JP2018116653A - 識別装置、識別システム、および識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ランドマークなど物標の識別の精度を向上させる。
【解決手段】ランドマーク識別装置１０Ａは、識別情報記憶部１１と、識別部１２−２と、識別結果出力部１２−３とを備える。識別情報記憶部１１は、ランドマーク種別と、コーナーリフレクタの配置パターンとを対応付けて記憶する。識別部１２−２は、識別情報記憶部１１を参照し、送信波が反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された反射波の信号に含まれる反射体の配置パターンと対応するランドマーク種別を識別する。識別結果出力部１２−３は、識別部１２−２により識別されたランドマーク種別を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、識別装置、識別システム、および識別方法に関する。

近年、自動車の自動運転技術の開発が盛んに行われている。自動運転において、自動車は、搭載センサの検知情報に基づいて、走行、減速、停止などが自動制御される。そして、目的地を設定し、地図情報と搭載センサの検知情報とを用いて目的地に至るまでの経路上でポイントとなるランドマーク（公共施設など）を識別し、ランドマークを目印として現在地から目的地まで自動車の移動を制御する自動運転技術がある。

ここで、物標を識別する技術としては、次のような従来技術がある。例えば、車線のレーンマーカーにレーダ装置の送信波を反射するリフレクタを設け、リフレクタによる反射波に基づいて車線のレーンを認識する技術（例えば特許文献１参照）がある。また、道路に沿って設置されたリフレクタによる反射波を識別した結果に基づいて、道路に沿って自動車の走行制御を行う技術（例えば特許文献２参照）がある。また、駐車スペースに設置されたＩＣタグ情報を読み取って、駐車スペースに関する情報を取得する技術（例えば特許文献３参照）がある。また、レーザーレーダを用いて障害物を認識する技術（例えば特許文献４参照）がある。

特開２０００−３３８２２３号公報 特開平１０−１４２３３０号公報 特開２００９−２８１８８９号公報 特開２０００−３２９８５２号公報

しかしながら、自動運転技術においては、画像センサ（カメラ）が用いられることが一般的であり、多様なランドマークを識別するためのセンサも、画像センサが採用されることが考えられる。しかし、ランドマークの識別に画像センサが採用された場合、夜間や、降雨、降雪などの悪天候時に、ランドマークを正確に識別できないという問題がある。そこで、高精度の識別を目的として、ランドマークの識別にミリ波レーダやレーザーレーダが採用された場合、車線のレーンや障害物の認識とは異なり、多様なランドマークを識別することが難しいという問題がある。多様なランドマークを精度よく識別することができないと、ランドマークを目印として現在地から目的地まで自動車の自動運転を制御する自動運転技術において、目的地に到達できないという不都合が発生する。

本願の実施形態の一例は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、例えば、ランドマークなどの物標の識別の精度を向上させる識別装置、識別システム、および識別方法を提供することを目的とする。

本願の実施形態の一例は、識別装置は、例えば、所定の情報と反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部と、記憶部を参照し、送信波が反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された反射波の信号に含まれる反射体の配置パターンと対応する情報を識別する識別部と、識別部により識別された情報を出力する出力部とを備える。

本願の実施形態の一例によれば、例えば、ランドマークなどの物標の識別の精度を向上させることができる。

図１は、実施形態１にかかるランドマーク識別システムの一例を示す図である。 図２は、実施形態１にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。 図３は、実施形態１にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。 図４は、実施形態１にかかるランドマーク識別処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態２にかかるランドマーク識別装置の一例を示す図である。 図６は、実施形態２にかかるランドマーク識別処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態３にかかるＣＲの一例を示す図である。 図８Ａは、実施形態３にかかる反射板の各領域の軸回転の態様の一例を示す図である。 図８Ｂは、実施形態３にかかる反射板の各領域の軸回転の態様の一例を示す図である。 図９は、実施形態３にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。 図１０は、実施形態４にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。 図１１は、実施形態４にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。 図１２は、実施形態５にかかる周辺物識別装置の一例を示す図である。 図１３は、実施形態５にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。 図１４は、実施形態５にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して本願にかかる識別装置、識別システム、および識別方法の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態は、本願を限定するものではない。また、以下の各実施形態および各変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わることができる。また、以下の各実施形態および各変形例において、開示技術に係る構成および処理について主に示し、その他の構成および処理の説明を省略する。また、以下の各実施形態および各変形例の説明において、同一の構成および処理には同一の符号を付与し、既出の構成および処理の説明は省略する。

［実施形態１］
以下、開示技術にかかる実施形態１について説明する。実施形態１では、目的地を設定し、地図情報と搭載センサの検知情報を用いて目的地に至るまでの経路上でポイントとなるランドマーク（公共施設など）を識別し、ランドマークを目印として現在地から目的地まで自動車の自動運転を制御する自動運転技術に、開示技術を適用する例を示す。

