JP2010286877A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、自車両と他車両を同一方法で電子地図上にマッチングすることができ、信頼性を高めることができ、地図データを簡略化し、カーナビゲーション装置を利用する必要のない車両用制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この発明は、車両用制御装置において、マップマッチング手段により得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する衝突可能性判定手段を備え、衝突可能性判定手段により判定された結果に基づいて、運転者に情報を提供する情報提供手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は車両用制御装置に係り、特に、車車間通信手段を利用した運転支援サービスを精度良く行うことができる車両用制御装置に関する。

車両用制御装置においては、電子地図を使用せず、ＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットから取得した自車両の位置情報と車車間通信によって取得した他車両の位置情報とによって、自車両と衝突する恐れのある他車両を判断し、運転支援サービスとして運転者に情報を提供するかどうか判断している。
従来の車両用制御装置には、車車間通信で送受信される車両位置情報を緯度・経度によって表記することで、位置検出能力が異なる他車両でも有効利用できるようにした技術が開示されている。
また、従来の車両用制御装置には、カーナビゲーション装置を利用して、他車両を精度良く自車両の地図データ上にマッピングし、他車両との衝突可能性を精度良く判定する技術が開示されている。

特開２００５−３２８２８３号公報 特開２００８−６５４８０号公報

しかし、従来の車両用制御装置においては、必要のない運転支援サービスを提供してしまう問題が発生し、また、運転支援サービスが必要な場合にもかかわらず、運転支援サービスを提供することができない問題があった。例えば、従来の車両用制御装置には、信号機のある交差点で、赤信号で停車している状況でも、出会い頭衝突防止支援システムのサービスを行ってしまうという、必要のない運転支援サービスを提供してしまう問題があった。これは、一つの電子地図上に自車両と他車両をマッチングするような電子地図を備えていないことに起因する。
これに対して、前記特許文献１には、車両間で送受信される車両の位置情報が緯度・経度によって表記されていることは示されているが、経度・緯度によって表記された位置情報から自車両の電子地図にマッチングし、運転支援する方法については具体的に開示されていない。
また、前記特許文献２には、他車両を精度良く自車両の地図データ上にマッピングすることができ、他車両との衝突可能性を精度良く判定する技術が開示されているが、カーナビゲーション装置を利用することを想定したもので、他車両と衝突する可能性のある場合のみ警告するような簡易なシステムではない。また、他車両を電子地図にマッピングする方法についても十分に示されていない。

この発明は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、自車両と他車両を同一方法で電子地図上にマッチングすることができ、信頼性を高めることができ、地図データを簡略化し、カーナビゲーション装置を利用する必要のない車両用制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、自車両位置を取得する自車両位置情報取得手段と、自車両と他車両との間で情報を送受信する車車間通信手段と、前記自車両位置情報取得手段により取得した自車両位置を前記地図データ上にマッチングし、前記車車間通信手段により取得した他車両情報に含まれる他車両位置情報から他車両位置を前記地図データ上にマッチングするマップマッチング手段とを備える車両用制御装置において、前記マップマッチング手段により得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する衝突可能性判定手段と、前記衝突可能性判定手段により判定された結果に基づいて、運転者に情報を提供する情報提供手段とを備えることを特徴とする。

この発明の車両用制御装置は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、自車両と他車両を同一方法で電子地図上にマッチングすることができるので、信頼性が高い。また、この発明の車両用制御装置は、地図データを簡略化し、カーナビゲーション装置を利用する必要はない。

車両用制御装置による衝突可能性判定のメインフローチャートである。（実施例１） 車両用制御装置のシステム構成を示すブロック図である。（実施例１） 地図データのノード及びリンクを説明する図である。（実施例１） 上下線に対して４方向から接続する場合のノード登録を説明する図である。（実施例１） 上下線が中央分離帯で分離されている場合のノード登録を説明する図である。（実施例１） 地図データのノードテーブル例を示す図である。（実施例１） 地図データのリンクテーブル例を示す図である。（実施例１） 地図データの停止線テーブル例を示す図である。（実施例１） 地図データの中間ノードテーブル例を示す図である。（実施例１） リンク判定における状態遷移図である。（実施例１） 車両位置と終点ノードとの距離を説明する図である。（実施例１） 車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度を説明する図である。（実施例１） 車両進行方向とリンクで結ばれる起点リード及び終点ノードとの位置関係を説明する図である。（実施例１） 車両位置とリンクとの距離の関係を説明する図である。（実施例１） 車両の状態が不明の場合のリンク判定のフローチャートである。（実施例１） 車両がリンク上の場合のリンク判定のフローチャートである。（実施例１） 車両がリンク上及びノード上の場合のリンク判定のフローチャートである。（実施例１） リンク判定における第１の例外処理を説明する図である。（実施例１） リンク判定における第２の例外処理を説明する図である。（実施例１） 車両用制御装置による衝突可能性判定のメインフローチャートである。（実施例２） 車両用制御装置のシステム構成を示すブロック図である。（実施例２） 次リンクを推定する場合のノード及びリンクに対する車両の位置を説明する図である。（実施例２） 次リンクを推定する場合の次交差点に対する車両の進行方向を説明する図である。（実施例２） 次リンク推定のフローチャートである。（実施例２）

