JPH1116097A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】運転者が容易に素早く的確な判断を行って障害
物との接触を回避して狭路走行ができ確実で信頼性、実
用性が高い。 【解決手段】速度Ｖ、ハンドル角θを検出し、ＣＣＤカ
メラ３で走行方向の環境を撮像して画像認識部２１、道
路形状・障害物認識部２２で相対位置情報の計算を行な
う。狭路判定処理部２３での判定で進行方向に狭路有り
の場合、２次元マップ作成部２５で、過去に作成した２
次元マップを次々に更新して走行方向を含む自車両１周
辺の環境の２次元マップを形成する。その後、理想経路
演算部２６で、２次元マップに基づき、自車両１がこの
狭路に進入する場合の理想の経路を演算し、予想位置推
定部２７で、２次元マップ上で自車両１の設定時間後の
予想位置を予想する。そして、報知制御部２８が状態表
示部８に信号出力し、理想経路と予想位置とを合成して
２次元マップ上に共に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガードレール、側
壁、駐車車両等の障害物との接触の可能性についての正
確な情報を提供して狭路等への進入・走行が容易に行な
えるようにドライバの運転を支援する車両用運転支援装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の安全性の向上を図るため、
積極的にドライバの運転操作を支援する総合的な運転支
援システム（ＡＤＡ；Active Drive Assist system）が
開発されている。このＡＤＡシステムは、車両の走行環
境情報や自車両の走行状態から先行車両との衝突、障害
物との接触、車線逸脱等の様々な可能性を推定して、安
全を維持できないと予測される場合に、ドライバに対し
て報知、その他制御等を行なうものである。

【０００３】上記車両の走行環境情報を得るための装置
としては、レーザ・レーダ装置等が従来より公知である
が、最近では車両に搭載した複数のカメラにより捉えた
車両前方の風景や物体の画像情報を処理して、道路、交
通環境を実用上十分な精度と時間で三次元的に認識する
ことが可能になってきている。

【０００４】上記ＡＤＡシステムの機能の一つである狭
路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭
路の走行をガイドする狭路ガイド機能を用いるものとし
て駐車補助装置があり、例えば、特開平６−２３４３４
１号公報に、駐車空間を決定し、駐車位置及び現在位置
との位置関係に基づき演算した誘導路に沿って自車両を
駐車位置に誘導すべく効率的に音声指示を行う技術が示
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術の誘導路は駐車位置及び現在位置との位置関係に
基づき演算されるため、駐車位置までの間に電柱や縁石
等の障害物が存在する場合はその対応が難しい。

【０００６】すなわち、駐車させる場合以外の様々な状
況に対応させなければならない狭路ガイドでは、走行す
る方向に様々な障害物があることを考慮して形成されな
ければならず、例えどんな障害物があってもこれを運転
者が有効に回避して容易に走行できるようにする必要が
ある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、走行する方向に例えどんな障害物があっても、これ
を運転者に報知して、運転者が容易に素早く的確な判断
を行って障害物との接触を回避して狭路走行ができるよ
うにガイドする確実で信頼性、実用性の高い車両用運転
支援装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の本発明による車両用運転支援装置は、自
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、上記自
車両の走行方向の道路形状と立体物を検出する走行環境
検出手段と、上記走行状態と上記道路形状と上記立体物
情報に基づき上記自車両の走行方向を含む上記自車両周
辺の環境の位置情報を形成する環境位置情報形成手段
と、上記自車両の走行方向に狭路がある際に上記自車両
がこの狭路に進入する理想の経路を演算する理想経路演
算手段と、上記自車両の上記走行状態に基づき設定時間
後の上記自車両の予想位置を推定する予想位置推定手段
と、上記環境位置情報形成手段で形成した上記自車両周
辺の環境の位置情報と上記理想経路演算手段で演算した
上記理想経路と上記予想位置推定手段で推定した上記自
車両の予想位置に基づき上記自車両の狭路走行をガイド
する報知手段とを備えたものである。

【０００９】上記請求項１記載の車両用運転支援装置
は、走行状態検出手段で自車両の走行状態を検出し、走
行環境検出手段で上記自車両の走行方向の道路形状と立
体物を検出し、環境位置情報形成手段で上記走行状態と
上記道路形状と上記立体物情報に基づき上記自車両の走
行方向を含む上記自車両周辺の環境の位置情報を形成す
る。そして、理想経路演算手段で上記自車両の走行方向
に狭路がある際に上記自車両がこの狭路に進入する理想
の経路を演算し、予想位置推定手段で上記自車両の上記
走行状態に基づき設定時間後の上記自車両の予想位置を
推定して、報知手段で上記環境位置情報形成手段で形成
した上記自車両周辺の環境の位置情報と上記理想経路演
算手段で演算した上記理想経路と上記予想位置推定手段
で推定した上記自車両の予想位置に基づき上記自車両の
狭路走行をガイドする。