（実施形態１にかかるランドマーク識別システム）
図１は、実施形態１にかかるランドマーク識別システムの一例を示す図である。実施形態１にかかるランドマーク識別システム１は、車両５０Ａに搭載されるランドマーク識別装置１０Ａ、ミリ波レーダ２０、自動運転制御装置３０、および車両制御装置４０と、ランドマークとなる路傍の建築物に対応して設置される看板６Ａ−１，６Ａ−２，６Ａ−３，６Ａ−４，・・・とを有する。看板６Ａ−１，６Ａ−２，６Ａ−３，６Ａ−４，・・・は、それぞれ反射板６Ａ−１ａ，６Ａ−２ａ，６Ａ−３ａ，６Ａ−４ａ，・・・が埋め込まれている。看板６Ａ−１，６Ａ−２，６Ａ−３，６Ａ−４，・・・自体は、ミリ波レーダ波を透過させ、反射しない。一方、反射板６Ａ−１ａ，６Ａ−２ａ，６Ａ−３ａ，６Ａ−４ａ，・・・は、パターン配置されたコーナーリフレクタ（コーナーキューブリフレクタともいう、以下ＣＲ（Corner Reflector）と略記する）を含み、ＣＲがミリ波レーダ波を反射し、その他の部分がミリ波レーダ波を透過させる。

なお、看板６Ａ−１，６Ａ−２，６Ａ−３，６Ａ−４，・・・それぞれに埋め込まれている反射板６Ａ−１ａ，６Ａ−２ａ，６Ａ−３ａ，６Ａ−４ａ，・・・の数は、１つであっても複数であってもよい。また、同一のランドマークに対応して、同一の反射板が埋め込まれた看板を複数設けてもよい。反射板６Ａ−１ａ，６Ａ−２ａ，６Ａ−３ａ，６Ａ−４ａ，・・・は、ＣＲ（反射体）が所定の配置パターンで配置された識別体の一例である。

自動運転制御装置３０は、ランドマーク識別装置１０Ａによるランドマークの識別結果に基づいて、車両制御装置４０を制御し、出発地と目的地との間の経由に沿って、操舵、加減速、発進、停車などを制御して車両５０Ａの自動運転を制御する。

ミリ波レーダ２０は、送信アンテナ（図示せず）を介して送信波を送出し、送信波がＣＲなどに反射した反射波を受信アンテナ（図示せず）を介して受信する。ミリ波レーダ２０は、複数の受信アンテナそれぞれにより受信された受信信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を実施し、周波数領域の周波数スペクトラムに変換する。ミリ波レーダ２０は、周波数スペクトラムに変換した受信信号を、ランドマーク識別装置１０Ａに出力する。

（実施形態１にかかるランドマーク識別装置）
ランドマーク識別装置１０Ａは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＳＳＤ（Solid State Disk）などの半導体記憶装置やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気記憶装置である識別情報記憶部１１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの処理装置である制御部１２を有する。

識別情報記憶部１１は、後述する識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａを格納する。

制御部１２は、信号受信部１２−１、識別部１２−２、識別結果出力部１２−３を有する。信号受信部１２−１は、ミリ波レーダ２０から出力された受信信号の入力を受け付ける。識別部１２−２は、信号受信部１２−１が入力を受け付けたミリ波レーダ２０からの受信信号と、識別情報記憶部１１に格納されている識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａに記憶されるランドマークの識別パターンとを比較する。識別部１２−２は、識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａに該当するランドマークの識別パターンが存在する場合に、ミリ波レーダ２０によって該当のランドマークが識別されたと判定する。また、識別部１２−２は、識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａに該当するランドマークの識別パターンが存在しない場合に、ミリ波レーダ２０によってランドマークが識別されなかったと判定する。

そして、識別結果出力部１２−３は、識別部１２−２により、ミリ波レーダ２０によって識別されたと判定した該当のランドマークの情報を、自動運転制御装置３０に出力する。自動運転制御装置３０は、識別結果出力部１２−３により出力されたランドマークの情報と、地図情報をもとに、車両制御装置４０を制御して、車両５０Ａの自動運転を制御する。なお、識別結果出力部１２−３は、識別部１２−２により、ミリ波レーダ２０によってランドマークが識別されたと判定されなかった場合には、ランドマークを識別できなかった旨を自動運転制御装置３０に出力する、もしくは、いずれの情報も自動運転制御装置３０に出力しない。

（実施形態１にかかる識別パターン記憶テーブル）
図２は、実施形態１にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。実施形態１にかかる識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａは、「ランドマーク種別」に、「識別パターン」を対応付けて記憶する。「識別パターン」により「ランドマーク種別」が一意に識別される。例えば、図２に示す例では、ミリ波レーダ２０からの受信信号が、３×３のマトリックスの左上から右下にわたる対角線上に並ぶ３つの“△”で示すＣＲからの反射波のパターンと一致する場合に、この受信信号が「ランドマーク種別」として“コンビニエンスストア”を示すことになる。“ガソリンスタンド”“レストラン”“市役所”についても同様である。「識別パターン」は、ＣＲの配置パターンがデータ化されたものである。

（実施形態１にかかるＣＲを含む反射板）
図３は、実施形態１にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。図３に示すように、例えば、車両５０Ａの進路の路傍に、ランドマークである、市役所６０Ａ−１、レストラン６０Ａ−２、ガソリンスタンド６０Ａ−３、コンビニエンスストア６０Ａ−４、・・・が存在するとする。このとき、市役所６０Ａ−１の周辺に、市役所を示すパターンでＣＲが配置された反射板６Ａ−１ａが埋め込まれた看板６Ａ−１が設置される。市役所６０Ａ−１を示すパターンは、図３に示すように３×３のマトリックスの各領域にＣＲが配置されたパターンである。なお、図３に示す市役所６０Ａ−１を示す反射板６Ａ−１ａのＣＲのパターンは、図２に示す「ランドマーク種別」“市役所”に対応する「識別パターン」と同一である。反射板６Ａ−１ａは、例えば１ｍ×１ｍ程度の矩形板である。

