JP2002015395A - 車両位置算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 追い越し車両等が発生した場合でも道路上を
走行する車両の位置を精度よく、且つ安定して算出する
ことのできる車両位置算出方法を提供する。 【解決手段】 車両の後部に設けられた左右のリフレク
タにレーザビームを照射し、そのリフレクタからの反射
ビームを受光することによって、これら左右のリフレク
タ位置情報から道路横断方向の車両位置を算出する車両
位置検出方法において、車両の左右のリフレクタの位置
情報を所定の時間毎に記録し、これら左右のリフレクタ
のうちのいずれかの位置情報が得られなかった場合に、
直近に得られた一方のリフレクタの位置情報及び過去の
リフレクタの位置情報に基づいて道路横断方向の車両の
位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両の挙動を把握
することにより、暴走車両や異常走行車両などを検出
し、ドライバに対して警告を発すると共に、周辺の車両
や歩行者に通知する道路状況把握システムに係り、特に
道路上に存在する車両の位置を正確に把握する車両位置
算出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、道路上を走行する車両の位置
を算出して検出する車両位置算出方法として、（１）地
面に設置され車両が走行する道路上にレーザビームを照
射するレーザ装置と車両の後部に設けられた左右一対の
リフレクタとを有し、これらリフレクタにより反射され
て得られる位置情報により、車両の位置を算出するレー
ザ式のもの、（２）路側に可視カメラ（又は、赤外線カ
メラ）を設置し、道路上を走行する車両を直接監視し、
この可視カメラからの撮影した映像を画像処理すること
により車両の位置を検出するもの、（３）走行車線の上
方から道路上に超音波を照射して、その反射光により道
路上を走行する車両の位置を算出する超音波式の車両位
置算出方法がそれぞれ知られている。

【０００３】先ず、図５，６を参照して前記（１）にお
けるレーザ式の車両位置算出方法について簡単に説明す
る。すなわち、図５に示すように道路１の路側に沿って
道路の路側には車両２が単独で走行する道路上にレーザ
ビームを照射するレーザ装置３が設置されている。一
方、車両２の後部側には左右一対のリフレクタ４，５が
それぞれ設けられている。そして、レーザ装置３のレー
ザヘッド３ａからはレーザビームが車両２の後部側から
道路１に向けて照射（走査）されるため、このレーザビ
ームがリフレクタ４，５により反射され、再びレーザ装
置３のレーザヘッド３ａに到達し受光される。これによ
り、車両２の存在を認識すると共に、その位置を算出す
ることができる。

【０００４】ここで、図７は前記単独で道路上を走行し
ている車両２の検出位置結果を示すものであり、その縦
軸は時間の経過（ｔ=Ｔ〜ｔ=Ｔ＋５Δｔ）を、横軸は道
路横断方向の位置推移をそれぞれ表している。すなわ
ち、この図７では白丸印ａ１〜ａ６が左側のリフレクタ
４により検出された位置を、白丸印ｂ１〜ｂ６が右側の
リフレクタ５により検出された位置をそれぞれ示すもの
であり、これら両検出位置（ａ１，ｂ１）の中央位置を
時間経過の推移と共に、車両２の走行軌跡として正確に
算出することができる。

【０００５】さらに、このような車両位置算出方法とし
て、例えば「特開平10-227860号公報」には車両に搭載
されたスキャン式のレーザレーダ使用し、前方車両の左
右のリフレクタから反射されるビームから前記左右のリ
フレクタまでのそれぞれの距離を算出し、前方車両がカ
ーブなどに進入したかを判定する技術について開示され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の車両位置算出方法の場合には、以下のような問題が
ある。すなわち、前述したように車両が単独で道路上を
走行している場合にはレーザ装置３のレーザヘッド３ａ
と車両のリフレクタ４，５との間にはレーザビームを阻
害する物体がないため、リフレクタ４，５の検出を正常
に行うことができるが、例えば図８に示すように走行し
ている車両７のそばを別の車両８が追い越す場合を想定
すると、この時には車両７，８の各リフレクタ４，５の
検出を正常に行うことができなくなる恐れがある。これ
について、以下図８及び図９を参照して説明する。この
図９は図８における、各車両７，８の検出位置結果を示
すものであり、図７と同様その縦軸は時間の経過（ｔ=
Ｔ〜ｔ=Ｔ＋５Δｔ）を、横軸は道路横断方向の位置推
移をそれぞれ表している。そして、この図９に示すよう
にレーザ装置３のレーザヘッド３ａに近いところを走行
する車両８については単独走行の場合と同様に車両８の
リフレクタ４，５とレーザヘッド３ａとの間にはレーザ
ビームを阻害する物体がないため、リフレクタ４，５の
検出を正常に行うことができるが、車両７についてはリ
フレクタ４，５とレーザヘッド３ａとの間に車両７がレ
ーザビームの阻害要因として存在するものとなる。これ
によって、図９に示すように車両７，８における各リフ
レクタ４，５の検出データがリフレクタ４，５の幅の範
囲で変動することとなり、車両７，８の走行軌跡及びそ
の位置を正確に算出することができなくなるという問題
がある。