【００１０】また、請求項２記載の本発明による車両用
運転支援装置は、請求項１記載の車両用運転支援装置に
おいて、上記報知手段は、上記環境位置情報形成手段で
形成した上記自車両周辺の環境の位置情報上に上記理想
経路演算手段で演算した上記理想経路と上記予想位置推
定手段で推定した上記自車両の予想位置とを表示するも
ので、運転者は上記自車両周辺の環境位置情報上に表示
された上記理想経路と上記自車両の予想位置を視認する
ことにより、障害物の回避の可能性を容易に認識できる
とともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認
識でき、また気付いていない障害物情報も知ることがで
きる。

【００１１】さらに、請求項３記載の本発明による車両
用運転支援装置は、請求項１又は請求項２記載の車両用
運転支援装置において、上記報知手段は、上記理想経路
演算手段で演算した上記理想経路と上記予想位置推定手
段で推定した上記予想位置とに基づき上記自車両の上記
予想位置の上記理想経路からの外れ量を演算するととも
に、この外れ量を最小にする速度修正量と舵角修正量と
を演算して所定に表示するもので、運転者はこれから行
うべき速度修正量と舵角修正量を視認して、これから行
うべき運転操作をより素早く容易に認識できる。

【００１２】また、請求項４記載の本発明による車両用
運転支援装置は、請求項１，２，３のいずれか一つに記
載の車両用運転支援装置において、上記報知手段は、上
記理想経路演算手段で演算した上記理想経路と上記予想
位置推定手段で推定した上記予想位置とに基づき上記自
車両の上記予想位置の上記理想経路からの外れ量を演算
するとともに、この外れ量を最小にする速度修正量と舵
角修正量とを演算して所定に音声出力し、狭路走行をガ
イドするもので、運転者が障害物位置を車内の表示等を
視認して確認することができなくても確実に上記理想経
路に沿うようにガイドされる。

【００１３】さらに、請求項５記載の本発明による車両
用運転支援装置は、請求項４記載の車両用運転支援装置
において、上記報知手段は、上記音声出力のタイミング
を上記自車両の走行状態に応じて可変して行うもので、
車両速度、加速度等のパラメータにより適切な時期に音
声ガイドされて運転操作が一層容易になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図９は本発明の実施の第１
形態に係わり、図１は車両用運転支援装置の機能ブロッ
ク図、図２は車両用運転支援装置の概略構成図、図３は
狭路ガイド制御のフローチャート、図４は２次元マップ
作成ルーチンのフローチャート、図５は狭路判定の範囲
の説明図、図６は車両周辺の立体物位置情報の説明図、
図７は前回の立体物位置情報を移動させる際の説明図、
図８は車両前方の狭路に理想経路を設定する一例を示す
説明図、図９はモニタへの表示の一例を示す説明図であ
る。

【００１５】図２において、符号１は自動車等の車両
（自車両）であり、この自車両１に、狭路進入の可否の
判定や、障害物との接触防止を図る機能を一つの機能と
して有し、ドライバの運転を支援する車両用運転支援装
置２が搭載されている。以下、本発明の実施の第１形態
では、車両用運転支援装置２の狭路進入の可否の判定
や、障害物との接触防止を図る機能の部分についてのみ
説明し、他の機能の部分については説明を省略する。

【００１６】上記車両用運転支援装置２は、ステレオ光
学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像
素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラ３を有し、
これら左右のＣＣＤカメラ３は、それぞれ車室内の天井
前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を
異なる視点からステレオ撮像するようになっている。そ
して、上記１組のＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の
走行方向の映像信号は、制御装置４に入力されるように
なっている。

【００１７】また、上記車両用運転支援装置２は、走行
状態検出手段として、上記自車両１の速度を検出する車
速センサ５とハンドル角を検出するハンドル角センサ６
からの各信号が上記制御装置４に入力されるように形成
されており、上記制御装置４は上述の各情報（ＣＣＤカ
メラ３からの映像信号、車速センサ５およびハンドル角
センサ６からの各信号）に基づいて狭路進入の可否の判
定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイド
する機能を達成すべく、警報器７と状態表示部８に制御
出力するように構成されている。

【００１８】上記警報器７は、例えばブザー等であり、
進入ができない寸法の狭路に走行していった場合や、走
行を続けると障害物との接触の可能性が有る場合に上記
制御装置４からの出力信号により警報音を発してドライ
バに報知するようになっている。