この発明は、自車両位置と他車両位置とを地図データ上にマッチングするマップマッチング手段により得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較することで、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図１９は、この発明の実施例を示すものである。なお、図３〜図１９については、後述する別の実施例においても共通して使用するものである。図２において、１は車両用制御装置である。車両用制御装置１は、情報処理手段２と、自車両位置を取得する自車両位置情報取得手段３と、自車両と他車両との間で情報を送受信する車車間通信手段４と、自車両情報を取得する自車両情報取得手段５と、運転者にどのような情報を運転支援サービスとして提供するかを判断するサービス判断手段６と、運転者に運転支援サービスとしての情報を音声と画像で通知するサービス通知手段７とを備えている。
前記情報処理手段２は、地図データを記憶する地図データ記憶手段８と、自車両位置情報取得手段３により取得した自車両位置（緯度経度、方位）を地図データ上にマッチングし、車車間通信手段４により取得した他車両情報に含まれる他車両位置情報から他車両位置（緯度経度、方位）を地図データ上にマッチングするマップマッチング手段９とを備えている。

前記地図データ記憶手段８に記憶される地図データは電子地図であり、図３〜図９に示すように定義される。電子地図の定義は、以下の通りとする。

１．電子地図の定義
１）．交差点をノード（Ｎｏｄｅ）とし、道路に沿って、交差点ノードと交差点ノードを結んでリンクを形成する（図３参照）。
２）．道路は直線で近似し、交差点ノードと交差点ノードを一直線で結べない場合には、中間ノードを設定し、複数の直線で結ぶ。
３）．リンク（Ｌｉｎｋ）は、上下線で２本に分ける。
４）．ノードは、４方向からある場合は１つのノードで登録する。上下線が離れている場合でも行き来できる場合は１つになる（図４参照）。
５）．ノードが上下線で片側のみ有効の場合、反対側はノードと認めない（図５参照）。

２．地図データベースの各テーブルの定義
電子地図は以下の通り、地図データベースとして車両に搭載する。各テーブルの定義は、以下の通りである。

１）．交差点ノードテーブル（図６参照）
（１）．ノード番号
（２）．ノード名
（３）．緯度・経度（世界測地系）
（４）．サイズ（交差点の大きさ［ｍ］）
（５）．接続リンク数（交差点に接続しているすべてのリンク総数）
（６）．接続するすべてのリンク番号

２）．リンクテーブル（図７参照）
（１）．リンク番号
（２）．リンク名
（３）．高速道路か一般道路かどうか
（４）．リンク長（リンクの長さ［ｍ］）
（５）．車線数
（６）．車線幅［ｍ］
（７）．信号機有無
（８）．一時停止有無
（９）．停止線番号
（１０）．右折専用レーン有無
（１１）．左折専用レーン有無
（１２）．対向車線リンク番号（このリンクの対向車線になるリンク番号）
（１３）．直進リンク番号（このリンクから直進した場合に遷移するリンク番号）
（１４）．サービス可能プロファイル（どのようなサービスが可能か電子地図に埋め込む。）
（１５）．接続ノード数（（１６）＋（１７）＋（１８））
（１６）．スタートノード（リンクを形成する基点なる交差点ノード番号）
（１７）．ラストノード（リンクを形成する終点となる交差点ノード番号）
（１８）．中間ノード番号（リンクを形成するすべての中間ノード番号）

３）．停止線テーブル（図８参照）
（１）．停止線番号
（２）．停止線名
（３）．緯度・経度（世界測地系）

４）．中間ノードテーブル（図９参照）
（１）．ノード番号（交差点ノードの番号とは異なる固有の番号とする）
（２）．ノード名（交差点ノードの番号とは異なる固有の名前とする）
（３）．緯度・経度（世界測地系）
（４）．サイズ（仮想的に２０［ｍ］と定義する）
（５）．形成リンク数
（６）．リンク番号

前記マップマッチング手段９は、図３〜図９に示すように定義されて地図データ記憶手段８に記憶される地図データを用いて、車両位置とノードとの距離、車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度、車両進行方向とリンクで結ばれる起点リード及び終点ノードとの位置関係、車両位置とリンクとの距離に基づいてリンク判定することで、車両位置を前記地図データ上にマッチングする。

前記情報処理手段２は、さらに、図２に示すように、衝突可能性判定手段１０と、情報提供手段１１とを備えている。
前記衝突可能性判定手段１０は、マップマッチング手段９により得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する。
前記情報提供手段１１は、衝突可能性判定手段１０により判定された結果に基づいて、運転者に情報を提供する。情報提供手段１１の提供する情報は、サービス判断手段６を介してサービス通知手段７に出力され、運転者に運転支援サービスとしての情報を通知する。

