JP2011204150A

JP2011204150A - 車車間通信処理方法および車車間通信処理装置

Info

Publication number: JP2011204150A
Application number: JP2010073081A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Saito; 聡齋藤; Toshio Ito; 敏夫伊東
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】車車間通信による位置情報のやり取りにより、極めて精度よく自車や車車間通信の通信相手の車両の位置を検出できるようにする。
【解決手段】第１の車両２と第２の車両３１、３２は、それぞれが検出した周囲車両の位置の情報を含む精度の高い車両情報を車車間通信によって相互にやり取りし、第１、第２の車両２、３１、３２が共通に検出する第３の車両４の共通の端部の位置情報に基づき、第１の車両２と第２の車両３１、３２が互いに直接に認識できなくても、ＧＰＳの測位情報より高い精度の位置情報に基づき、前記共通の端部を共通の基準位置として極めて高精度に第１、第２の車両２、３の少なくともいずれか一方の位置を精度よく算出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車車間通信の情報を用いて車両の位置を算出する車車間通信処理方法および車車間通信処理装置に関し、詳しくは算出精度の向上に関する。

従来、衝突防止等にとって重要な走行中の車両の位置は、車両にＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の受信機を搭載し、この受信機が受信したＧＰＳ測位情報を用いて算出されるが、この場合、ＧＰＳの測位状況によっては位置の算出誤差が数ｍ〜１０数ｍ以上となる。

そのため、ＧＰＳの測位情報を用いて算出された自車の位置に基づき自車とその周囲の車両（他車）との位置関係を把握し、両車の相対的な距離に基づいて衝突可能性等の注意喚起を行なう際に、十分な精度では自車の位置を検出できず、衝突防止の信頼性の低下等を招来する。

そこで、ＧＰＳの測位情報を用いた自車の位置の情報だけでなく、自車の車速センサや測距レーダ等の自律センサの情報に基づいて検出した自車の車速や周囲車両との相対距離の情報を、車車間通信により周囲車両とやり取りし、また、測距レーダが検出している車両の速度変化から通信相手の車両（他車）を同定する。そして、自車と他車のＧＰＳを用いた位置の情報の精度が高い方を判別し、他車の位置の情報の精度が高ければ、車車間通信により受信した他車の位置の情報を用いて自車の位置を検出するようにして自車の位置の検出精度を高めることが提案されている（例えば、特許文献１（請求項３、段落［０００８］−［０００９］、［００２７］−［００２８］、［００５７］−［００５９］、図１、図２、図８等参照））。

特開２００８−４６８７３号公報

前記特許文献１に記載のようにして自車の位置の検出精度を高める場合、通信相手の他車は自車が測距レーダで検出している車両（換言すれば自車から認識できている車両）でなければならない。そのため、道路の１台または複数台先（前方）の対向車線や同方向車線に通信相手の他車が存在する状況や、十字路に自車が南北方向から接近して通信相手の他車が東西方向から接近するような見通しの悪い状況の場合等には、通信相手の他車を自車の測距レーダで検出することができない（自車から認識できない）ため適用することができず、自車の位置の検出精度を高めることができない問題がある。そして、混雑している道路や見通しの悪い道路が多いというわが国の道路事情に照らせば、前記特許文献１に記載の手法は実用性に欠ける。

そこで、本願出願人は、第１、第２の車両が検出した周囲車両の車両情報と車車間通信により受信した車両情報とから第１、第２の車両の共通の周囲車両である第３の車両の位置を特定し、ＧＰＳの測位情報を用いることなく、第３の車両の位置を基準にして、それぞれの位置を算出することを既に発明している（特願２００９−１７６７９２号）。

本発明は、上記既出願よりさらに精度よく自車や車車間通信の通信相手の車両の位置を算出できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車車間通信処理方法は、少なくとも第1、第２の車両が、それぞれを基準として検出した周囲車両の位置の情報を含む車両情報を車車間通信により相互にやり取りし、前記第１、第２の車両の少なくともいずれかが、検出した周囲車両の車両情報と前記車車間通信により受信した車両情報とを比較して前記第１、第２の車両の共通の周囲車の第３の車両を判定し、該判定に基づき、前記第３の車両の位置を基準にして、検出した前記周囲車両の車両情報と受信した前記周囲車両の車両情報とにより、少なくとも前記第1、第２の車両のいずれかの位置を算出する車車間通信処理方法であって、少なくとも前記第1、第２の車両は、それぞれの前記外界検出手段が検出した前記第３の車両の共通の端を抽出し、抽出した両車両の前記共通の端の位置情を比較して少なくとも前記両車両のいずれかの位置を算出することを特徴としている（請求項１）。