市役所６０Ａ−１を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ａ−１ａは、ミリ波レーダ２０からの送信波を各ＣＲで反射する。よって、ランドマーク識別装置１０Ａは、反射板６Ａ−１ａからの反射信号と識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａに記憶されるパターンのマッチングにより、反射信号が市役所を示すと判定し、ランドマークが市役所であると識別する。自動運転制御装置３０は、ランドマーク識別装置１０Ａによる識別結果に基づいて、車両制御装置４０を制御して車両５０Ａの自動運転を行う。

なお、レストラン６０Ａ−２を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ａ−２ａを含む看板６Ａ−２、ガソリンスタンド６０Ａ−３を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ａ−３ａを含む看板６Ａ−３、コンビニエンスストア６０Ａ−４を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ａ−４ａを含む看板６Ａ−１も同様である。

（実施形態１にかかるランドマーク識別処理）
図４は、実施形態１にかかるランドマーク識別処理の一例を示すフローチャートである。実施形態１にかかるランドマーク識別処理は、ランドマーク識別装置１０Ａの制御部１２により周期的に実行される。

先ず、信号受信部１２−１は、ミリ波レーダ２０からの反射受信波の受信の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。次に、識別部１２−２は、信号受信部１２−１により受け付けられた反射受信波と、識別パターン記憶テーブル１１Ａ−ａに記憶されるランドマークの識別パターンとを比較することにより、ランドマークを識別する（ステップＳ１２）。次に、識別部１２−２は、ランドマークが識別できたか否かを判定する（ステップＳ１３）。識別部１２−２は、ランドマークが識別できた場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に処理を移す。一方、識別部１２−２は、ランドマークが識別できなかった場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１５に処理を移す。

ステップＳ１４では、識別結果出力部１２−３は、ランドマークの識別結果を、自動運転制御装置３０に出力する。一方、ステップＳ１５では、識別結果出力部１２−３は、ランドマークが識別できなかった旨を、自動運転制御装置３０に出力する。ステップＳ１４またはステップＳ１５が終了すると、制御部１２は、処理を終了する。

以上の実施形態１によれば、反射板におけるｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数、実施形態１では一例としてｍ＝ｎ＝３）のマトリックスにおけるＣＲの配置パターンをランドマークごとに異ならせ、ミリ波レーダによるＣＲの配置パターンの識別結果をもとにランドマークを識別する。よって、夜間や、降雨、降雪などの天候を含む環境要因の影響を受けず、ランドマークを、遠方からであっても高精度で識別し、ランドマークと地図情報とのマッチング精度を高める。よって、出発地から目的地までランドマークを目印として自動車の自動運転を制御する自動運転技術に適用することで、自動運転の制御精度を向上させることができる。

また、以上の実施形態１によれば、車両５０Ａが従来から備えるミリ波レーダ２０を用いた、新たな情報提供手段や新たな情報取得手段を提供することができる。

（実施形態１の変形例）
実施形態１では、反射板によるミリ波レーダ２０の反射波をもとに識別パターンによりランドマーク種別を識別するが、ＣＲを含む反射板の識別パターンに、反射板またはこの反射板に対応付けられたランドマークの位置情報（例えば緯度・経度に基づく位置情報など）が含まれるとしてもよい。すなわち、ＣＲを含む反射板によるミリ波レーダ２０の反射波は、ランドマーク種別とともにランドマークの位置情報を含むことから、ランドマークと地図情報とのマッチングの際のマッチング精度が向上し、その結果、自動運転の精度向上を図ることができる。

また、実施形態１では、識別したランドマークと、地図情報とを組合せることで、自動運転の精度向上を図るが、これに限らず、識別したランドマークと、地図情報とを組合せることで、ランドマークに該当する施設への接近のみならず、ランドマークに該当する店舗や施設の情報（例えば施設案内やイベント告知など）を、画像表示機能や音声出力機能を有する報知装置を介して車両の搭乗者に報知してもよい。

また、実施形態１では、図１に示すように、ランドマーク識別装置１０Ａは、ミリ波レーダ２０とは別体であるとしているが、これに限らず、ランドマーク識別装置１０Ａは、ミリ波レーダ２０と一体であってもよい。すなわち、ランドマーク識別装置１０Ａは、ミリ波レーダ２０の信号処理部であってもよい。また、ミリ波レーダ２０に代えて、レーザーレーダなど、物標に送信波をあてて反射した反射波から物標を識別する各種レーダを用いてもよい。

また、実施形態１では、ランドマークの周辺に反射板を配置し、ランドマークの種別を識別するとするが、ランドマークに限らず、人に反射板を取り付け、人を識別するとしてもよい。これにより、自動運転を行っている車両５０Ａ（あるいは車両５０Ａの搭乗者）は、歩行者をより高精度で認識することができるので、車両５０Ａと歩行者との接触を回避することができる。