次に、作用を説明する。
この車両用制御装置１は、自車両位置及び他車両位置を地図データ上にマッチングして得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較して、衝突可能性を判定している。
車両用制御装置１は、図１に示すように、処理がスタートすると（１０１）、自車両位置情報を取得し（１０２）、他車両情報を取得し（１０３）、自車両位置を地図データ上にマッチングし（１０４）、他車両位置を地図データ上にマッチングする（１０５）。

地図データ記憶手段８に記憶した地図データ上への、自車両位置のマッチング（１０４）、他車両位置のマッチング（１０５）は、図１０〜図１９に示すように、電子地図として定義した地図データのリンクを判定することで行う。

１．状態定義について
状態は、図１０に示すように、「不明」、「リンク上」、「リンク上＆ノード上」の、３つと定義する。
１）．不明
「不明」とは、どのリンクにも属していない状態をいう。
車両用制御装置１が起動すると、必ずこの状態からスタートとする。
２）．「リンク上」
「リンク上」とは、車両があるリンク上にいると識別された状態をいう。
この状態では、識別されたリンクの起点ノード及び終点ノードの情報を保持してい る。（起点ノード及び終点ノードは、中間ノードの場合もある）
３）．「リンク上＆ノード上」
「リンク上＆ノード上」とは、２）．の状態に加えて、終点ノード内にあると判断 されている状態をいう。
これにより、交差点内（交差点ノード）にいる場合はリンク情報が保持され、交差 点から出た時点でリンクが切替わる。中間ノードの場合は、リンクは切替わらず、 起点ノードと終点ノードが切替わる。

２．リンク判定における主な判定要素
判定要素は、図１１〜図１４に示すように、Ａ）〜Ｄ）の、４つである。
判定Ａ）．車両位置とノードとの距離（図１１参照）
車両位置とノードとの距離が閾値内かどうか。
判定Ｂ）．車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度（図１２参 照）
起点ノード→終点ノードの角度と車両進行方向の角度が一致しているかどう か。
判定Ｃ）．車両進行方向とリンクで結ばれる起点リード及び終点ノードとの位置関係（ 図１３参照）
起点ノードが車両の後にあり、終点ノードが車両の前にあるかどうか。
判定Ｄ）．車両位置とリンクとの距離（図１４参照）
車両位置からリンクに対して伸ばした垂線Ｌの距離が閾値内かどうか。

３．状態判定のロジックについて
１）．「不明」での判定は、図１５に示すように行われる。
図１５において、「不明」の判定がスタートすると（２０１）、車両位置から最も近いノードＮ１を検索し（２０２）、車両位置からノードＮ１までの距離が閾値内かを判断する（２０３）。この判断（２０３）がＯＫで、車両位置からの距離が閾値内の場合は、ノードＮ１に対して判定Ａを行う（２０４）。
この判定（２０４）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、ノードＮ１を終点ノードとするすべてのリンクに対して、判定Ｂを行う（２０５）。この判定（２０５）がＯＫで、判定Ｂを満足するリンクが存在する場合は、起点ノードを検出して状態を「リンク上＆ノード上」へ遷移し（２０６）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。
前記判定（２０５）がＮＧで、判定Ｂを満足するリンクが存在しない場合は、（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。
前記判定（２０４）がＮＧで、判定Ａを満足しない場合は、ノードＮ１が持っているすべてのリンクに対して、判定Ｂを行う（２０８）。この判定（２０８）がＯＫで、判定Ｂを満足するリンクが存在する場合は、起点ノード、終点ノードを検出し（２０９）、判定Ｃ、且つ判定Ｄを行う（２１０）。
この判定（２１０）がＯＫで、判定Ｃ、及び判定Ｄをともに満足する場合は、状態を「リンク上」へ遷移し（２１１）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。この判定（２１０）がＮＧで、判定Ｃ、又は判定Ｄのどちらか一方でも満足しない場合は、検索（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。
また、前記判定（２０８）がＮＧで、判定Ｂを満足するリンクが存在しない場合は、検索（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。さらに、前記判定（２０３）がＮＧで、車両位置からの距離が閾値外の場合は、状態の「不明」を維持し（２１２）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。

２）．「リンク上」での判定は、図１６に示すように行われる。
図１６において、「リンク上」の判定がスタートすると（３０１）、現在の終点ノードをＮ２とし（３０２）、終点ノードＮ２に対して判定Ａを行う（３０３）。
この判定（３０３）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、起点ノードを検出して状態を「リンク上＆ノード上」へ遷移し（３０４）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。この判定（３０３）がＮＧで、判定Ａを満足しない場合は、認識しているリンクの起点ノード、終点ノードＮ２に対して、判定Ｃ、または判定Ｄを行う（３０６）。
この判定（３０６）がＯＫで、判定Ｃ、または判定Ｄのどちらか一方を満足する場合は、状態の「リンク上」を維持し（３０７）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。この判定（３０６）がＮＧで、判定Ｃ、および判定Ｄの両方をともに満足しない場合は、状態を「不明」へ遷移し（３０８）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。

