JP2018018253A

JP2018018253A - 車両状態通知認識システム及び車両状態通知認識方法

Info

Publication number: JP2018018253A
Application number: JP2016147326A
Authority: JP
Inventors: 秀基藤田; Hideki Fujita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-02-01

Abstract

【課題】通信によることなく、簡単な構成で、周辺を走行する車両に関する車両状態の通知及び認識を可能とする。【解決手段】車両Ａは、自車両Ａが通信モジュール９を搭載している場合に、時刻認識部５の認識した時刻に基づいて、ウインカ制御部３により、自車両Ａのウインカ２を、一定周期で点灯（１秒周期で７０ｍｓｅｃ）させ、通知手段を実現する。車両Ａは、前方カメラ６及び後方カメラ７により、自車両Ａの周辺を走行する他車両を撮影し、画像認識部８は、前方又は後方における他車両のウインカ２部分の画像から、時刻認識部５の認識した時刻に基づいて、一定周期に同期したウインカ２の点灯（１秒毎に１回）を検出したときに、当該他車両が通信モジュール９搭載車両であると認識し、認識手段を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、自車両の周辺の他車両に車両状態を通知し、自車両の周辺の他車両の車両状態を認識する車両状態通知認識システム及び車両状態通知認識方法に関する。

近年、複数の車両がいわゆる車車間通信により通信しながら安全走行を支援する走行支援システムが考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、先行車両に対して車車間通信により通信しながら追従走行する自動運転の技術も考えられている。このようなシステムにより走行支援や自動運転を実施するにあたっては、自車両の周辺を走行している他車両が、車車間通信が可能な通信モジュールを搭載した搭載車両か、搭載していない非搭載車両かを認識することが重要となる。そこで、特許文献１では、搭載車両が、交差点等に設けられた路側機からいわゆる路車間通信により非搭載車両の情報を取得し、非搭載車両の情報を他の搭載車両に通知することが開示されている。

特許第４１３８８６８号公報

しかしながら、上記のように、自車両の周辺を走行している他車両が搭載車両か非搭載車両かを認識するために、車車間通信及び路車間通信を用いるものでは、通信トラフィックが増加してしまうと共に、路側機の設置といったインフラ整備が必要となってしまう。

尚、自車両の周辺を走行する他車両の挙動については、周辺撮影カメラを用いた画像認識により把握することはできるが、画像認識では得ることのできない他車両の情報については、上記のような情報の通信が必要となっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信によることなく、簡単な構成で、周辺を走行する車両に関する車両状態の通知及び認識を可能とする車両状態通知認識システム及び車両状態通知認識方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の車両状態通知認識システムは、通知車両（Ａ）に設けられ、自車両の周辺を走行する他車両に対して、自車両の車両状態を通知する通知手段（３）と、認識車両（Ａ）に設けられ、自車両の周辺を走行する他車両の車両状態を認識する認識手段（８）とを含むシステムであって、前記通知車両（Ａ）は、時刻認識部（５）を備え、前記通知手段（３）は、自車両に設けられた灯火装置（２）と、該自車両が特定車両状態である場合に、前記時刻認識部（５）の認識した正確な時刻に基づいて前記灯火装置（２）を一定周期で点灯又は消灯させる灯火制御手段（３）とから構成されていると共に、前記認識車両（Ａ）は、自車両の周辺を撮影する周辺撮影カメラ（６、７）と、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像を処理する画像認識部（８）と、時刻認識部（５）とを備え、前記認識手段（８）は、前記時刻認識部（５）の認識した時刻に基づき、前記画像認識部（８）により、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像において、走行する他車両の灯火装置（２）の前記一定周期に同期した点灯又は消灯が検出されたときに、当該他車両が特定車両状態であることを認識するところに特徴を有する（請求項１の発明）。

車両は、いくつかの灯火装置を有している。また近年、車両にあっては、時刻認識部として、ＧＮＳＳ受信機、或いはＧＮＳＳ受信機に相当する手段（通信手段）を備えることが一般的であり、正確な時刻を把握することが可能である。更に、車両にあっては、周辺撮影カメラによる周辺の画像認識に関しても、広く普及しつつある。