また、本発明の車車間通信処理装置は、自車を基準として検出した周囲車両の位置の情報を含む車両情報を出力する外界検出手段と、前記外界検出手段の車両情報を車車間通信により送信する車車間通信手段と、自車の前記外界認識手段が検出した車両情報と、自車を第１の車両として前記車車間通信手段が通信相手の第２の車両から受信した車両情報との比較から、前記第１、第２の車両の共通の周囲車両である第３の車両を判定する判定手段と、前記判定手段の判定に基づき、前記第３の車両の位置を基準にして、自車が検出した前記第３の車両の車両情報と前記第２の車両から受信した前記第３の車両の車両情報とにより前記第１、第２の車両の少なくともいずれか一方の位置を算出する算出手段とを備えた車車間通信処理装置であって、前記判定手段の判定に基づき、前記第１の車両および通信相手の前記第２の車両の前記外界検出手段により検出された前記第３の車両の共通の端部を抽出する抽出手段をさらに備え、前記算出手段は、前記抽出手段により抽出された前記共通の端部を基準にして前記第１、第２の車両の少なくともいずれかの位置を算出することを特徴としている（請求項２）。

請求項１の発明の場合、第１、第２の車両は、それぞれが検出した周囲車両の位置の情報を含む精度の高い車両情報を車車間通信によって相互にやり取りする。このとき、第１、第２の車両が検出する周囲車両に、第１、第２の車両の間に存在して第１、第２の車両が共通に検出する第３の車両が含まれると、第１、第２の車両は、互いに直接に認識できなくても、検出した周囲車両の車両情報と車車間通信により受信した車両情報それぞれに含まれる第３の車両の共通の端部を抽出する。そして、第１、第２の車両は、抽出した両車両の前記共通の端部の位置情報、すなわち、ＧＰＳの測位情報を用いた場合より精度の高い第１、第２の車両それぞれが検出した前記共通の端部の位置情報により、第１の車両から前記共通の端部の位置までの距離と第２の車両から前記共通の端部の位置までの距離とに基づき、第３の車両の前記共通の端部の位置を基準にして第１、第２の車両の少なくともいずれか一方の位置（相対的な距離）を算出することができる。したがって、第１、第２の車両は、互いに認識できなくても、車車間通信の情報のやり取りにより、第１、第２の車両の位置を極めて精度よく算出できる。

また、請求項２の発明の場合、車車間通信を行なう第１、第２の車両は、自車の判定手段により、自車の外界認識手段が検出した周囲車両の車両情報と、車車間通信手段が受信した車両情報とから、自車と通信相手の車両との共通の周囲車両である第３の車両の車両情報を判定し、その判定に基づき、自車の抽出手段により第３の車両の共通の端部を抽出し、算出手段により、抽出された前記共通の端部を基準にして自車、通信相手の車両の少なくともいずれか一方の位置を算出することができ、請求項１の発明の場合と同様の効果を奏する車車間通信処理装置を提供できる。

本発明の一実施形態の車両走行状態の模式図である。図１の車車間通信処理装置を備えた第１の車両のブロック図である。図１の車載カメラの画像例を示し、（ａ）は第１の車両の車載カメラの画像、（ｂ）は第２の車両の車載カメラの画像である。図２の動作説明用のフローチャートである。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図１〜図４を参照して詳述する。

本実施形態において、本発明の車車間通信処理装置を備える車両をシステム車両と称し、本発明の車車間通信処理装置を備えていない車両を一般車両と称する。そして、これらの車両が例えば十字路の交差点を有する道路を縦横に走行しているものとする。

図１は上記の走行状況を模式的に示し、１は紙面上下方向の南北路１ａと紙面左右方向の東西路１ｂとが交差点１ｃで十字路状に交差する道路である。また、図１の黒塗りの二等辺三角の三角印はシステム車両を示し、白抜きの二等辺三角の三角印は一般車両を示し、いずれの三角印も頂角の方向が走行方向である。