３）．「リンク上＆ノード上」での判定は、図１７に示すように行われる。
図１７において、「リンク上＆ノード上」の判定がスタートすると（４０１）、現在の終点ノードをＮ３とし（４０２）、例外処理の判定（４０３）、判定（４０６）を行う。

例外処理には、図１８・図１９に示すように、例外１）、例外２）の、２つある。
例外１）．中間ノード内の状態で、交差点ノード内に進入した場合、交差点ノード内とする（図１８参照）。
例外２）．隣接する交差点において、交差点ノード内の状態から、進行方向前方の交差点ノード内に進入した場合、進行方向前方のリンクとノードに切替える（図１９参照）。

前記例外１）の判定（４０３）において、この判定（４０３）がＯＫで、例外１）を満足する場合は、起点ノード、及び終点ノードを検出して状態の「リンク上＆ノード上」（４０４）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０３）がＮＧで、例外１）を満足しない場合は、例外２）の判定を行う（４０６）。
この判定（４０６）がＯＫで、例外２）を満足する場合は、起点ノード、及び終点ノードを検出して状態の「リンク上＆ノード上」（４０４）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０６）がＮＧで、例外２）を満足しない場合は、終点ノードＮ３に対して判定Ａを行う（４０７）。
この判定（４０７）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、状態の「リンク上＆ノード上」を維持し（４０８）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０７）がＮＧで、判定Ａを満足しない場合は、Ｎ３を起点ノードとするすべてリンクに対して、判定Ｂを行う（４０９）。
この判定（４０９）がＯＫで、判定Ｂを満足する場合は、終点ノードを検出して状態を「リンク上］へ遷移し（４１０）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０９）がＮＧで、判定Ｂを満足しない場合は、状態を「不明」へ遷移し（４１１）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。

車両用制御装置１は、図１０〜図１９に示す地図データのリンクを判定することで、地図データ上へ自車両位置をマッチングし（１０４）、他車両位置をマッチングした（１０５）後に、図１に示すように、マッチングにより得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較することで衝突可能性を判定する処理を行い（１０６）、衝突する可能性があるかを判断する（１０７）。
この判断（１０７）がＹＥＳで、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とが一致する場合は、運転者に情報を提供し（１０８）、衝突可能性の判定をエンドにする（１０９）。
この判断（１０７）がＮＯで、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とが一致しない場合は、衝突可能性の判定をエンドにする（１０９）。

このように、車両用制御装置１は、自車両位置情報取得手段３から自車位置情報（緯度経度、方位）、及び車車間通信手段４から他車両情報を、それぞれ情報処理手段２に取得し、情報処理手段２は取得した自車両情報／他車両情報と地図データをマッテングさせ、自車両と衝突する可能性のある他車両を絞り込んで推定し、情報提供手段１１により推定した衝突可能性の情報をサービス判断するためのフォーマットにまとめ、運転支援サービスを判断するサービス判断手段６に送信する。
サービス判断手段６は、情報処理手段２から送信された情報と自車両情報取得手段５からの自車両情報から、適切な運転支援サービスを判断し、提供すべき運転支援サービスがあると判断した場合には、サービス通知手段７にサービス出力要求を行う。
サービス通知手段７は、サービス判断手段６からサービス出力要求があった場合、該当する音声と画像で運転者に通知して運転支援サービスを提供する。
これにより、車両用制御装置１は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、自車両と他車両を同一方法で電子地図上にマッチングすることができるので、信頼性が高い。また、この車両用制御装置１は、地図データを簡略化し、カーナビゲーション装置を利用する必要はない。
また、車両用制御装置１は、マップマッチング手段９において、車両位置とノードとの距離、車両進行方向とリンクとの角度、車両進行方向とリンクとの位置関係、車両位置とリンクとの距離に基づいてリンク判定することで、車両位置を地図データ上にマッチングしているので、地図データと車両位置を精度良くマッチングさせることができる。

図２０〜図２４は、この発明の別の実施例を示すものである。なお、この実施例においては、前述実施例の図１と同一機能を果たす箇所には同一符合を付して説明し、また、前述実施例の図３〜図１９を使用して説明する。
図２１において、１は車両用制御装置である。車両用制御装置１は、情報処理手段２と、自車両位置を取得する自車両位置情報取得手段３と、自車両と他車両との間で情報を送受信する車車間通信手段４と、自車両情報を取得する自車両情報取得手段５と、運転者にどのような情報を運転支援サービスとして提供するかを判断するサービス判断手段６と、運転者に運転支援サービスとしての情報を音声と画像で通知するサービス通知手段７とを備えている。
前記情報処理手段２は、地図データを記憶する地図データ記憶手段８と、自車両位置情報取得手段３により取得した自車両位置（緯度経度、方位）を地図データ上にマッチングし、車車間通信手段４により取得した他車両情報に含まれる他車両位置情報から他車両位置（緯度経度、方位）を地図データ上にマッチングするマップマッチング手段９とを備えている。