【０００７】また、（２）の可視カメラから撮影した映
像を画像処理する方法では、車両の色や太陽光の変動が
精度に大きく影響する要因となったり、視野の手前と遠
方で例えば、大型車両に普通車が完全に隠蔽された場合
等、車両同士が重なった場合には画像データの分離が困
難となり検出精度の低下による位置の算出不良が生じる
という問題があった。また、（３）の走行車線の上方か
ら道路上に超音波を照射して、その反射光により道路上
を走行する車両の位置を検出する超音波式の場合には、
得られる情報が点情報であるため、車両の存在や通過を
検出することは可能であるが、車両位置を面的に検出す
ることができないことから検出精度の低下による位置の
算出不良が生じるという問題があった。また、「特開平
10-227860号公報」に記載の技術においても車両を別の
車両が追い越す場合を想定すると、やはりこの時には車
両における各リフレクタの検出結果が変動することとな
り、この結果車両の走行軌跡及びその位置を正確に算出
することができなくなるという問題がある。

【０００８】そこで、この発明の目的は前記従来の車両
位置算出方法のもつ問題を解消し、追い越し車両等が発
生した場合でも道路上を走行する車両の位置を精度よく
検出し、且つ安定して算出することができる車両位置算
出方法を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために車両の後部に設けられた左右の
リフレクタにレーザビームを照射し、そのリフレクタか
らの反射ビームを受光することによって、これら左右の
リフレクタ位置情報から道路横断方向の車両位置を算出
する車両位置算出方法において、車両の左右のリフレク
タの位置情報を所定の時間毎に記録し、これら左右のリ
フレクタのうちのいずれかの位置情報が得られなかった
場合に、直近に得られた一方のリフレクタの位置情報及
び過去のリフレクタの位置情報に基づいて道路横断方向
の車両の位置を算出することを特徴とするものである。
本発明によると、過去に修得したリフレクタの位置情報
を使用して道路上を走行する車両の位置を精度よく検出
し、且つ安定して算出することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の車両位置算出方法
における一実施形態を示している。また、図２は本発明
を適用した場合の各車両７，８の検出位置結果（ａ１〜
ａ８，ｂ１〜ｂ８）を示すものであり、前記図７と同様
車両７のそばを別の車両８が追い越す場合を想定してお
り、その縦軸は時間の経過（ｔ＝Ｔ〜ｔ＝Ｔ＋７Δｔ）
を、横軸は道路横断方向の位置推移をそれぞれ表してい
る。ここで、本発明の特徴は追い越し車両が発生した場
合でも道路上を走行する車両を精度よく検出し、その位
置を正確に算出することにある。これについて、図１及
び図２を参照して説明する。すなわち、図１，２に示す
ように時刻（ｔ＝Ｔ）においては車両７，８のリフレク
タ４，５は共に検出できているため（Ｓ１）、この時点
ではそれぞれの位置とその間の幅を情報（データ）とし
て保持しておく（Ｓ２，Ｓ３）。次いで、時刻（ｔ=Ｔ
＋Δｔ）の時点では車両８（図８）による隠れにより、
一方のリフレクタ４，５のみが検出される。従って、こ
こでは前回の結果情報（時刻ｔ＝Ｔ）を参照するものと
する。すなわち、具体的には前回のリフレクタ４，５の
リフレクタ位置と今回検出した時刻（ｔ=Ｔ＋Δｔ）の
時点でのリフレクタ位置とを比較（Ｓ５）することによ
って、今回検出したリフレクタが距離的に近い左のリフ
レクタ４であることを認識する（Ｓ６）。さらに、前回
時刻（ｔ＝Ｔ）において取得したリフレクタの幅を用い
て右のリフレクタ５の位置を決定する（Ｓ７）。そし
て、これら決定したリフレクタ４，５の位置における中
央を実際の車両位置として算出する（Ｓ９）。そして、
続く時刻（ｔ＝Ｔ＋２Δｔ）の時点についても同様の手
順で車両位置を算出する。