なお、反射板によるミリ波レーダ２０の反射波に基づいてランドマーク種別を識別した結果を、識別の正否とともに蓄積し、統計処理することで、識別精度を向上させるようにしてもよい。一例として、例えば、ランドマーク識別装置１０Ａは、反射板Ｘが、ランドマーク種別Ｙを示すＣＲの配置パターンであることを反射波から識別した識別結果を、その正否とともに記憶部に蓄積する。そして、ランドマーク識別装置１０Ａは、次回、反射板Ｘの反射波からランドマーク種別を識別する際には、記憶部に蓄積した識別結果を参考に、ランドマーク種別を識別してもよい。なお、識別結果は、データセンタなどに設置されたサーバに蓄積し、ランドマーク識別装置１０Ａのユーザ間で情報共有するようにしてもよい。

［実施形態２］
実施形態２にかかるランドマーク識別装置１０Ｂは、実施形態１にかかるランドマーク識別装置１０Ａと比較して、気象などのレーダ精度に影響を与える所定条件に応じて、ミリ波レーダ２０およびレーザーレーダ１２０の反射受信波を切り替えて用い、ランドマークを識別する点で異なる。

（実施形態２にかかるランドマーク識別装置）
図５は、実施形態２にかかるランドマーク識別装置の一例を示す図である。実施形態２にかかるランドマーク識別装置１０Ｂは、実施形態１にかかるランドマーク識別装置１０Ａと比較して、レーザーレーダ１２０がさらに接続され、信号受信部１２−１に代えて信号受信部１２Ｂ−１を有する点が異なり、その他は実施形態１と同様である。

実施形態２にかかる車両５０Ｂにおいて、信号受信部１２Ｂ−１は、現在の天候が晴天か否かを判定し、晴天である場合には、ミリ波レーダ２０よりも分解能が高いレーザーレーダ１２０からの反射受信信号の入力を受け付け、識別部１２−２に出力する。一方、信号受信部１２Ｂ−１は、晴天でない場合には、ミリ波レーダ２０からの反射受信信号の入力を受け付け、識別部１２−２に出力する。現在の天候が晴天であるか否かは、レーダ精度に影響を与える所定条件の一例である。

なお、信号受信部１２Ｂ−１が識別部１２−２に出力する反射受信波を、ミリ波レーダ２０およびレーザーレーダ１２０のいずれの反射受信波とするかは、信号受信部１２Ｂ−１に外部から入力された気象情報、車両５０Ｂのユーザにより設定された情報、ミリ波レーダ２０またはレーザーレーダ１２０の反射受信波の減衰レベルなどに応じてもよい。具体的には、信号受信部１２Ｂ−１は、外部から入力された気象情報が晴天を示す場合に、レーザーレーダ１２０からの反射受信波を識別部１２−２に出力する。または、信号受信部１２Ｂ−１は、車両５０Ｂのユーザの判断により晴天と設定された場合に、レーザーレーダ１２０からの反射受信波を識別部１２−２に出力する。または、信号受信部１２Ｂ−１は、ミリ波レーダ２０またはレーザーレーダ１２０の反射受信波の減衰レベルが所定量未満である場合に、レーザーレーダ１２０からの反射受信波を識別部１２−２に出力する。

（実施形態２にかかるランドマーク識別処理）
図６は、実施形態２にかかるランドマーク識別処理の一例を示すフローチャートである。実施形態２にかかるランドマーク識別処理は、実施形態１にかかるランドマーク識別処理と比較して、ステップＳ１１に代えてステップＳ１０、ステップＳ１１−１、ステップＳ１１−２が実行される点が異なり、その他は実施形態１と同様である。実施形態２にかかるランドマーク識別処理は、ランドマーク識別装置１０Ｂの制御部１２Ｂにより周期的に実行される。

信号受信部１２Ｂ−１は、天候が晴天か否かを判定する（ステップＳ１０）。信号受信部１２Ｂ−１は、天候が晴天である場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１−１に処理を移す。一方、信号受信部１２Ｂ−１は、天候が晴天でない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１−２に処理を移す。ステップＳ１１−１では、識別部１２−２は、レーザーレーダ１２０からの反射波を受信する。一方、ステップＳ１１−２では、識別部１２−２は、ミリ波レーダ２０からの反射波を受信する。ステップＳ１１−１またはステップＳ１１−２が終了すると、制御部１２Ｂは、ステップＳ１２へ処理を移す。以降、制御部１２Ｂは、ステップＳ１５まで、実施形態１と同様の処理を実行する。

以上の実施形態２によれば、晴天時により性能を発揮する高分解能のレーザーレーダと、ミリ波レーダとを、天候などの環境条件に基づいて切り替えて相互に補完するように用いることで、ランドマーク識別装置１０Ｂのランドマーク識別精度を向上させることができる。

（実施形態２の変形例）
実施形態２では、ミリ波レーダ２０と、晴天時にはミリ波レーダ２０よりも分解能が高いレーザーレーダ１２０とを切り替えて用いることで、ランドマークの識別制度をより高める。さらには、特性が異なる複数のレーダを用い、各環境条件下で最も性能が高いレーダを選択して用い、変化する環境条件のもと複数のレーダ同士でレーダ性能を相互補完することで、ランドマークの識別精度をより向上させることができる。