図１において、２は南北路１ａを交差点１ｃに向かって北進する本発明の第１の車両（自車）であり、３１、３２は東西路１ｂを交差点１ｃに向かって東から西、その逆に進む本発明の通信相手の一または複数の第２の車両である。４は第２の車両３の前方を同じ方向に走行する一般車両であり、本発明の第３の車両に該当する。第1の車両２と第２の車両３１、３２は互いに見えない（測距レーダによっても検出できない）状態である。

そして、システム車両である第１、第２の車両２、３１、３２は同様の構成の車車間通信処理装置を備える。

図２は第１の車両２の車車間通信処理装置の構成を示し、５は自車情報管理部であり、例えばＧＰＳ受信部６により受信した自車位置のＧＰＳの測位情報および、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）通信部７により受信した速度センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ等の自車内の走行に関連する各種自律センサの検出情報を収集し、それらを自車の車両情報として管理する。８は本発明の外界検出手段を形成する車載カメラであり、例えばカラーまたは白黒のＣＣＤ単眼カメラからなり、自車前方を連続的に撮影する。

９は本発明の車車間通信手段の送信機（車車間送信機）であり、自車情報管理部５が管理している時々刻々のＧＰＳ受信部６の位置情報や車速等の自車の車両情報および車載カメラ８の時々刻々の前方の撮影情報を車両情報として車外に無線送信する。

１０は本発明の車車間通信手段の受信機（車車間受信機）であり、送受信可能距離内の第２の車両３１、３２等の他のシステム車両の送信機９からの車車間通信の情報を受信する。

１１は映像解析部であり、まず、自車情報管理部５の自車のＧＰＳ受信部６の位置情報と受信した他車のＧＰＳ受信部６の位置情報とから、対象となる距離範囲内の通信相手の車両（第２の車両３１、３２）の存在を検出すると、自車（第１の車両２）の車載カメラ８の撮影画像と、受信機１０が受信した通信相手の車両（第２の車両３１、３２）の車載カメラ８の撮影画像とにつき、自車情報管理部５の自車の各種自律センサの検出情報および受信した通信相手の車両の各種自律センサの検出情報（車速や走行方向等の情報）を参照して、周知の画像認識処理により、第３の車両４を含む、写っている各周囲車両を認識する。

１２は本発明の判定手段を形成する同一車両判定部であり、映像解析部１１の解析結果に基づき、自車（第１の車両２）の車載カメラ８と、受信機１３が受信した通信相手の車両（第２の車両３１、３２）の車載カメラ８がともに撮影している最も近い共通の周囲車両、すなわち、第３の車両４を判定する。具体的には、第１、第２の車両２、３１について説明すれば、例えば第１、第２の車両２、３１それぞれの車載カメラ８の撮影範囲に設定する検索範囲を徐々に絞りつつ、車両２、３１の検索範囲内で車両の走行方向（進行方）、加速度、速度さらには車体の色等の順に情報が一致するものを選択して、情報が一致する最も近い共通の周囲車両としての第３の車両４を特定して検出する。第１、第２の車両２、３２についても同様にして最も近い共通の周囲車両としての第３の車両４を特定して検出する。

図３（ａ）、（ｂ）は図１の第１の車両２の車載カメラ８に写った第３の車両４の画像例、図１の第２の車両３１の車載カメラ８に写った第３の車両４の画像例である。

１３は本発明の抽出手段を形成する端抽出部であり、同一車両判定部１２により特定した共通の周囲車両としての第３の車両４につき、自車（第１の車両２）および通信相手の車両（第２の車両３１、３２）に対する相対的な走行方向を考慮して、画像上で、共通に写っている前部のバンパーの左側端部等を共通の端部αとして抽出する。

１４は本発明の算出手段を形成する相対位置算出部であり、端抽出部１３により抽出された共通の端部αの位置を基準にして第１、第２の車両２、３１、３２の少なくともいずれか一方の位置（相対位置）を算出する。具体的には、第１、第２の車両２、３１の車載カメラ８の撮影画像について説明すると、第１、第２の車両２、３１の車載カメラ８の撮影画像それぞれに基づき、共通の端部αの位置から第１、第２の車両２、３１の車載カメラ８までの距離の情報を相対的な位置の情報として算出する。この場合、いずれの位置についても、誤差の大きなＧＰＳの測位情報は用いることなく、第１、第２の車両２、３１の車載カメラ８の撮影画像から高精度（誤差が数十センチメートル程度）に距離を求めて第３の車両４の位置を算出するので、極めて高い精度で、共通の端部αの位置を基準にした第１、第２の車両２、３１の少なくともいずれか一方の位置（相対位置）を算出することができる。第１、第２の車両２、３２の車載カメラ８の撮影画像についても、同様に、極めて高い精度で、共通の端部αの位置を基準にして第１、第２の車両２、３２の少なくともいずれか一方の位置（相対位置）を算出することができる。