前記地図データ記憶手段８に記憶される地図データは電子地図であり、前述実施例の図３〜図９に示すように定義される。電子地図の定義は、以下の通りとする。

１．電子地図の定義
１）．交差点をノード（Ｎｏｄｅ）とし、道路に沿って、交差点ノードと交差点ノードを結んでリンクを形成する（図３参照）。
２）．道路は直線で近似し、交差点ノードと交差点ノードを一直線で結べない場合には、中間ノードを設定し、複数の直線で結ぶ。
３）．リンク（Ｌｉｎｋ）は、上下線で２本に分ける。
４）．ノードは、４方向からある場合は１つのノードで登録する。上下線が離れている場合でも行き来できる場合は１つになる（図４参照）。
５）．ノードが上下線で片側のみ有効の場合、反対側はノードと認めない（図５参照）。

２．地図データベースの各テーブルの定義
電子地図は以下の通り、地図データベースとして車両に搭載する。各テーブルの定義は、以下の通りである。

１）．交差点ノードテーブル（図６参照）
（１）．ノード番号
（２）．ノード名
（３）．緯度・経度（世界測地系）
（４）．サイズ（交差点の大きさ［ｍ］）
（５）．接続リンク数（交差点に接続しているすべてのリンク総数）
（６）．接続するすべてのリンク番号

２）．リンクテーブル（図７参照）
（１）．リンク番号
（２）．リンク名
（３）．高速道路か一般道路かどうか
（４）．リンク長（リンクの長さ［ｍ］）
（５）．車線数
（６）．車線幅［ｍ］
（７）．信号機有無
（８）．一時停止有無
（９）．停止線番号
（１０）．右折専用レーン有無
（１１）．左折専用レーン有無
（１２）．対向車線リンク番号（このリンクの対向車線になるリンク番号）
（１３）．直進リンク番号（このリンクから直進した場合に遷移するリンク番号）
（１４）．サービス可能プロファイル（どのようなサービスが可能か電子地図に埋め込む。）
（１５）．接続ノード数（（１６）＋（１７）＋（１８））
（１６）．スタートノード（リンクを形成する基点なる交差点ノード番号）
（１７）．ラストノード（リンクを形成する終点となる交差点ノード番号）
（１８）．中間ノード番号（リンクを形成するすべての中間ノード番号）

３）．停止線テーブル（図８参照）
（１）．停止線番号
（２）．停止線名
（３）．緯度・経度（世界測地系）

４）．中間ノードテーブル（図９参照）
（１）．ノード番号（交差点ノードの番号とは異なる固有の番号とする）
（２）．ノード名（交差点ノードの番号とは異なる固有の名前とする）
（３）．緯度・経度（世界測地系）
（４）．サイズ（仮想的に２０［ｍ］と定義する）
（５）．形成リンク数
（６）．リンク番号

前記マップマッチング手段９は、図３〜図９に示すように定義されて地図データ記憶手段８に記憶される地図データを用いて、車両位置とノードとの距離、車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度、車両進行方向とリンクで結ばれる起点ノード及び終点ノードとの位置関係、車両位置とリンクとの距離に基づいてリンク判定することで、車両位置を前記地図データ上にマッチングする。

前記情報処理手段２は、さらに、図２１に示すように、次リンク推定手段１２と、衝突可能性判定手段１０と、情報提供手段１１とを備えている。
前記次リンク推定手段１２は、マップマッチング手段９によりマッチングされた自車両の現在走行している現在リンクと自車両情報取得手段５により取得した自車両情報に含まれるウインカー情報から自車両が次に走行する次リンクを推定し、マップマッチング手段９によりマッチングされた他車両の現在走行している現在リンクと車車間通信手段４により取得した他車両情報に含まれるウインカー情報から他車両が次に走行する次リンクを推定する。
前記衝突可能性判定手段１０は、次リンク推定手段１２により得られる、自車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点と他車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する。
前記情報提供手段１１は、衝突可能性判定手段１０により判定された結果に基づいて、運転者に情報を提供する。情報提供手段１１の提供する情報は、サービス判断手段６を介してサービス通知手段７に出力され、運転者に運転支援サービスとしての情報を通知する。

次に、作用を説明する。
この車両用制御装置１は、地図データにマッチングされた自車両及び他車両のリンクと自車両情報及び他車両情報とから自車両及び他車両が次に走行する次リンクを推定し、自車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点と他車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点とを比較して、衝突可能性を判定している。
車両用制御装置１は、図２０に示すように、処理がスタートすると（５０１）、自車両位置情報を取得し（５０２）、他車両情報を取得し（５０３）、自車両位置を地図データ上にマッチングし（５０４）、他車両位置を地図データ上にマッチングする（５０５）。