【００１９】また、上記状態表示部８は、上記制御装置
４からの出力信号に応じて、車内に設けたモニタ等に、
例えば図９に示すように、自車両１と障害物（塀Ｈ0 ，
駐車車両Ｈ1 ，Ｈ2 ，電柱Ｈ3 ）との位置関係や、自車
両１がこのままの運転状態（ハンドル角θ、車両速度
Ｖ）を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の
予想位置１' 、および狭路を走行するための理想的な経
路ＲＲを上面から見た２次元マップで視覚的に表示する
ようになっている。図９に示す場合では、例えば理想的
な経路ＲＲを青色で、各障害物を赤色で、設定時間後の
予想位置を黄色でというようにカラー表示で解りやすく
表示されるようになっている。

【００２０】上記制御装置４は、マイクロコンピュータ
とその周辺回路で形成され、図１に示すように、画像認
識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定処理
部２３、警報制御部２４、２次元マップ作成部２５、理
想経路演算部２６、予想位置推定部２７、報知制御部２
８で主に構成されている。

【００２１】上記画像認識部２１は、上記ＣＣＤカメラ
３で撮像した自車両１の走行方向の環境の１組のステレ
オ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の
原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行
なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成して上
記道路形状・障害物認識部２２に出力するように形成さ
れている。

【００２２】上記道路形状・障害物認識部２２は、上記
画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒス
トグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等を
認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対
位置情報）の計算を行なって、上記狭路判定処理部２３
と上記２次元マップ作成部２５に出力するようになって
いる。

【００２３】すなわち上述のように、上記ＣＣＤカメラ
３，画像認識部２１および上記道路形状・障害物認識部
２２で走行環境検出手段が形成されている。

【００２４】上記狭路判定処理部２３は、上記道路形状
・障害物認識部２２から入力された自車両１の走行方向
の相対位置情報に基づき、自車両１の走行方向の略正面
の設定範囲内に狭路があるか否かの判定を行うようにな
っている。

【００２５】ここで、上記設定範囲は、例えば図５に示
すように、走行方向が前方の場合、車体前端から約２０
ｍまでの範囲で、自車両１の前方に延出した自車両１の
左右の最外縁部（例えばドアミラー）の接線α1L，α1R
で囲まれる範囲と、この範囲の左右の外側にそれぞれマ
ージンを加えた線α2L，α2Rで囲まれる範囲である。
尚、遠方になるにつれ次第に大きくマージンを加えた線
α2L' ，α2R' で囲まれる範囲としても良い。

【００２６】そして、走行方向で極低速または静止して
いる車両、道路端部のガードレール、縁石、家屋の塀等
の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な道幅を検出
し、道幅と自車両１の車体の最大幅及び余裕分との関係
で、例えば道幅が車体の最大幅に４０cmの余裕分を加算
した値より小さく、車体の最大幅に１０cmの余裕分を加
算した値以上ある場合に狭路有りと判定して上記２次元
マップ作成部２５に出力するようになっている。

【００２７】また、上記狭路判定処理部２３での判定の
結果、狭路無しの場合は、さらに十分余裕をもって通行
可能か否かが判定され、通行不可と判定した（車体の最
大幅に１０cmの余裕分を加算した値より狭い通行幅しか
ない、あるいは全く通行できる道が無い）場合は上記警
報制御部２４に出力するようになっている。

【００２８】上記警報制御部２４は、上記狭路判定処理
部２３からの信号で、運転者に対して通行不可能の注意
をすべく、前記警報器７から警報音を発するようになっ
ている。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が
大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるよ
うにして効果的に運転者に報知できるようになってい
る。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場
合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動されるように
なっていてもよい。

【００２９】上記２次元マップ作成部２５は、環境位置
情報形成手段として形成され、前記ハンドル角センサ６
で検出したハンドル角θと、前記車速センサ５で検出し
た車両速度Ｖと、上記道路形状・障害物認識部２２から
の相対位置情報を基に、過去（前回）に作成した環境位
置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車両１の
走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マップを形
成して、上記理想経路演算部２６と、上記予想位置推定
部２７に出力するようになっている。

【００３０】上記車両周辺の環境位置情報（２次元マッ
プ）は、図６に示すように、ＸＹ平面上に予め設定した
自車両１を中心とする領域ＱＲＳＴ内の立体物の位置情
報であり、今回演算して得た上記道路形状・障害物認識
部２２からの相対位置情報（領域ＰＱＲ内の情報）と、
前回までに得た上記道路形状・障害物認識部２２からの
情報とで形成されている。

【００３１】すなわち、前回演算して記憶しておいた立
体物位置情報の領域（２次元マップ）Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ'
から、今回、自車両１が移動して（移動量Ｍ＝（車速）
・（計測時間））、新たに上記道路形状・障害物認識部
２２から領域ＰＱＲの相対位置情報を得ると、前回の２
次元マップの領域Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' を上記移動量Ｍだけ
移動し、今回の車両位置に対する情報になるように更新
するとともに、この更新した前回の２次元マップの領域
Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' から、記憶領域外に出たもののデータ
（領域ＴＳＳ' Ｔ' のデータ）と、新たに得た領域ＰＱ
Ｒの相対位置情報に重複する領域ＰＥＦのデータとを消
去し、上記領域ＰＱＲの相対位置情報を追加して今回の
２次元マップの領域ＱＲＳＴを形成するようになってい
る。尚、図６では、解りやすくするため、車両が前進移
動する場合で示しているが、車両が旋回移動する場合等
でも同様にして今回の２次元マップが求められる。