１５はフラッシュメモリ等の書き換え自在の固体情報記憶素子あるいはＨＤＤにより形成された他車データ記憶部であり、相対位置算出部１４が算出した最新の所定期間の位置の情報および、送受信可能距離内の第２の車両３１、３２等の他のシステム車両の送信機１１から受信した最新の所定期間の情報等を、書き換え自在に蓄積記憶する。

そして、相対位置算出部１４の算出結果の位置情報は、位置情報出力部１７から第１の車両２内の図示省略した衝突防止支援処理部等に出力され、衝突防止支援処理部等は、例えば、算出された第１、第２の車両２、３１、３２の位置（相対位置）の情報に基づき、共通の端部αの位置を介して第１車両２と第２の車両３１、３２との車間距離を把握し、この車間距離および、第１、第２の車両２、３１、３２の走速、走行方向等に基づいて、第１車両２と第２の車両３１、第１車両２と第２の車両３２それぞれの衝突可能性等を判断する。その際、相対位置算出部１４は、単に第３の車両４の位置を基準にするのでなく、その共通の端部αの位置（同じ位置）を基準にして正確に第１、第２の車両２、３１、３２の位置を算出するので、相対位置算出部１４の算出結果に基づき、第１の車両２から第２の車両３１、３２までの車間距離を極めて正確に把握して衝突可能性等を判断できる。

なお、相対位置算出部１４により算出された第１、第２の車両２、３１、３２の少なくともいずれか一方の位置（相対位置）の情報等は、例えば車両の標識情報を付けて他のシステム車両に車車間通信で送信される。

ところで、自車情報管理部５、映像解析部１１、同一車両判定部１２、抽出部部１３、相対位置算出部１４等は、マイクロコンピュータのソフトウェア処理によって形成される。

図４は上記構成に基づく本発明の車車間通信方法による第１の車両２の位置検出の処理手順例を示し、受信機１０が第３の車両４等の周囲車両（システム車両）からの車両情報を受信して映像解析部１１に送る（ステップＳ１）。映像解析部１１は、まず、自車情報管理部５の自車のＧＰＳ受信部６の位置情報と受信した他車のＧＰＳ受信部６の位置情報とから、略所定の距離範囲内に通信相手の車両（第２の車両３１、３２）が存在するか否かを判断し（ステップＳ２）、存在しなければ、ステップＳ２をＮＯで通過してステップＳ１から処理をくり返す。

一方、略所定の距離範囲内に通信相手の車両として、例えば第２の車両３１が存在すると、ステップＳ２をＹＳＥで通過し、ステップＳ３により、受信した第２の車両３１の車載カメラ８の撮影画像について、周知の画像処理により、写っている各周囲車両を認識する。また、ステップＳ４により、自車（第１の車両２）の車載カメラ８の撮影画像について、周知の画像処理により、写っている各周囲車両を認識する。

つぎに、ステップＳ５に移行し、同一車両判定部１２により、第１、第２の車両２、３１の車載カメラ８の撮影画像それぞれから認識した各周囲車両につき、車両の走行方向（進行方）、加速度、速度、車体の色等の情報が一致するものを検索範囲を徐々に絞りつつ選択し、最も近い共通の周囲車両としての第３の車両４を特定する。

第３の車両４を特定すると、ステップＳ５をＹＥＳで通過してステップＳ６に移行し、端抽出部１３により、共通の周囲車両としての第３の車両４の画像から前部のバンパーの端等の共通の端部αを抽出する。なお、第３の車両４を特定できなければ、ステップＳ５をＮＯで通過して処理を終了し、ステップＳ１から処理を行なう。

共通の端部αを抽出すると、ステップＳ７に移行し、相対位置算出部１４により、端抽出部１３により抽出された共通の端部αの位置を基準にして第１、第２の車両２、３１、３２の少なくともいずれか一方の位置（相対位置）を算出して一連の処理を終了する。