上記構成によれば、通知車両においては、他車両に対し自車両の車両状態を通知する通知手段としての灯火制御手段により、自車両の灯火装置が、時刻認識部の認識した正確な時刻に基づいて一定周期で点灯又は消灯されるようになる。一方、認識車両においては、周辺撮影カメラにより他車両の灯火装置が撮影されるのであるが、画像認識部により、時刻認識部の認識した時刻に基づいて、その灯火装置の一定周期に同期した点灯又は消灯が検出されたときに、他車両が特定車両状態であることが認識される。

この場合、インフラ整備や、新たな車載装置を追加したり、通信を用いたりすることなく済ませることができながらも、他車両への特定車両状態である旨の通知、認識を行わせることができる。この結果、通信によることなく、簡単な構成で、周辺を走行する車両に関する車両状態の通知及び認識を可能とするという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態を示すもので、車両における車両状態通知認識システムを構成する要部構造を概略的に示すブロック図車両における周辺の他車両が特定車両状態であるかの認識に関する処理手順を示すフローチャートウインカの点灯期間及び周期を説明する図ウインカの点滅動作中においてウインカを消灯させる場合を説明する図

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る車両状態通知認識システムは、図１に１台のみ図示するが、例えば自動車からなる任意の複数台の車両Ａから構成されるようになっている。この場合、車両Ａは、通知車両としての機能及び認識車両としての機能の双方の機能を有しており、自車両Ａの周辺を走行する他車両Ａに対して自車両Ａの車両状態を通知する通知手段、及び、自車両Ａの周辺を走行する他車両Ａの車両状態を認識する認識手段を備える。

このとき、車両状態通知認識システムを実現するために、各車両Ａは、図１に示すような構成を備えている。即ち、まず、車両Ａのボディ１には、ヘッドライト（走行用前照灯）、ウインカ（方向指示灯）、スモールランプ（車幅灯）、フォグランプ、テールランプ、ブレーキランプ、ハイマウントストップランプ、バックランプ等の複数の灯火装置が設けられている。本実施形態では、それら灯火装置のうちウインカ２が通知手段の一部として構成される。周知のように、このウインカ２は、ＬＥＤを光源として構成され、ボディ１の前後の左右部位や、左右のドアミラー部分等の複数箇所に設けられている。

このウインカ２は、ウインカ制御部３により制御される。このとき、ウインカ制御部３は、ウインカ２を自在に（任意の時間で）点灯、消灯できるように構成されており、灯火制御手段として機能する。尚、ウインカ２は、運転席のウインカ操作部（ウインカレバー）４が操作されることに基づき、所定の周期で点滅動作される。このウインカ２の通常の動作時における点滅（点灯、消灯）の周期は、例えば、１秒間に６０回（１秒周期）〜１２０回（０．５秒周期）とされている（図４参照）。

また、車両Ａには、現在時刻を認識するための時刻認識部５が設けられている。詳しく図示はしないが、この時刻認識部５は、例えばＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）受信機を含んで構成され、高精度な自車両Ａの位置検出（測位）を行うことができると共に、正確な時刻の測定（時刻同期）を行うことができる。このとき、時刻認識部５は、現在時刻に同期して、一定周期（例えば１秒毎）のパルス信号を生成、出力することができる。尚、ＧＮＳＳ受信機に相当する他の手段、例えば３ＧＰＰ／ＬＴＥ等の通信手段を用いて、正確な時刻を把握するように構成しても良い。

そして、車両Ａのボディ１には、自車両Ａの周辺を撮影する周辺撮影カメラとして、前方を撮影する前方カメラ６、及び、後方を撮影する後方カメラ７が搭載されている。これら前方カメラ６及び後方カメラ７からの撮影画像信号は、画像認識部８に入力されるようになっている。このとき、画像認識部８において処理可能なフレームレートは、例えば３０ｆｐｓとされている。つまり図３に示すように、画像認識部８の画像取込みのサンプリング期間（タイミング）が、３３ｍｓｅｃとされている。

更に、車両Ａには、車車間通信や路車間通信等を行うための、通信モジュール９が搭載されている。この場合、図示は省略しているが、車両Ａには、コンピュータを含んで構成される運転支援制御部や自動運転（追従走行）制御部が設けられている。運転支援制御部の実行する運転支援には、前記通信モジュール９を介して周辺の他の車両Ａと車車間通信を行って情報をやり取りしながら行うものが含まれる。また、自動運転制御部は、先行車に追従走行する自動運転を制御するもので、前記通信モジュール９を介して先行車両或いは追従車両との間で車車間通信を行い、情報をやり取りしながら車両制御を行う。