地図データ記憶手段８に記憶した地図データ上への、自車両位置のマッチング（５０４）、他車両位置のマッチング（５０５）は、前述実施例の図１０〜図１９に示すように、電子地図として定義した地図データのリンクを判定することで行う。

１．状態定義について
状態は、図１０に示すように、「不明」、「リンク上」、「リンク上＆ノード上」の、３つと定義する。
１）．不明
「不明」とは、どのリンクにも属していない状態をいう。
車両用制御装置１が起動すると、必ずこの状態からスタートとする。
２）．「リンク上」
「リンク上」とは、車両があるリンク上にいると識別された状態をいう。
この状態では、識別されたリンクの起点ノード及び終点ノードの情報を保持してい る。（起点ノード及び終点ノードは、中間ノードの場合もある）
３）．「リンク上＆ノード上」
「リンク上＆ノード上」とは、２）．の状態に加えて、終点ノード内にあると判断 されている状態をいう。
これにより、交差点内（交差点ノード）にいる場合はリンク情報が保持され、交差 点から出た時点でリンクが切替わる。中間ノードの場合は、リンクは切替わらず、 起点ノードと終点ノードが切替わる。

２．リンク判定における主な判定要素
判定要素は、図１１〜図１４に示すように、Ａ）〜Ｄ）の、４つである。
判定Ａ）．車両位置とノードとの距離（図１１参照）
車両位置とノードとの距離が閾値内かどうか。
判定Ｂ）．車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度（図１２参 照）
起点ノード→終点ノードの角度と車両進行方向の角度が一致しているかどう か。
判定Ｃ）．車両進行方向とリンクで結ばれる起点リード及び終点ノードとの位置関係（ 図１３参照）
起点ノードが車両の後にあり、終点ノードが車両の前にあるかどうか。
判定Ｄ）．車両位置とリンクとの距離（図１４参照）
車両位置からリンクに対して伸ばした垂線Ｌの距離が閾値内かどうか。

３．状態判定のロジックについて
１）．「不明」での判定は、図１５に示すように行われる。
図１５において、「不明」の判定がスタートすると（２０１）、車両位置から最も近いノードＮ１を検索し（２０２）、車両位置からノードＮ１までの距離が閾値内かを判断する（２０３）。この判断（２０３）がＯＫで、車両位置からの距離が閾値内の場合は、ノードＮ１に対して判定Ａを行う（２０４）。
この判定（２０４）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、ノードＮ１を終点ノードとするすべてのリンクに対して、判定Ｂを行う（２０５）。この判定（２０５）がＯＫで、判定Ｂを満足するリンクが存在する場合は、起点ノードを検出して状態を「リンク上＆ノード上」へ遷移し（２０６）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。
前記判定（２０５）がＮＧで、判定Ｂを満足するリンクが存在しない場合は、（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。
べてのリンクに対して、判定Ｂを行う（２０８）。この判定（２０８）がＯＫで、判定Ｂを満足するリンクが存在する場合は、起点ノード、終点ノードを検出し（２０９）、判定Ｃ、且つ判定Ｄを行う（２１０）。
この判定（２１０）がＯＫで、判定Ｃ、及び判定Ｄをともに満足する場合は、状態を「リンク上」へ遷移し（２１１）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。この判定（２１０）がＮＧで、判定Ｃ、又は判定Ｄのどちらか一方でも満足しない場合は、検索（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。
また、前記判定（２０８）がＮＧで、判定Ｂを満足するリンクが存在しない場合は、検索（２０２）に戻り、次に近いノードを検索する（そのノードをＮ１とする）。さらに、前記判定（２０３）がＮＧで、車両位置からの距離が閾値外の場合は、状態の「不明」を維持し（２１２）、「不明」の判定をエンドにする（２０７）。

２）．「リンク上」での判定は、図１６に示すように行われる。
図１６において、「リンク上」の判定がスタートすると（３０１）、現在の終点ノードをＮ２とし（３０２）、終点ノードＮ２に対して判定Ａを行う（３０３）。
この判定（３０３）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、起点ノードを検出して状態を「リンク上＆ノード上」へ遷移し（３０４）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。この判定（３０３）がＮＧで、判定Ａを満足しない場合は、認識しているリンクの起点ノード、終点ノードＮ２に対して、判定Ｃ、または判定Ｄを行う（３０６）。
この判定（３０６）がＯＫで、判定Ｃ、または判定Ｄのどちらか一方を満足する場合は、状態の「リンク上」を維持し（３０７）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。この判定（３０６）がＮＧで、判定Ｃ、および判定Ｄの両方をともに満足しない場合は、状態を「不明」へ遷移し（３０８）、「リンク上」の判定をエンドにする（３０５）。