【００３２】そしてこのような２次元マップを用いて狭
路走行のガイドをすることにより、従来のような車両の
走行方向での立体物の位置が認識できることはもちろ
ん、一旦車両の走行方向で認識された立体物は、車両の
移動に伴って車両側方になってしまった場合でもその位
置を把握することができ、他にカメラあるいは立体物認
識装置を特別に付加することなく、車両周辺の広い範囲
で立体物の認識を行うことができるようになっている。

【００３３】ここで、検出した自車両１の移動量を基
に、前回の立体物の位置情報を移動させるには、例え
ば、以下の算出式により行う。

【００３４】図７において、自車両１が直進する場合、
Ａ点（ｘa ，ｙa ）にある物体は、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）
に相対的に移動する（ｘa ＝ｘb ）。ここで、ハンドル
角θによる実舵角をδとすると、直進走行時はδ＝０で
あり、車両の移動量をΔＭとして、ｙb ＝ｙa −ΔＭと
なる。すなわち、直進走行時では、座標（ｘold ，ｙol
d ）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙne
w ）で示す今回の新たな２次元マップに以下の２式によ
り移動される。 ｘnew ＝ｘold …（１） ｙnew ＝ｙold −ΔＭ …（２） 尚、上記実舵角δは、厳密に０でなくとも、予め設定し
ておいた範囲内の値であれば直進走行とみなすようにな
っている。この設定範囲は、車速等のパラメータにより
可変設定されるものであっても良い。

【００３５】また、自車両１が旋回する場合（δ≠０の
場合）、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）にある物体はＣ点（ｘc ，
ｙc ）に相対的に移動する。この旋回の中心座標Ｐｃ
（ＸCE，ＹCE）は、ＸCEを実舵角δによる車両諸元に基
づいて予め設定しておいたテーブルの参照により求める
（ｆ（δ）で示す）ものとして、 ＸCE＝ｆ（δ） …（３） ＹCE＝（車輪軸までのオフセット）＝０ …（４） となる。

【００３６】さらに、旋回の回転角θc は、カメラ位置
から左後輪までのＸ方向のオフセットをＸW として、 θc ＝ΔＭ／（ＸCE−ＸW ） …（５） で算出される。

【００３７】上記中心座標Ｐｃ（ＸCE，ＹCE）、旋回角
θc を用いて、旋回走行時では、座標（ｘold ，ｙold
）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙnew
）で示す今回の新たな２次元マップに以下のように移
動される。 ｒ＝（（ｘold −ＸCE）² ＋（ｙold −ＹCE）² ）^1/2 ａ＝arctan（（ｙold −ＹCE）／（ｘold −ＸCE）） とすると、 ｘnew ＝ｒ・cos （ａ＋θc ）＋ＸCE …（６） ｙnew ＝ｒ・sin （ａ＋θc ）＋ＹCE …（７） 上記理想経路演算部２６は、上記２次元マップ作成部２
５で演算した２次元マップに基づき、自車両１の走行方
向に狭路がある際に自車両１がこの狭路に進入する場合
の理想の経路を演算する理想経路演算手段として形成さ
れており、この理想経路演算部２６で求めた理想経路は
上記報知制御部２８に出力されるようになっている。

【００３８】例えば、図８（ａ）に示すように、自車両
１の前方に障害物としての駐車車両Ｈ1 と駐車車両Ｈ2
で形成される狭路ＳＰ（駐車車両Ｈ1 の左側最外縁部の
接線・直線Ｌ1 と駐車車両Ｈ2 の右側最外縁部の接線・
直線Ｌ2 との間）が有り、この狭路ＳＰに進入するため
の理想の経路を演算する場合は、上記２次元マップ作成
部２５から車両周辺の情報として図８（ｂ）に示すよう
な２次元マップが入力される。

【００３９】そして、図８（ｃ）に示すように、この２
次元マップ上で直線Ｌ2 よりも狭路ＳＰ側に予め設定し
ておいたマージンを持たせた直線Ｌ3 を引き、駐車車両
Ｈ1，Ｈ2 の自車両１側の直線との交点をＰt1とし、電
柱Ｈ3 の周囲に一定の幅でマージンを持たせ、自車両１
側との接触の可能性の最も高い点をＰt2とする。