さて、上記車両Ａは、自車両Ａの周辺を走行する他車両に対して自車両Ａが特定車両状態にあることを通知する通知車両としての機能を果たすと共に、自車両Ａの周辺を走行する他車両の車両状態（特定車両状態にあるか否か）を認識する認識車両としての機能を実現する。ここでは、例えば自車両Ａが通信モジュール９を搭載している（他車両との間で車車間通信が可能である）状態を特定車両状態としている。

本実施形態では、自車両Ａが特定車両状態である場合に、前記時刻認識部５の認識した正確な時刻（１秒毎のパルス信号）に基づいて、ウインカ制御部３により、自車両Ａのウインカ２を、一定周期で点灯させることにより、通知手段を実現する。具体的には、次の作用説明でも述べるように、例えば１秒間の周期で、各周期の最初（秒のカウントの当初）に１回の点灯を行う。残りの期間は消灯とされる。このときの１回の点灯期間は、前記画像認識部８のフレームレートの少なくとも２周期分とされ、６７ｍｓｅｃ以上例えば７０ｍｓｅｃとされている（図３参照）。

また、ウインカ２が本来の方向指示灯としての点滅動作中である場合には、ウインカ２の点灯は例えば１秒周期で０．５秒（ないしは０．５秒周期で０．２５秒）継続するので、特定車両状態であることを通知する際の通知のための点灯期間のタイミングにおいて、ウインカ２が既に点灯状態であるケースも考えられる。そのような場合には、ウインカ制御部３は、図４に示すように、特定車両状態である旨を通知するために、点灯と消灯とを反転させる、つまり点灯のタイミングで例えば７０ｍｓｅｃの期間だけ消灯させるようになっている。

そして、次の作用説明でも述べるように、車両Ａは、前方カメラ６及び後方カメラ７により、自車両Ａの周辺を走行する他車両を撮影する。画像認識部８は、それら前方カメラ６及び後方カメラ７の撮影画像を処理し、前方又は後方における他車両の存在を認識する。これと共に、画像認識部８は、撮影画像中の他車両のウインカ２の存在部分の画像から、時刻認識部５の認識した正確な時刻（１秒毎のパルス信号）に基づいて、上記通知における一定周期に同期したウインカ２の点灯（１秒毎に１回）を検出（認識）したときには、当該他車両が特定車両状態であると認識する。そのようなウインカ２の周期的な点灯が認識されない場合には、当該他車両は特定車両状態でないと認識される。これにて、認識手段としての機能が実現されるのである。

また、画像認識部８は、撮影画像中の他車両のウインカ２の存在部分の画像から、ウインカ２が方向指示灯としての点滅動作中であると認識した場合には、時刻認識部５の認識した正確な時刻に基づいて、上記通知における一定周期に同期したウインカ２の消灯（１秒毎に１回）を検出（認識）したときに、当該他車両が特定車両状態であると認識する。そのようなウインカ２の周期的な消灯が認識されない場合には、当該他車両は特定車両状態でないと認識される。尚、上記のように、自車両Ａの周辺を走行する他車両が特定車両状態、この場合通信モジュール９を搭載した車両であるかどうかの認識データは、車両Ａにおける運転支援や、自動運転の制御などに利用される。

次に、本実施形態における車両状態通知認識システム（車両状態通知認識方法）の作用について、図２から図４も参照して述べる。上述のように、車両Ａは、通信モジュール９が搭載され車車間通信が可能な場合には、駆動時（電源オン時）においては、常に、ウインカ制御部３は、時刻認識部５の認識に基づいて、ウインカ２を、一定周期で点灯（又は消灯）させることにより、通知車両として機能する。このとき、図３に示すように、例えば１秒間の周期で１回ずつ点灯され、１回の点灯期間が７０ｍｓｅｃとされる。また、この通知のための点灯期間が、ウインカ２の点滅動作時における点灯時間と重なった場合には、図４に示すように、１秒間の周期で７０ｍｓｅｃの期間だけ消灯される。