３）．「リンク上＆ノード上」での判定は、図１７に示すように行われる。
図１７において、「リンク上＆ノード上」の判定がスタートすると（４０１）、現在の終点ノードをＮ３とし（４０２）、例外処理の判定（４０３）、判定（４０６）を行う。
例外処理には、図１８・図１９に示すように、例外１）、例外２）の、２つある。
例外１）．中間ノード内の状態で、交差点ノード内に進入した場合、交差点ノード内とする（図１８参照）。
例外１）．隣接する交差点において、交差点ノード内の状態から、進行方向前方の交差点ノード内に進入した場合、進行方向前方のリンクとノードに切替える（図１９参照）。
前記例外１）の判定（４０３）において、この判定（４０３）がＯＫで、例外１）を満足する場合は、起点ノード、及び終点ノードを検出して状態の「リンク上＆ノード上」（４０４）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０３）がＮＧで、例外１）を満足しない場合は、例外２）の判定を行う（４０６）。
この判定（４０６）がＯＫで、例外２）を満足する場合は、起点ノード、及び終点ノードを検出して状態の「リンク上＆ノード上」（４０４）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０６）がＮＧで、例外２）を満足しない場合は、終点ノードＮ３に対して判定Ａを行う（４０７）。
この判定（４０７）がＯＫで、判定Ａを満足する場合は、状態の「リンク上＆ノード上」を維持し（４０８）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０７）がＮＧで、判定Ａを満足しない場合は、Ｎ３を起点ノードとするすべてリンクに対して、判定Ｂを行う（４０９）。
この判定（４０９）がＯＫで、判定Ｂを満足する場合は、終点ノードを検出して状態を「リンク上］へ遷移し（４１０）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。この判定（４０９）がＮＧで、判定Ｂを満足しない場合は、状態を「不明」へ遷移し（４１１）、「リンク上＆ノード上」の判定をエンドにする（４０５）。

車両用制御装置１は、図１０〜図１９に示す地図データのリンクを判定することで、地図データ上へ自車両位置をマッチングし（５０４）、他車両位置をマッチングした（５０５）後に、図２０に示すように、自車両が次に走行する次リンクを推定し（５０６）、他車両が次に走行する次リンクを推定する（５０７）。

この車両用制御装置１は、図２２に示すような場所においては、他車両が存在するサービス対象交差点（ノードＢ）に向かってリンクＡを走行する自車両が、リンクＢ上においてサービス対象交差点（ノードＢ）の直前まで接近（破線で示す位置）しないと、運転支援サービスの判定ができない問題がある。そこで、現在のリンクから次に認識されると思われるリンク（次リンク）を推定する。推定を行うためには、車車間通信手段４によって取得できるウインカー情報を使用して推定できる。

次リンクの推定方法については、図２３に示すように、現在のリンクから直進した場合のリンク（直進リンク）、左折した場合のリンク（左折リンク）、右折した場合のリンク（右折リンク）を判断し、車両のウインカー情報から次リンクを確定する。
１）．直進リンクを選定する。
地図データベースから直進リンクを取得する。地図データベースに直進リンクが存在しない場合は（例：非優先道路側からの合流）、直進リンクはなしとする。
２）．右折リンク、左折リンクを選定する。
直進リンクから左側にある次交差点からの流出リンクを左折リンク、直進リンクから右側にある次交差点からの流出リンクを右折リンクとする。直進リンクが存在しない場合は、現在のリンクから左側にある次交差点からの流出リンクを左折リンク、現在のリンクから右側にある次交差点からの流出リンクを右折リンクとする。
※右折リンク、左折リンクが複数存在する場合には、現在リンクとの方位差が最も小さいリンクを選定する。
３）．ウインカー情報から次リンクを確定
・ウインカー信号ＯＦＦの場合、直進リンクを次リンクとする。
・ウインカー右信号ＯＮの場合、右折リンクを次リンクとする。
・ウインカー左信号ＯＮの場合、左折リンクを次リンクとする。
・ハザード信号ＯＮの場合、次リンクは不明とする。
※選ばれたリンク（直進ｏｒ右折ｏｒ左折）が存在しない場合は、次リンクは不明とする。

次リンクの推定は、図２４に示すように、推定がスタートすると（６０１）、地図データベースから直進リンクを選定し（６０２）、直進リンクをもとに右折リンク、左折リンクを選定し（６０３）、ハザード信号を判定する（６０４）。
この判定（６０４）がハザード信号ＯＮの場合は、次リンクを不明とし（６０５）、次リンクの推定をエンドにする（６０６）。この判定（６０４）がハザード信号ＯＦＦの場合は、ウインカー信号を判定する（６０７）。
この判定（６０７）がウインカー信号ＯＦＦの場合は、直進リンクを次リンクとし（６０８）、次リンクの推定をエンドにする（６０６）。この判定（６０７）がウインカー右信号ＯＮの場合は、右折リンクを次リンクとし（６０９）、次リンクの推定をエンドにする（６０６）。この判定（６０７）がウインカー左信号ＯＮの場合、左折リンクを次リンクとし（６１０）、次リンクの推定をエンドにする（６０６）。