また、実施形態２では、図５に示すように、ランドマーク識別装置１０Ｂは、ミリ波レーダ２０およびレーザーレーダ１２０とは別体であるとしているが、これに限らず、ランドマーク識別装置１０Ｂは、ミリ波レーダ２０およびレーザーレーダ１２０の少なくともいずれかまたは両方と一体であってもよい。すなわち、ランドマーク識別装置１０Ｂは、ミリ波レーダ２０およびレーザーレーダ１２０の少なくともいずれか一方または共通の信号処理部であってもよい。あるいは、ランドマーク識別装置１０Ｂは、ミリ波レーダ２０の信号処理部であって、接続されたレーザーレーダ１２０からの受信信号も処理するものであってもよい。あるいは、ランドマーク識別装置１０Ｂは、レーザーレーダ１２０の信号処理部であって、接続されたミリ波レーダ２０からの受信信号も処理するものであってもよい。

［実施形態３］
図７は、実施形態３にかかるＣＲの一例を示す図である。図８Ａは、実施形態３にかかる反射板の各領域の軸回転の態様の一例を示す図である。図８Ｂは、実施形態３にかかる反射板の各領域の軸回転の態様の一例を示す図である。

実施形態３は、実施形態１と比較して、反射板６Ａ−１ａ，６Ａ−２ａ，６Ａ−３ａ，６Ａ−４ａ，・・・が異なる。具体的には、図７に示すように、実施形態３にかかる反射板を反射板６Ｃ−ａと総称する場合に、反射板６Ｃ−ａの３×３のマトリックスの各領域（図７では、領域６Ｃ１１を代表させて説明する）は、回転軸６Ｃ１１−ａｘを回転中心とし、図示しない回転駆動源から伝達された駆動力により回転する。なお、回転方向は、時計回りまたは反時計回りで一定である。

なお、図７に示す反射板６Ｃ−ａの領域６Ｃ１１を第１領域、領域６Ｃ１２を第２領域、領域６Ｃ１３を第３領域、領域６Ｃ１４を第４領域、領域６Ｃ１５を第５領域、領域６Ｃ１６を第６領域、領域６Ｃ１７を第７領域、領域６Ｃ１８を第８領域、領域６Ｃ１９を第９領域と呼ぶ。なお、後述の図９の説明においても、３×３のマトリックスにおける第１領域〜第９領域の呼称は、同様である。

例えば、領域６Ｃ１１は、回転軸６Ｃ１１−ａｘを中心に定速で回転することで、図８Ａに示すようにＣＲが配置されていない第１面６Ｃ１１−１が正面に位置するタイミングと、図８Ｂに三角で示すＣＲが配置されている第２面６Ｃ１１−２が正面に位置するタイミングとが交互に発生する。これにより、ミリ波レーダ２０が送信した送信波は、領域６Ｃ１１において、第１面６Ｃ１１−１が正面に位置するタイミングで領域６Ｃ１１を透過し、第２面６Ｃ１１−２が正面に位置するタイミングで領域６Ｃ１１の三角で示すＣＲで反射する。よって、ミリ波レーダ２０は、ＣＲが点滅しているような反射波を受信することになる。言い換えると、回転により各領域の表裏を切り替えることにより、ミリ波レーダ２０に対するＣＲの露出および遮蔽が制御される。

（実施形態３にかかる識別パターン記憶テーブル）
図９は、実施形態３にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。実施形態３にかかる識別パターン記憶テーブル１１Ｃ−ａは、「ランドマーク種別」に、「識別パターン」「点滅パターン」を対応付けて記憶する。例えば、図９に示すように、“第１領域、第５領域、第９領域にＣＲが配置されている（３×３のマトリックスの左上から右下への対角線上に３つのＣＲが並ぶ）”という同一の「識別パターン」であっても、「点滅パターン」が“第１領域が点滅”であれば「ランドマーク種別」が“コンビニエンスストア１”であると識別される。同様に、「点滅パターン」が“第５領域が点滅”であれば「ランドマーク種別」が“コンビニエンスストア２”であると識別される。同様に、「点滅パターン」が“第９領域が点滅”であれば「ランドマーク種別」が“コンビニエンスストア３”であると識別される。

このように、「識別パターン」「点滅パターン」により「ランドマーク種別」が一意に識別される。例えば、図９に示す例では、ミリ波レーダ２０からの受信信号が、３×３のマトリックスの左上から右下にわたる対角線上に並ぶ３つのＣＲからの反射波のパターンであり、第１領域のＣＲが点滅するパターンと一致する場合に、この受信信号が「ランドマーク種別」として“コンビニエンスストア１”を示すことになる。“コンビニエンスストア２”“コンビニエンスストア３”についても同様である。

以上の実施形態３によれば、ｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数）のマトリックスで表現できるパターン数を、マトリックスの各領域の回転によるＣＲの擬似的点滅を用いることで増やすことができることから、識別可能なランドマークの数を増やすことができる。

（実施形態３の変形例）
実施形態３では、反射板６Ｃ−ａの３×３のマトリックスの各領域（領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９）の回転軸６Ｃ１１−ａｘは、矩形の領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９の水平方向の辺に平行であるとするが、これに限らず、矩形の領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９の鉛直方向の辺に平行であってもよく、あるいは、矩形の領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９の対角線と重なる軸であってもよい。あるいは、矩形の領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９の平行移動や正面視における回転移動により、ランドマークを識別する反射板６Ｃ−ａの識別パターンを増やしてもよい。すなわち、反射板６Ｃ−ａの３×３のマトリックスの各領域（領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９）に、「一定の動き」を加えることにより、ランドマークを識別する反射板６Ｃ−ａの識別パターンを増やしてもよい。ここで、「一定の動き」とは、ＣＲ（反射体）の２次元の動き（例えば平行移動など）または３次元の動き（例えば軸を中心とする回転など）を含む。