これと共に、車両Ａは、前方カメラ６及び後方カメラ７が撮影した周辺の他車両の撮影画像から、画像認識部８により、時刻認識部５の認識に基づいて、上記通知における一定周期に同期したウインカ２の点灯（又は消灯）を検出（認識）したときには、当該他車両が特定車両状態であると認識する認識車両として機能する。図２のフローチャートは、画像認識部８における、他車両が特定車両状態（通信モジュール９を搭載した車両）であるかどうかの認識に関する処理手順を示している。

即ち、ステップＳ１では、前方カメラ６及び後方カメラ７の撮影画像に基づき、周辺の他車両の画像認識が行われる。ステップＳ２では、周辺の他車両のウインカ２の点灯を認識したかどうかが判断される。ウインカ２の点灯を認識しなかった場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、そのままステップＳ５に進む。ウインカ２の点灯を認識した場合には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、ステップＳ３にて、ウインカ２の点灯は時刻同期しているかどうかが判断される。ウインカ２の点灯が時刻同期していない場合には（ステップＳ３にてＮｏ）、やはりステップＳ５に進む。

これに対し、ウインカ２の点灯が時刻同期している場合には、（ステップＳ３にてＹｅｓ）、ステップＳ４にて、対象周辺車両を、通信モジュール９を搭載した搭載車両として記録する。次のステップＳ５では、通常の画像認識処理と、必要な処理が実施される。以上の処理により、車車間通信可能である他車両（通信モジュール９の搭載車両）と、そうでない他車両との区別を確実且つ簡単に行うことができる。そして、その結果、つまり搭載車両の記録を、運転支援システムの利用や、追従自動運転の利用など用いることができる。

ここで、ウインカ２を一定周期で点灯（又は消灯）させることにより、通知手段として機能させる場合、ウインカ２の点灯（又は消灯）が、他車両のドライバに見えた場合には、そのドライバが不審に思う虞がある。また、ウインカ２としての本来の目的を阻害するような使い方を避ける必要があることは勿論である。そこで、人の目には見えない（見えにくい）が、カメラ６、７及び画像認識部８では検出可能なウインカ２の点灯が求められる。ＬＥＤを光源としたウインカ２は、短時間の点灯制御が可能であり、画像認識部８による認識が可能であり、採用するに適したものとなっている。

また、ウインカ２を点灯させる期間を決めるにあたっては、ドライバが認識できない点からは点灯期間がより短い方が望ましいが、画像認識部８が、点灯・消灯を確実に認識するためには、画像認識部８のサンプル期間（フレームレートの２期間分）以上とする必要がある。そこで、一定周期（点灯・消灯の周期）を０．５秒もしくは１．０秒に設定すると共に、画像認識部８のフレームレートが、３０ｆｐｓである場合には、点灯（又は消灯）期間を、６７ｍｓｅｃ以上とすることが望ましいものとなる。

上記したような本実施形態の車両状態通知認識システム及び車両状態通知認識方法によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、通知車両Ａにおいては、灯火装置としてのウインカ２を並びに時刻認識部５を利用して、特定車両状態である旨の通知を行うことが可能となった。また、認識車両Ａにおいては、カメラ６、７及び画像認識部８並びに時刻認識部５を用いて、他車両が特定車両状態であるかどうかの認識を行うことが可能となった。

この場合、インフラ整備や、新たな車載装置を追加したり、通信を用いたりすることなく済ませることができながらも、他車両への特定車両状態である旨の通知、認識を行わせることができる。この結果、本実施形態によれば、通信によることなく、簡単な構成で、周辺を走行する車両に関する車両状態の通知及び認識を可能とするという優れた効果を奏する。

また、特に本実施形態では、自車両Ａが車車間通信可能である状態を、通知すべき（認識されるべき）特定車両状態とした。これにより、周辺を走行する他車両のうち、車車間通信可能である他車両とそうでない他車両との区別を確実に行うことができ、運転支援システムにおける利便性の向上、ひいては運転支援システムの利用の推奨を図ることができる。

更に本実施形態では、灯火装置としてＬＥＤを光源としたウインカ２を採用し、通知のために点灯させる期間を、画像認識部８のフレームレートの少なくとも２期間分とした。これにより、ウインカ２の本来の機能を阻害することなく、ドライバが視認できない程度の短い点灯（消灯）期間でありながら、カメラ６，７及び画像認識部８により、通知及び認識を確実に行うことができる。