【００１１】そして、車両８の隠れによって車両７のリ
フレクタ４，５が全く検出できなくなった状態（ｔ＝Ｔ
＋３Δｔ，ｔ＝Ｔ＋４Δｔ）では、その前の時刻におけ
る検出結果を保持する。すなわち、車両８が車両７を追
越しかけて、一方のリフレクタ４，５が検出できるよう
になった時刻（ｔ=Ｔ＋５Δｔ）では、前述した時刻
（ｔ=Ｔ＋Δｔ，時刻ｔ=Ｔ＋２Δｔ）と同様の手順で左
のリフレクタ４の位置を決定すると共に、これら決定し
たリフレクタ４，５の位置における中央を実際の車両位
置として算出する。このように過去レクタの位置情報及
び過去のリフレクタ情報に基づいて車両位置を算出す
る。

【００１２】また、図３は前述したレーザ式の車両位置
算出方法における車両までの距離Ｒを算出する説明図を
示している。すなわち、レーザ装置３のレーザヘッド３
ａからパルスレーザが照射されてから対象物である車両
７（８）に到達し、リフレクタ４により反射された際の
反射時間である往復時間を「ｔ」とし、レーザ速度（光
速度）を「Ｃ」とすると、その距離Ｒは以下の「数１」
によりで算出される。ここで、図４に示すように、往復
時間「ｔ」はパルスレーザによる投光パルスの発生後か
ら、受光パルスが発生するまでの時間を表している。

【００１３】

【数１】

【００１４】

【発明の効果】この発明は、上記のようであって車両の
後部に設けられた左右のリフレクタにレーザビームを照
射し、そのリフレクタからの反射ビームを受光すること
によって、これら左右のリフレクタ位置情報から道路横
断方向の車両位置を算出する車両位置検出方法におい
て、車両の左右のリフレクタの位置情報を所定の時間毎
に記録し、これら左右のリフレクタのうちのいずれかの
位置情報が得られなかった場合に、直近に得られた一方
のリフレクタの位置情報及び過去のリフレクタの位置情
報に基づいて車両の位置を算出するので、一度正確にリ
フレクタを検出することができれば、その後はリフレク
タの検出が一部であっても安定した車両の検出による位
置の算出を行うことができるという効果がある。また、
本発明の場合レーザスキャンにより面的に車両の検出が
でき、車両の色や太陽光の変動などの外的要因による検
出精度の影響が少なく、また、計測領域内での距離分解
能が一定であり、位置精度の誤差が小さいため、より正
確に車両の検出による位置の算出を行うことができると
いう効果がある。さらに、本発明におけるリフレクタは
車両のほぼ両端部に設けられているため、車両が重なっ
た場合でも比較的正確に検出が可能であり、計測領域内
のレーザヘッドに近い位置ではレーザビームの投光角度
が深いため、車両の分離及び車両両端のリフレクタの検
出精度を高いものとすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示すフローチャートで
ある。

【図２】本発明による車両の検出結果を示す移動推移図
である。

【図３】同車両までの距離を算出する手法を示す説明図
である。

【図４】投光パルス及び受光パルスを示す線図である。

【図５】レーザ式の車両位置算出方法を示す構成概念図
である。

【図６】単独車両の走行を示す概念図である。

【図７】図６における車両の検出結果を示す移動推移図
である。

【図８】追い越し車両発生時での車両の走行を示す概念
図である。

【図９】図８における車両の検出結果を示す移動推移図
である。

【符号の説明】

１ 道路 ２，７，８ 車両 ３ レーザ装置 ３ａ レーザヘッド ４，５ リフレクタ

フロントページの続き (72)発明者 西田 秀志 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC03 CC14 DD01 DD06 JJ28 5J084 AA02 AB01 AD01 BA03 BA47 BA49 CA22 DA01 EA02 EA23 FA03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の後部に設けられた左右のリフレク
   タにレーザビームを照射し、そのリフレクタからの反射
   ビームを受光することによって、これら左右のリフレク
   タ位置情報から道路横断方向の車両位置を算出する車両
   位置検出方法において、車両の左右のリフレクタの位置
   情報を所定の時間毎に記録し、これら左右のリフレクタ
   のうちのいずれかの位置情報が得られなかった場合に、
   直近に得られた一方のリフレクタの位置情報及び過去の
   リフレクタの位置情報に基づいて道路横断方向の車両の
   位置を算出することを特徴とする車両位置算出方法。