［実施形態４］
（実施形態４にかかるＣＲを含む反射板の設置態様）
図１０は、実施形態４にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。実施形態１〜３では、ＣＲを含む反射板を埋め込んだ看板をランドマークを識別させるためにランドマーク周辺に設置する。これに対して、実施形態４では、ＣＲを含む反射板を埋め込んだ反射板６Ｄ−ａを後続車への情報伝達のために車両５０Ｄの後尾に取り付ける。そして、後続車は、車両５０Ｄの後尾に取り付けられた反射板６Ｄ−ａに向けて送信したミリ波レーダの反射波を受信し、その識別パターンから、看板が示す情報を識別する。

図１０に示すように、実施形態４にかかる反射板６Ｄ−ａは、実施形態３にかかる反射板６Ｃ−ａ同様に、領域６Ｄ１１（第１領域）、領域６Ｄ１２（第２領域）、領域６Ｄ１３（第３領域）、領域６Ｄ１４（第４領域）、領域６Ｄ１５（第５領域）、領域６Ｄ１６（第６領域）、領域６Ｄ１７（第７領域）、領域６Ｄ１８（第８領域）、領域６Ｄ１９（第９領域）を有する。

（実施形態４にかかる識別パターン記憶テーブル）
図１１は、実施形態４にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。実施形態４にかかる識別パターン記憶テーブル１１Ｄ−ａは、「報知情報種別」に、「識別パターン」を対応付けて記憶する。「識別パターン」により「報知情報種別」が一意に識別される。例えば、図１１に示す例では、ミリ波レーダ２０からの受信信号が、３×３のマトリックスの左上から右下にわたる対角線上に並ぶ３つのＣＲからの反射波のパターンと一致する場合に、この受信信号が「報知情報種別」として“前方渋滞”を示すことになる。“前方事故”“前方車線減少”“前方通行止め”についても同様である。

なお、反射板６Ｄ−ａを用いて後続車に報知する情報は、ＣＲの配置パターンに応じて決まる。後続車に報知する情報を変更するためにＣＲの配置パターンを変更する際には、実施形態３で示した、回転により各領域の表裏を切り替えることによるＣＲの露出および遮蔽を用いてもよい。

また、反射板６Ｄ−ａを用いて後続車に報知する情報は、車車間通信などにより取得した情報であっても、公衆網または閉域網を介して取得した情報であっても、放送により取得した情報であってもよい。あるいは、反射板６Ｄ−ａを用いて後続車に報知する情報は、同様の方法により、先行車に設けられた反射板６Ｄ−ａからミリ波レーダを介して取得した情報であってもよい。

以上の実施形態４によれば、ミリ波レーダを用いて先行車から交通情報などを取得することによって、先行車から後続車への情報伝達を図ることができる。

（実施形態４の変形例）
実施形態４では、反射板６Ｄ−ａを用いてミリ波レーダにより後続車に交通情報を報知するとしたが、これに限らず、先行車から後続車への任意の情報伝達に用いてもよい。あるいは、反射板６Ｄ−ａを広告媒体とし、ミリ波レーダを用いた広告配信を行ってもよい。

［実施形態５］
実施形態５では、ミリ波レーダを含む周辺物識別装置を視覚障害者の白杖に埋め込み、屋外の設備などの周辺にＣＲを含む反射板を設置し、ミリ波レーダの反射波により反射板に対応する設備を識別して、白杖を所持する視覚障害者に対して設備の存在を報知する。

（実施形態５にかかる周辺物識別装置）
図１２は、実施形態５にかかる周辺物識別装置の一例を示す図である。周辺物識別装置１０Ｅは、図１４で後述するように、例えば視覚障害者７０の白杖８０に埋め込まれている。周辺物識別装置１０Ｅは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＳＳＤなどの半導体記憶装置やＨＤＤなどの磁気記憶装置である識別情報記憶部１１Ｅ、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの処理装置である制御部１２Ｅ、ミリ波レーダ２０Ｅ、報知部１３Ｅを有する。

識別情報記憶部１１Ｅは、後述する識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａを格納する。

制御部１２Ｅは、信号受信部１２Ｅ−１、識別部１２Ｅ−２、識別結果出力部１２Ｅ−３を有する。信号受信部１２Ｅ−１は、ミリ波レーダ２０Ｅから出力された受信信号の入力を受け付ける。識別部１２Ｅ−２は、信号受信部１２Ｅ−１が入力を受け付けたミリ波レーダ２０Ｅからの受信信号と、識別情報記憶部１１Ｅに格納されている識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａに記憶される周辺物の識別パターンとを比較する。識別部１２Ｅ−２は、識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａに該当する周辺物の識別パターンが存在する場合に、ミリ波レーダ２０によって該当の周辺物が識別されたと判定する。また、識別部１２Ｅ−２は、識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａに該当する周辺物の識別パターンが存在しない場合に、ミリ波レーダ２０Ｅによって周辺物が識別されなかったと判定する。