そして、周期的にステップＳ１から処理をくり返す。

したがって、前記実施形態の場合、第１の車両２と第２の車両３１、３２が互いに認識できなくても、車車間通信による車両情報のやり取りにより、互いに車両情報であるそれぞれの車載カメラ８の撮影画像を得、両方の車載カメラ８の撮影画像に含まれる第３の車両４２の共通の端部αを抽出し、端部αの位置を基準にして、第１の車両２と第２の車両３１、３２の少なくともいずれか一方の位置（相対的な距離）を算出することができる。このとき、第１の車両２と第２の車両３１、３２の車載カメラ８が共通に撮影する第３の車両４の特定の端部αを基準とするので、前記位置を極めて精度よく算出することができ、さらには、算出した前記位置の情報に基づき、第１、第２の車両２、３１、３２の相対的な位置関係を正確に把握して第１の車両２と第２の車両、３１、３２の衝突の可能性等を極めて正確に判断することができる。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、第３の車両４の位置情報は、第１、第２の車両２、３１、３２に本発明の外界検出手段として搭載したレーザレーダ、ミリ波レーダ等の測距レーダで検出した情報であってもよい。

また、前記実施形態においては、第１車両２と第２の車両３１、３２が十字路の交差点１ｃに向かって交差するように走行し、出会い頭の衝突の可能性がある場合に適用して説明したが、第１、第２の車両２、３１、３２が道路１の同方向に一般車両（第３の車両４）を挟んで走行する場合等にも適用できるのは勿論である。そして、第２の車両は一台であってもよく、図１のように複数台であってもよい。

つぎに、共通の端部αは、第１、第２の車両２、３１、３２の車載カメラ８がともに撮影する第３の車両４の種々の端部であってよいのは勿論であり、その端部は予め車両のどの部分かを設定してもよく、また、例えば画像輝度の順に共通の端部αに設定してもよい。

つぎに、車車間通信処理装置は図２の構成に限るものではないのは勿論であり、その車車間通信方法の処理手順も図４の工程の手順に限るものではない。

そして、本発明は、車車間通信を行なう種々の車両の衝突防止支援等に適用すことができる。

２第１の車両
４第３の車両
５自車情報管理部
８車載カメラ
９送信機
１０受信機
１１映像解析部
１２同一車両判定部
１３端抽出部
１４相対位置算出部
３１、３２第２の車両
α 端部

Claims

少なくとも第1、第２の車両が、それぞれを基準として検出した周囲車両の位置の情報を含む車両情報を車車間通信により相互にやり取りし、前記第１、第２の車両の少なくともいずれかが、検出した周囲車両の車両情報と前記車車間通信により受信した車両情報とを比較して前記第１、第２の車両の共通の周囲車両である第３の車両を判定し、該判定に基づき、前記第３の車両の位置を基準にして、検出した前記周囲車両の車両情報と受信した前記周囲車両の車両情報とにより、少なくとも前記第1、第２の車両のいずれかの位置を算出する車車間通信処理方法であって、
少なくとも前記第1、第２の車両は、それぞれの前記外界検出手段が検出した前記第３の車両の共通の端部を抽出し、抽出した両車両の前記共通の端部の位置情報を比較して少なくとも前記両車両のいずれかの位置を算出することを特徴とする車車間通信処理方法。
自車を基準として検出した周囲車両の位置の情報を含む車両情報を出力する外界検出手段と、
前記外界検出手段の車両情報を車車間通信により送信する車車間通信手段と、
自車の前記外界認識手段が検出した車両情報と、自車を第１の車両として前記車車間通信手段が通信相手の第２の車両から受信した車両情報との比較から、前記第１、第２の車両の共通の周囲車両である第３の車両を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定に基づき、前記第３の車両の位置を基準にして、自車が検出した前記第３の車両の車両情報と前記第２の車両から受信した前記第３の車両の車両情報とにより前記第１、第２の車両の少なくともいずれか一方の位置を算出する算出手段とを備えた車車間通信処理装置であって、
前記第１の車両および通信相手の前記第２の車両の前記外界検出手段により検出された前記第３の車両の共通の端部を抽出する抽出手段を備え、
前記算出手段は、前記抽出手段により抽出された前記共通の端部を基準にして前記第１、第２の車両の少なくともいずれか一方の位置を算出することを特徴とする車車間通信処理装置。