尚、本発明は上記した一実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような様々な拡張・変更が可能である。即ち、上記実施形態では、特定車両状態として、車車間通信可能な状態を通知するようにしたが、特定車両状態として、ＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）や追従運転等の自動運転実行中かどうかを通知する構成としても良い。これにより、自動運転実行中である他車両か、そうでない（ドライバによるマニュアル運転中の）他車両かの区別を確実且つ簡単に行うことができる。

また、上記実施形態では、１周期（１秒間）に１回の点灯により通知を行うようにしたが、点灯／消灯を複数回繰返して複数パルスで情報を伝達したり、複数周期に渡って、より複雑な情報を通知したりすることも可能である。例えば、初めの１秒目において、特定車両状態であることを通知し、次の２秒目で、８ビット＋スタート／ストップ・ビットの１０パルスを使って１バイトの情報を伝達するといったこともできる。この場合、１バイトで必要な情報を適宜アサインして通知することが可能となる。

更に上記実施形態では、通知用の灯火装置として、ウインカ２を用いるようにしたが、他の灯火装置を用いたり、複数の灯火装置を併用することも可能である。その他、画像認識部のフレームレートは、６０ｆｐｓであっても良いなど、周期や期間といった時間の具体的数値についても、様々な変形が可能であり、また、通知車両、認識車両のいずれかの機能のみを備える車両を含んだシステムとしても良い等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１はボディ、２はウインカ（灯火装置）、３はウインカ制御部（灯火制御手段、通知手段）、５は時刻認識部、６は前方カメラ（周辺撮影カメラ）、７は後方カメラ（周辺撮影カメラ）８は画像認識部（認識手段）、Ａは車両を示す。

Claims

通知車両（Ａ）に設けられ、自車両の周辺を走行する他車両に対して、自車両の車両状態を通知する通知手段（３）と、
認識車両（Ａ）に設けられ、自車両の周辺を走行する他車両の車両状態を認識する認識手段（８）とを含む車両状態通知認識システムであって、
前記通知車両（Ａ）は、時刻認識部（５）を備え、
前記通知手段（３）は、自車両に設けられた灯火装置（２）と、該自車両が特定車両状態である場合に、前記時刻認識部（５）の認識した正確な時刻に基づいて前記灯火装置（２）を一定周期で点灯又は消灯させる灯火制御手段（３）とから構成されていると共に、
前記認識車両（Ａ）は、自車両の周辺を撮影する周辺撮影カメラ（６、７）と、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像を処理する画像認識部（８）と、時刻認識部（５）とを備え、
前記認識手段（８）は、前記時刻認識部（５）の認識した時刻に基づき、前記画像認識部（８）により、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像において、走行する他車両の灯火装置（２）の前記一定周期に同期した点灯又は消灯が検出されたときに、当該他車両が特定車両状態であることを認識することを特徴とする車両状態通知認識システム。
前記通知車両においては、自車両が車車間通信可能である状態を前記特定車両状態とすることを特徴とする請求項１記載の車両状態通知認識システム。
前記通知車両においては、自車両が自動運転実行中である状態を前記特定車両状態とすることを特徴とする請求項１又は２記載の車両状態通知認識システム。
前記灯火装置は、ＬＥＤを光源としたウインカであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両状態通知認識システム。
前記灯火制御手段により、前記灯火装置を点灯又は消灯させる期間は、前記画像認識部のフレームレートの少なくとも２期間分であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両状態通知認識システム。
通知車両（Ａ）から、自車両の周辺を走行する他車両に対して、自車両の車両状態を通知し、
認識車両（Ａ）において、自車両の周辺を走行する他車両の車両状態を認識する車両状態通知認識方法であって、
前記通知車両（Ａ）は、時刻認識部（５）を備え、自車両が特定車両状態である場合に、灯火制御手段（３）により、該自車両の灯火装置（２）を、前記時刻認識部（５）の認識した正確な時刻に基づいて一定周期で点灯又は消灯させることにより通知を行い、
前記認識車両（Ａ）は、自車両の周辺を撮影する周辺撮影カメラ（６、７）と、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像を処理する画像認識部（８）と、時刻認識部（５）とを備え、前記時刻認識部（５）の認識した時刻に基づき、前記画像認識部（８）により、前記周辺撮影カメラ（６、７）の撮影画像において、走行する他車両の灯火装置（２）の前記一定周期に同期した点灯又は消灯が検出されたときに、当該他車両が特定車両状態であることを認識することを特徴とする車両状態通知認識方法。