そして、識別結果出力部１２Ｅ−３は、識別部１２Ｅ−２により、ミリ波レーダ２０Ｅによって識別されたと判定した該当の周辺物の情報を、報知部１３Ｅに出力する。報知部１３Ｅは、識別結果出力部１２Ｅ−３により出力された周辺物の情報を、音声、画像表示、振動などにより、視覚障害者７０に報知する。なお、識別結果出力部１２Ｅ−３は、識別部１２Ｅ−２により、ミリ波レーダ２０Ｅによって周辺物が識別されなかったと判定された場合には、周辺物を識別できなかった旨を報知部１３Ｅに出力する、もしくは、いずれの情報も報知部１３Ｅに出力しない。

（実施形態５にかかる識別パターン記憶テーブル）
図１３は、実施形態５にかかる識別パターン記憶テーブルの一例を示す図である。実施形態５にかかる識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａは、「周辺物種別」に、「識別パターン」を対応付けて記憶する。「識別パターン」により「周辺物種別」が一意に識別される。例えば、図１３に示す例では、ミリ波レーダ２０Ｅからの受信信号が、３×３のマトリックスの左上から右下にわたる対角線上に並ぶ３つのＣＲからの反射波のパターンと一致する場合に、この受信信号が「周辺物種別」として“階段”を示すことになる。“エレベータ”“上りスロープ”“下りスロープ”についても同様である。

（実施形態５にかかるＣＲを含む反射板）
図１４は、実施形態５にかかるＣＲを含む反射板の設置態様の一例を示す図である。図１４に示すように、例えば、視覚障害者７０の進路上に、下りスロープ６０Ｅ−１、上りスロープ６０Ｅ−２、エレベータ６０Ｅ−３、階段６０Ｅ−４、・・・が存在するとする。このとき、下りスロープ６０Ｅ−１の周辺に、下りスロープを示すパターンでＣＲが配置された反射板６Ｅ−１ａを含む看板６Ｅ−１が設置される。下りスロープ６０Ｅ−１を示すパターンは、図１４に示すように３×３のマトリックスの各領域にＣＲが配置されたパターンである。なお、図１４に示す下りスロープ６０Ｅ−１を示す反射板６Ｅ−１ａのＣＲのパターンは、図１３に示す「周辺物種別」“下りスロープ”に対応する「識別パターン」と同一である。

なお、下りスロープ６０Ｅ−１の周辺に、反射板６Ｅ−１ａを含む看板６Ｅ−１が１または複数配置されることに限らず、下りスロープ６０Ｅ−１の周辺に、反射板６Ｅ−１ａそのものが１または複数配置されてもよい。例えば、下りスロープ６０Ｅ−１の周辺に、一定間隔で複数の反射板６Ｅ−１ａが配置されることにより、周辺物識別装置１０Ｅによる周辺物の識別の精度を高めることができる。反射板６Ｅ−２ａ〜反射板６Ｅ−４ａについても同様である。

下りスロープ６０Ｅ−１を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ｅ−１ａは、ミリ波レーダ２０Ｅからの送信波を各ＣＲで反射する。よって、周辺物識別装置１０Ｅは、反射板６Ｅ−１ａからの反射信号と識別パターン記憶テーブル１１Ｅ−ａに記憶されるパターンのマッチングにより、反射信号が下りスロープを示すと判定し、周辺物が下りスロープであると識別する。周辺物識別装置１０Ｅは、この識別結果に基づいて、報知部１３Ｅを介して視覚障害者７０に周辺物の存在を報知する。視覚障害者７０は、報知部１３Ｅからの報知によって、周辺物の存在を認識し、目的とする場所への到着を認識したり、目的とする設備の存在を認識して利用したり、危険を回避したりすることができる。

なお、上りスロープ６０Ｅ−２を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ｅ−２ａを含む看板６Ｅ−２、エレベータ６０Ｅ−３を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ｅ−３ａを含む看板６Ｅ−３、階段６０Ｅ−４を示すＣＲの配置パターンを有する反射板６Ｅ−４ａを含む看板６Ｅ−４も同様である。

以上の実施形態５によれば、周辺物識別装置１０Ｅが、ミリ波レーダ２０Ｅによる反射板からＣＲの配置パターンを読み取って、周辺物を識別することから、視覚障害者７０の視覚の補助を行うことができる。

（実施形態５の変形例）
実施形態５では、物の周辺に反射板を配置し、物の種別を識別するとするが、物に限らず、人に反射板を取り付け、人を識別するとしてもよい。これにより、視覚障害者７０は、人との接触を回避することができる。

また、実施形態５では、視覚障害者７０の白杖８０に周辺物識別装置１０Ｅを埋め込むとするが、これに限らず、周辺物識別装置１０Ｅを単体の携帯装置もしくはウェアラブル装置とし、視覚障害者７０に限らず、周辺物識別装置１０Ｅの所持者に対して周辺物の報知を行うこととしてもよい。

上述の実施形態において説明した、「ランドマーク種別」「報知情報種別（もしくは報知情報）」「周辺物種別」は、「所定の情報と反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部」における「所定の情報」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「ＣＲ」は、「反射体」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「識別情報記憶部１１」「識別情報記憶部１１Ｅ」は、「所定の情報と反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「識別部１２−２」「識別部１２Ｅ−２」は、「前記記憶部を参照し、送信波が前記反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された前記反射波の信号に含まれる前記反射体の配置パターンと対応する情報を識別する識別部」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「識別結果出力部１２−３」「識別結果出力部１２Ｅ−３」は「前記識別部により識別された情報を出力する出力部」の一例である。