【００４０】この点Ｐt2を原点とし、狭路ＳＰを進む方
向にｙ軸の正方向を取った座標系で、ｘ＝−ｋ1 ・tanh
（ｋ2 ・ｙ）、（ｋ1 は１程度）が直線Ｌ3 を漸近線と
して点Ｐt1付近でほぼ直線Ｌ3 に沿うように設定する。
この式で出来た曲線Ｌ4 を自車両１の左側最外縁が通る
理想的な軌道として右側の軌道も求めるのである。

【００４１】上記予想位置推定部２７は、予想位置推定
手段としてのもので、前記車速センサ５からの車両速
度、前記ハンドル角センサ６からのハンドル角、上記２
次元マップ作成部２５からの２次元マップに基づき、こ
の２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維
持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置
を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車両の運
動方程式等により求めて予想するようになっており、求
めた予想位置は上記報知制御部２８に出力されるように
なっている。

【００４２】上記報知制御部２８は、上記理想経路演算
部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求
めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５
で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前
記車室内に設けたモニタ等の状態表示部８に信号出力す
るように形成されており、上記報知制御部２８とこの状
態表示部８とで報知手段が形成されている。このため運
転者は状態表示部８を視ることにより、障害物の回避の
可能性を容易に認識できるとともに、これから行うべき
運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない
障害物情報も知ることができるようになっている。

【００４３】次に、上記構成による車両用運転支援装置
の作用について、図３のフローチャートを基に説明す
る。プログラムがスタートすると、まず、ステップ（以
下「Ｓ」と略称）１０１で、車速センサ５により自車両
１の速度Ｖを、ハンドル角センサ６により自車両１のハ
ンドル角θを検出して読み込むとともに、左右のＣＣＤ
カメラ３で自車両１の走行方向の環境を撮像して制御装
置４の画像認識部２１に取り込む。この１組のステレオ
画像対は、上記画像認識部２１で、対応する位置のずれ
量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報
を求める処理が行なわれ、三次元の距離分布を表す距離
画像が生成されて道路形状・障害物認識部２２に出力さ
れる。そして、この道路形状・障害物認識部２２で、上
記画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒ
ストグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等
を認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相
対位置情報）の計算が行なわれて、上記狭路判定処理部
２３と上記２次元マップ作成部２５に出力される（すな
わち、道路・障害物情報の読み込みが行われる）。

【００４４】その後、Ｓ１０２に進み、進行方向（自車
両１の走行方向の略正面の設定範囲内）に狭路が有るか
否かの判定が行われる。そして、走行方向で極低速また
は静止している車両、道路端部のガードレール、縁石、
家屋の塀等の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な
道幅Ｄを検出し、道幅Ｄと自車両１の車体の最大幅Ｗ及
び余裕分との関係で、例えば車体の最大幅Ｗに４０cmの
余裕分を加算した値より小さく、車体の最大幅Ｗに１０
cmの余裕分を加算した値以上（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４
０）の道幅Ｄを狭路として、狭路無しの場合（Ｗ＋１０
＞ＤまたはＤ≧Ｗ＋４０の場合）はＳ１０３に進む。

【００４５】上記Ｓ１０３では、さらに上記通路（狭路
ではない通路）が通行可能な通路であるか否かの判定を
行い、走行するのに十分な余裕がある通路、すなわち、
Ｄ≧Ｗ＋４０の通路の場合は上記Ｓ１０１に戻り、通行
不可能な通路、すなわち、Ｗ＋１０＞Ｄの通路の場合は
Ｓ１０４へと進む。尚、上記Ｓ１０２、Ｓ１０３は、狭
路判定処理部２３で行われる処理である。

【００４６】上記Ｓ１０４に進むと、警報制御部２４
が、運転者に対して通行不可能の注意をすべく、ブザー
等の警報器７から警報音を発する。この場合の警報音
も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っ
ていた警報間隔も短くなるようにして効果的に運転者に
報知する。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられ
ない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動され
る。そして、このＳ１０４の処理の後、プログラムを抜
ける。

【００４７】一方、上記Ｓ１０２で自車両１の進行方向
に狭路が有る場合（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４０の場合）は
Ｓ１０５へ進む。このＳ１０５に進むと、上記２次元マ
ップ作成部２５で、後述する２次元マップ作成ルーチン
に従って、ハンドル角θと車両速度Ｖと相対位置情報
（道路・障害物情報）を基に、過去（前回）に作成した
環境位置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車
両１の走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マッ
プを形成する。

【００４８】その後、Ｓ１０６へ進み、理想経路演算部
２６で、上記２次元マップ作成部２５で演算した２次元
マップに基づき、自車両１の走行方向に狭路がある際に
自車両１がこの狭路に進入する場合の理想の経路を演算
する。

