自車
両の車線と、進入先の車線との間に位置する境界線の種
別を判定することを特徴とする。
【請求項５】請求項２または３または４記載の運転支
援装置において、前記撮影手段により撮影された映像に基づき前記自車両
の周辺に位置する他車両を検出する第３の検出手段をさ
らに備え、前記告知情報制御手段は、前記自車両の車線変更の必要
有りと判定した場合、さらに、前記第３の検出手段に基づき、進入先の車線内
に他車両が存在するか否かを判定することを特徴とす
る。