また、上述の実施形態において説明した「反射板６Ａ−１ａ、６Ａ−２ａ、６Ａ−３ａ、６Ａ−４ａ、・・・、６Ｃ−ａ、６Ｄ−ａ」は、「反射体を含む識別体」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「ランドマーク」「車両」「周辺物」「人（視覚障害者）」は、「物標」の一例である。

また、上述の実施形態において説明した「ミリ波レーダ２０」「ミリ波レーダ２０Ｅ」は「第１のレーダ装置」の一例であり、「レーザーレーダ１２０」は「第２のレーダ装置」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「現在の天候が晴天であるか否か」は、レーダ精度に影響を与える「所定条件」の一例である。

また、上述の実施形態において説明した「反射板６Ｃ−ａの３×３のマトリックスの各領域（領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９）の回転軸６Ｃ１１−ａｘを中心とする回転」は「反射体の３次元の動き」の一例である。また、上述の実施形態において説明した「各領域６Ｃ１１〜領域６Ｃ１９の平行移動や正面視における回転移動」は、「反射体の２次元の動き」の一例である。

また、上述の各実施形態において説明した各構成の要素は、あくまで一例を示すに過ぎず、適宜、置換、代替、省略、統合などを行ってもよい。また、上述の各実施形態において説明した各処理のフローは、あくまで一例を示すに過ぎず、適宜、各ステップの置換、代替、入れ替えなどを行ってもよい。

上述の各実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともできる。もしくは、上述の各実施形態において説明した各処理のうち、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。

また、上述の各実施形態において説明した各部の統合および分散は、処理負荷や処理効率をもとに適宜変更することができる。この他、上述および図示の処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて適宜変更することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、開示技術のより広範な態様は、上述のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ランドマーク識別システム
６Ａ−１、６Ａ−２、６Ａ−３、６Ａ−４ 看板
６Ａ−１ａ、６Ａ−２ａ、６Ａ−３ａ、６Ａ−４ａ 反射板
６Ｃ−ａ、６Ｄ−ａ 反射板
６Ｃ１１、６Ｃ１２、６Ｃ１３、６Ｃ１４、６Ｃ１５、６Ｃ１６、６Ｃ１７、６Ｃ１８、６Ｃ１９、６Ｄ１１、６Ｄ１２、６Ｄ１３、６Ｄ１４、６Ｄ１５、６Ｄ１６、６Ｄ１７、６Ｄ１８、６Ｄ１９ 領域
６Ｃ１１−１ 第１面
６Ｃ１１−２ 第２面
６Ｃ１１−ａｘ 回転軸
１０Ａ、１０Ｂ ランドマーク識別装置
１０Ｅ 周辺物識別装置
１１、１１Ｅ 識別情報記憶部
１１Ａ−ａ、１１Ｃ−ａ、１１Ｄ−ａ、１１Ｅ−ａ 識別パターン記憶テーブル
１２、１２Ｂ、１２Ｅ 制御部
１２−１、１２Ｂ−１、１２Ｅ−１ 信号受信部
１２−２、１２Ｅ−２ 識別部
１２−３、１２Ｅ−３ 識別結果出力部
１３Ｅ 報知部
２０、２０Ｅ ミリ波レーダ
３０ 自動運転制御装置
４０ 車両制御装置
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｄ 車両
６０Ａ−１ 市役所
６０Ａ−２ レストラン
６０Ａ−３ ガソリンスタンド
６０Ａ−４ コンビニエンスストア
６０Ｅ−１ 下りスロープ
６０Ｅ−２ 上りスロープ
６０Ｅ−３ エレベータ
６０Ｅ−４ 階段
７０ 視覚障害者
８０ 白杖
１２０ レーザーレーダ

Claims (6)

1. 所定の情報と反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記記憶部を参照し、送信波が前記反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された前記反射波の信号に含まれる前記反射体の配置パターンと対応する情報を識別する識別部と、
   前記識別部により識別された情報を出力する出力部と
   を備えたことを特徴とする識別装置。
2. 前記所定の情報は、所定の配置パターンで配置された前記反射体を含む識別体に対応付けられた物標の種別である
   ことを特徴とする請求項１に記載の識別装置。
3. 前記識別部は、所定条件に応じて、特性が異なる第１のレーダ装置および第２のレーダ装置のいずれか一方を選択し、選択したレーダ装置から入力された前記反射波の信号に含まれる前記反射体の配置パターンと対応する情報を識別する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の識別装置。
4. 前記反射体の配置パターンは、該反射体の２次元または３次元の動きを含む
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の識別装置。
5. 識別体および識別装置を含む識別システムであって、
   前記識別体は、
   物標に対応して設置され、所定の配置パターンで配置された反射体を含み、
   前記識別装置は、
   所定の情報と前記反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記記憶部を参照し、送信波が前記識別体に含まれる前記反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された前記反射波の信号に含まれる前記反射体の配置パターンと対応する情報を識別する識別部と、
   前記識別部により識別された情報を出力する出力部と
   を備えたことを特徴とする識別システム。
6. 識別装置の識別部が、所定の情報と反射体の配置パターンとを対応付けて記憶する記憶部を参照し、送信波が前記反射体で反射した反射波を受信するレーダ装置から入力された前記反射波の信号に含まれる前記反射体の配置パターンと対応する情報を識別する識別工程と、
   前記識別装置の出力部が、前記識別工程により識別された情報を出力する出力工程と
   を含んだことを特徴とする識別方法。

Images