【００４９】次いで、Ｓ１０７へ進み、予想位置推定部
２７で、ハンドル角θ、車両速度Ｖ、２次元マップに基
づき、この２次元マップ上で自車両１がこのままの運転
状態を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の
予想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた
車両の運動方程式等により求めて予想する。

【００５０】そして、Ｓ１０８へ進んで、報知制御部２
８は、車室内に設けたモニタ等の状態表示部８に信号出
力し、上記理想経路演算部２６で求めた理想経路と上記
予想位置推定部２７で求めた予想位置とを合成し、図９
に示すように上記２次元マップ作成部２５で作成した２
次元マップ上に共に表示させてプログラムを抜ける。

【００５１】このため運転者は状態表示部８を視ること
により、障害物の回避の可能性を容易に認識できるとと
もに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識で
き、また気付いていない障害物情報も知ることができ
る。

【００５２】次に、図４は２次元マップ作成部２５で実
行される２次元マップ作成ルーチンのフローチャートを
示し、このルーチンがスタートされると、まず、Ｓ２０
１でハンドル角θによる実舵角δ、車両移動量ΔＭ（車
速と計測時間から演算）、前回の２次元マップを読み込
み、その後、Ｓ２０２に進んで実舵角δの値から旋回状
態か直進状態かを判定し、直進状態の場合にはＳ２０３
に進み、旋回状態の場合にはＳ２０４に進む。

【００５３】上記Ｓ２０２で直進状態と判定してＳ２０
３に進むと、前回の２次元マップに車両移動量ΔＭを加
算して（前記（１）式，（２）式に基づく処理を行なっ
て）、Ｓ２０６に進む。

【００５４】一方、上記Ｓ２０２で旋回状態と判定して
Ｓ２０４に進むと、実舵角δ、車両移動量ΔＭから旋回
中心ＰC 、旋回角θc を算出し（前記（３）式，（４）
式，（５）式に基づく算出）、Ｓ２０５に進んで前回の
２次元マップを上記旋回中心ＰC を中心に旋回角θc 回
転させ（前記（６）式，（７）式に基づく処理を行なっ
て）、Ｓ２０６に進む。

【００５５】上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５からＳ
２０６に進むと、前回の２次元マップの中で、上記Ｓ２
０３あるいは上記Ｓ２０５の処理により記憶領域外に出
たもののデータの消去を行なう。

【００５６】次いで、Ｓ２０７に進み、前回の２次元マ
ップの中で、上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５の処理
により立体物の新たな相対位置情報と重複するデータを
消去する。

【００５７】次に、Ｓ２０８に進み、自車両１から見た
立体物の相対位置座標（相対位置情報）を読み込み、Ｓ
２０９に進んで、上記Ｓ２０７で形成した前回の２次元
マップに上記新たな相対位置情報を加え記憶する。この
立体物位置情報が今回更新された新たな２次元マップで
ある。

【００５８】尚、記憶された今回の新たな２次元マップ
は、次回制御プログラムが実行される際には、前回の２
次元マップとして読み込まれ処理される。この様に２次
元マップを作成するようになっているため、一旦車両前
方で認識された立体物が車両の移動に伴って車両側方に
なってしまった場合でもその位置を把握することがで
き、車両前方に存在する障害物に対する運転支援はもち
ろん、車両側方に存在する障害物に対する運転支援も容
易に行なうことが可能である。

【００５９】以上のように本発明の実施の第１形態によ
れば、駐車させる場合以外の様々な状況に対応して、走
行する方向に例えどんな障害物があっても、これを運転
者に報知して、運転者が容易に素早く的確な判断を行っ
て障害物との接触を回避し、狭路走行ができるようにガ
イドする確実で信頼性、実用性の高いものとなる。

【００６０】次に、図１０〜図１３は本発明の実施の第
２形態に係わり、図１０は車両用運転支援装置の機能ブ
ロック図、図１１は車両用運転支援装置の概略構成図、
図１２は狭路ガイド制御のフローチャート、図１３はモ
ニタへの表示の一例を示す説明図である。尚、本発明の
実施の第２形態は、理想経路演算部で演算した理想経路
と予想位置推定部で推定した自車両の予想位置とを表示
するとともに、上記理想経路と上記予想位置とに基づき
自車両の上記予想位置の上記理想経路からの外れ量を演
算し、この外れ量を最小にする速度修正量と舵角修正量
とを演算してこれらを所定に表示する一方、上記速度修
正量と上記舵角修正量とを自車両の走行状態に応じて可
変して所定に音声出力し、狭路走行をガイドするように
したものである。

【００６１】図１０において、符号４１は車両用運転支
援装置を示し、この車両用運転支援装置は１組のＣＣＤ
カメラ３で撮像した自車両１の走行方向の映像信号が、
制御装置４２に入力されるようになっている。