車両用制御装置１は、図２２〜図２４に示すように、自車両の次リンクを推定し（５０６）、他車両の次リンクを推定した（５０７）後に、図２０に示すように、自車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点と他車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点とを比較することで衝突可能性を判定する処理を行い（５０８）、衝突する可能性があるかを判断する（５０９）。
この判断（５０９）がＹＥＳで、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とが一致する場合は、運転者に情報を提供し（５１０）、衝突可能性の判定をエンドにする（５１１）。
この判断（５０９）がＮＯで、自車両が次に走行すると推定される交差点と、他車両が次に走行すると推定される交差点とが一致しない場合は、衝突可能性の判定をエンドにする（５１１）。

このように、車両用制御装置１は、自車両位置情報取得手段３から自車位置情報（緯度経度、方位）、自車両情報取得手段５から自車両情報（車速、シフトポジション、ウインカー、ハザード、ブレーキＳＷ、アクセル開度）、及び車車間通信手段４から他車両情報を、それぞれ情報処理手段２に取得し、情報処理手段２は取得した自車両情報／他車両情報と地図データをマッテングさせ、自車両と衝突する可能性のある他車両を絞り込んで推定し、情報提供手段１１により自車両情報と推定した衝突可能性の情報をサービス判断するためのフォーマットにまとめ、運転支援サービスを判断するサービス判断手段６に送信する。
サービス判断手段６は、情報処理手段２から送信された情報と自車両情報取得手段５からの自車両情報から、適切な運転支援サービスを判断し、提供すべき運転支援サービスがあると判断した場合には、サービス通知手段７にサービス出力要求を行う。
サービス通知手段７は、サービス判断手段６からサービス出力要求があった場合、該当する音声と画像で運転者に通知して運転支援サービスを提供する。
これにより、車両用制御装置１は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、自車両と他車両を同一方法で電子地図上にマッチングすることができるので、信頼性が高い。また、この車両用制御装置１は、地図データを簡略化し、カーナビゲーション装置を利用する必要はない。
また、車両用制御装置１は、車両位置とノードとの距離、車両進行方向とリンクとの角度、車両進行方向とリンクとの位置関係、車両位置とリンクとの距離に基づいてリンク判定することで、車両位置を地図データ上にマッチングしているので、地図データと車両位置を精度良くマッチングさせることができる。
さらに、車両用制御装置１は、地図データにマッチングされた自車両及び他車両のリンクと自車両情報及び他車両情報とから自車両及び他車両が次に走行する次リンクを推定し、自車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点と他車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点とを比較して、衝突可能性を判定しているので、早めに衝突可能性を判定することが可能となる。

この発明は、他車両との衝突可能性の判定を精度良く行うことができ、信頼性の高い車両制御装置を実現できるものであり、車車間通信を必要としない運転支援システム（例えば、一時停止見落とし防止支援システム、信号情報見落とし防止支援システム等）への応用が可能である。

１ 車両用制御装置
２ 情報処理手段
３ 自車両位置情報取得手段
４ 車車間通信手段
５ 自車両情報取得手段
６ サービス判断手段
７ サービス通知手段
８ 地図データ記憶手段
９ マップマッチング手段
１０ 衝突可能性判定手段
１１ 情報提供手段
１２ 次リンク推定手段

Claims (3)

1. 地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   自車両位置を取得する自車両位置情報取得手段と、
   自車両と他車両との間で情報を送受信する車車間通信手段と、
   前記自車両位置情報取得手段により取得した自車両位置を前記地図データ上にマッチングし、前記車車間通信手段により取得した他車両情報に含まれる他車両位置情報から他車両位置を前記地図データ上にマッチングするマップマッチング手段とを備える車両用制御装置において、
   前記マップマッチング手段により得られる、自車両が次に走行すると推定される交差点と他車両が次に走行すると推定される交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する衝突可能性判定手段と、
   前記衝突可能性判定手段により判定された結果に基づいて、運転者に情報を提供する情報提供手段とを備えることを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記マップマッチング手段は、車両位置とノードとの距離、車両進行方向と起点ノード及び終点ノードを結ぶリンクとの角度、車両進行方向とリンクで結ばれる起点ノード及び終点ノードとの位置関係、車両位置とリンクとの距離に基づいてリンク判定することで、車両位置を前記地図データ上にマッチングすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 自車両情報を取得する自車両情報取得手段を備え、
   前記マップマッチング手段によりマッチングされた自車両の現在走行している現在リンクと前記自車両情報取得手段により取得した自車両情報に含まれるウインカー情報から自車両が次に走行する次リンクを推定し、前記マップマッチング手段によりマッチングされた他車両の現在走行している現在リンクと前記車車間通信手段により取得した他車両情報に含まれるウインカー情報から他車両が次に走行する次リンクを推定する次リンク推定手段と、
   前記次リンク推定手段により得られる、自車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点と他車両が走行すると推定される次リンクの始点ノードにある交差点とを比較し、一致する場合に自車両と他車両が衝突する可能性があると判定する衝突可能性判定手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。

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