【００６２】また、上記車両用運転支援装置４１は、走
行状態検出手段として、前記発明の実施の第１形態と同
様、車速センサ５、ハンドル角センサ６からの各検出信
号が上記制御装置４２に入力されるように形成されてお
り、上記制御装置４２は上述の各情報に基づいて狭路進
入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の
走行をガイドする機能を達成すべく、警報器７、状態表
示部８、操作ガイド表示部４３、左音声出力部４４Ｌ、
右音声出力部４４Ｒに制御出力するように構成されてい
る。

【００６３】上記操作ガイド表示部４３は、上記制御装
置４２からの出力信号（後述する舵角修正量と速度修正
量）に応じて、車内に設けたモニタ等に、例えば図１３
に示すように、上記状態表示部８とともに表示され（Ａ
ｐのエリア）、ハンドル角をどの程度修正すれば良いか
（ＡPHのエリア）、車速をどの程度修正すれば良いか
（ＡPVのエリア）を視覚的に表示するようになってい
る。

【００６４】また、上記左右の音声出力部４４Ｌ，４４
Ｒは、上記制御装置４２からの出力信号（上記舵角修正
量と速度修正量）に応じて、予め記録媒体に記録してお
いた音声信号を用いて、左への指示ならば上記左音声出
力部４４Ｌを作動させて例えば「左方向へ少しハンドル
を回して下さい」と音声出力する一方、右への指示なら
ば上記右音声出力部４４Ｒを作動させて例えば「右方向
へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力するように
なっている（速度のみ可変指示の場合は上記左右の音声
出力部４４Ｌ，４４Ｒ両方から行う）。

【００６５】ここで、上記左右の音声出力部４４Ｌ，４
４Ｒから音声出力するタイミングは、上記制御装置４２
により、予め現在の車速や加速度によって変化させられ
るようになっている。例えば、現在の車速は低くても加
速中ならば早めの音声出力を発し、減速中ならば遅めに
音声出力を発するようになっている。

【００６６】上記制御装置４２は、マイクロコンピュー
タとその周辺回路で形成され、図１０に示すように、画
像認識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定
処理部２３、警報制御部２４、２次元マップ作成部２
５、理想経路演算部２６、予想位置推定部２７、報知制
御部４５で主に構成されている。

【００６７】上記報知制御部４５は、上記理想経路演算
部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求
めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５
で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前
記車室内に設けたモニタ等の状態表示部８に信号出力す
るように形成される。また、上記報知制御部４５は、上
記理想経路と上記予想位置とに基づき自車両１の上記予
想位置の上記理想経路からの外れ量を演算し、この外れ
量を最小にする速度修正量と舵角修正量とを車両諸元に
基づき演算して、これらを上記操作ガイド表示部４３に
出力するとともに、上記速度修正量と上記舵角修正量と
を自車両の走行状態（現在の速度、加速度）に応じて発
生タイミングを可変して上記左右の音声出力部４４Ｌ，
４４Ｒに信号出力するようになっている。すなわち、上
記報知制御部４５、状態表示部８、操作ガイド表示部４
３、左右の音声出力部４４Ｌ，４４Ｒで報知手段が形成
されている。

【００６８】このような構成で本発明の実施の第２形態
では、図１２のフローチャートに示すようにプログラム
が実行される。本発明の実施の第２形態は、Ｓ１０１〜
Ｓ１０７まで前記発明の実施の第１形態と同様の処理が
行われ、上記Ｓ１０７で、ハンドル角θ、車両速度Ｖ、
２次元マップに基づき、この２次元マップ上で自車両１
がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後の予
想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車
両の運動方程式等により求めて予想した後、Ｓ３０１へ
進む。

【００６９】上記Ｓ３０１では、報知制御部４５で上記
理想経路と上記予想位置とに基づき自車両１の上記予想
位置の上記理想経路からの外れ量を演算し、この外れ量
を最小にする速度修正量と舵角修正量とを車両諸元に基
づき演算する。

【００７０】そして、Ｓ３０２へ進み、上記報知制御部
４５は、上記理想経路と上記予想位置とを合成し、２次
元マップ上に共に表示させるように、車室内に設けたモ
ニタ等の状態表示部８に信号出力するとともに、上記速
度修正量と上記舵角修正量を操作ガイド表示部４３に出
力して表示させる一方、上記速度修正量と上記舵角修正
量を自車両の走行状態（現在の速度、加速度）に応じて
発生タイミングを可変して上記左右の音声出力部４４
Ｌ，４４Ｒに信号出力して音声出力させ走行ガイドす
る。

【００７１】このように本発明の実施の第２形態では、
前記第１形態での効果に加え、速度修正量と舵角修正量
とを演算してこれらを所定に表示することで、運転者は
これから行うべき速度修正量と舵角修正量を視認して、
これから行うべき運転操作をより素早く容易に認識でき
るようになっている。

【００７２】また、速度修正量と舵角修正量は音声出力
されるので、運転者が障害物位置を車内の表示等を視認
して確認することができなくても確実に上記理想経路に
沿うようにガイドされる。そしてこの音声出力のタイミ
ングも自車両の走行状態に応じて可変して行なわれるた
め、車両速度、加速度等のパラメータにより適切な時期
に音声ガイドされて運転操作が一層容易になる。

【００７３】尚、上記各発明の実施の形態では、走行状
態検出手段として車速センサとハンドル角センサを設け
た例で説明しているが、他のセンサをさらに付加して制
御するようにしても良い。例えばヨーレートセンサ等を
設けてヨーレートを制御パラメータとしても良い。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、走
行する方向に例えどんな障害物があっても、これを運転
者に報知して、運転者が容易に素早く的確な判断を行っ
て障害物との接触を回避して狭路走行ができるようにガ
イドされ、確実で信頼性、実用性が高いという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、車両用運転
支援装置の機能ブロック図

【図２】同上、車両用運転支援装置の概略構成図

【図３】同上、狭路ガイド制御のフローチャート

【図４】同上、２次元マップ作成ルーチンのフローチャ
ート

【図５】同上、狭路判定の範囲の説明図

【図６】同上、車両周辺の立体物位置情報の説明図

【図７】同上、前回の立体物位置情報を移動させる際の
説明図

【図８】同上、車両前方の狭路に理想経路を設定する一
例を示す説明図

【図９】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図

【図１０】本発明の実施の第２形態に係わり、車両用運
転支援装置の機能ブロック図

【図１１】同上、車両用運転支援装置の概略構成図

【図１２】同上、狭路ガイド制御のフローチャート

【図１３】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図

【符号の説明】

１ 自車両 ２ 車両用運転支援装置 ３ ＣＣＤカメラ（走行環境検出手段） ４ 制御装置 ５ 車速センサ（走行状態検出手段） ６ ハンドル角センサ（走行状態検出手段） ７ 警報器 ８ 状態表示部（報知手段） ２１ 画像認識部（走行環境検出手段） ２２ 道路形状・障害物認識部（走行環境検出手段） ２３ 狭路判定処理部 ２４ 警報制御部 ２５ ２次元マップ作成部（環境位置情報形成手段） ２６ 理想経路演算部（理想経路演算手段） ２７ 予想位置推定部（予想位置推定手段） ２８ 報知制御部（報知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｊ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両の走行状態を検出する走行状態検
   出手段と、上記自車両の走行方向の道路形状と立体物を
   検出する走行環境検出手段と、上記走行状態と上記道路
   形状と上記立体物情報に基づき上記自車両の走行方向を
   含む上記自車両周辺の環境の位置情報を形成する環境位
   置情報形成手段と、上記自車両の走行方向に狭路がある
   際に上記自車両がこの狭路に進入する理想の経路を演算
   する理想経路演算手段と、上記自車両の上記走行状態に
   基づき設定時間後の上記自車両の予想位置を推定する予
   想位置推定手段と、上記環境位置情報形成手段で形成し
   た上記自車両周辺の環境の位置情報と上記理想経路演算
   手段で演算した上記理想経路と上記予想位置推定手段で
   推定した上記自車両の予想位置に基づき上記自車両の狭
   路走行をガイドする報知手段とを備えたことを特徴とす
   る車両用運転支援装置。
2. 【請求項２】 上記報知手段は、上記環境位置情報形成
   手段で形成した上記自車両周辺の環境の位置情報上に上
   記理想経路演算手段で演算した上記理想経路と上記予想
   位置推定手段で推定した上記自車両の予想位置とを表示
   することを特徴とする請求項１記載の車両用運転支援装
   置。
3. 【請求項３】 上記報知手段は、上記理想経路演算手段
   で演算した上記理想経路と上記予想位置推定手段で推定
   した上記予想位置とに基づき上記自車両の上記予想位置
   の上記理想経路からの外れ量を演算するとともに、この
   外れ量を最小にする速度修正量と舵角修正量とを演算し
   て所定に表示することを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載の車両用運転支援装置。
4. 【請求項４】 上記報知手段は、上記理想経路演算手段
   で演算した上記理想経路と上記予想位置推定手段で推定
   した上記予想位置とに基づき上記自車両の上記予想位置
   の上記理想経路からの外れ量を演算するとともに、この
   外れ量を最小にする速度修正量と舵角修正量とを演算し
   て所定に音声出力し、狭路走行をガイドすることを特徴
   とする請求項１，２，３のいずれか一つに記載の車両用
   運転支援装置。
5. 【請求項５】 上記報知手段は、上記音声出力のタイミ
   ングを上記自車両の走行状態に応じて可変して行うこと
   を特徴とする請求項４記載の車両用運転支援装置。