JP2020144703A - 車載機、車両識別プログラム、車両識別システム及び車両 - Google Patents

車載機、車両識別プログラム、車両識別システム及び車両 Download PDF

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Abstract

【課題】ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式を提供する。【解決手段】車両400の右側面400R及び左側面400Lには、車両400を識別する車両識別情報が記載されたナンバープレート410とは別に、車両識別情報が対応付いたパターン420が配置されている。路側センサ500は、パターン420をパターン情報として読み取る。車両側センサ300は、車両400に搭載されている。車両側センサ300は、路側センサ500の配置されている位置が対応付いており、路側センサ500とともに路側に配置された路側マーカ520を、マーカ情報として読み取る。車載機100は、路側センサ500からパターン情報を受信し、車両側センサ300からマーカ情報を受信し、マーカ情報に基づく位置情報と、パターン情報とを、路側無線通信装置540を介して識別装置600へ送信する。【選択図】図1

Description

この発明は、車載機、車両識別プログラム、車両識別システム及び車両に関する。
自動運転車については、近年、車両単独では認知が難しい道路状況及び周囲の交通情報の提供を目的としたインフラ協調型の自動運転システムの実用化に向けて、検討及び実験が進められている。路側システムを用いた、インフラ側からの支援の一例として、高速道路を走行中の自動運転車両に、インフラ側から走行支援情報を配信することが挙げられる。
インフラ協調型の自動運転システムでは、ナンバープレートに記載されている情報を認識するという意味で、車両を認識する必要がある。
従来の交通情報システムでは、車両の認識については、車載機と基地局との通信と、ナンバープレートを撮影するナンバープレート認識カメラを有する路側機とを併用して、車両を認識している(例えば、特許文献1)。
高速道路を走行する車両については、ナンバープレート認識カメラと、車載機との通信とから、車両を認識することに特に問題ない。
しかし、一般車道へ、インフラ協調型の自動運転システムを広げる場合には、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式が求められる。
特開2018−180860号公報
本発明は、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式の提供を目的とする。
この発明の車載機は、
車両を識別する車両識別情報が記載されたナンバープレートとは別に前記車両に配置され前記車両識別情報が対応付いたパターンを、パターン情報として読み取る路側に配置された路側センサから、前記パターン情報を取得するパターン情報取得部と、
前記路側センサの配置されている位置が対応付いており、前記路側センサとともに前記路側に配置された路側マーカをマーカ情報として読み取る、前記車両に搭載された車両側センサから、前記マーカ情報を取得するマーカ情報取得部と、
前記マーカ情報に基づく位置情報と、前記パターン情報とを送信する送信制御部と、
を備える。
本発明の車載機によれば、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式を提供できる。
実施の形態1の図で、車両識別システム1000を説明する図。 実施の形態1の図で、パターン420が配置された車両400を示す図。 実施の形態1の図で、ガードレール530に、路側センサ500及び路側マーカ520が配置されている状態を示す図。 実施の形態1の図で、道路560に沿って、ガードレール530a,530b,530cが配置され、各ガードレールには路側センサ500及び路側マーカ520が配置されている状態を示す図。 実施の形態1の図で、車載機100のハードウェア構成を示す図。 実施の形態1の図で、識別装置600のハードウェア構成を示す図。 実施の形態1の図で、車両識別システム1000の動作を示すシーケンス図。 実施の形態1の図で、車両識別システム1000の変形例のシーケンス図。 実施の形態1の図で、車載機100の機能がハードウェアで実現される構成を示す図。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
実施の形態1.
図1から図9を参照して、車両識別システム1000を説明する。
図1は、車両識別システム1000を説明する図である。図1に示すように、車両識別システム1000は、車載機100、車両側センサ300及び路側センサ500を備えている。より具体的には、車両識別システム1000は以下のようである。
車両識別システム1000は、道路560を走行する車両400に搭載された車載機100、車両400に搭載された車両側センサ300、車両400に配置されたパターン420、ガードレール530に配置された路側センサ500、ガードレール530に配置された路側マーカ520、路側に配置された路側無線通信装置540、及び路側無線通信装置540と通信する識別装置600を備えている。車両側センサ300は、例えば、カメラ装置である。路側センサ500は、例えば、赤外線カメラである。
図2は、パターン420が配置された車両400を示す。車両400にはパターン420が配置されている。パターン420は、車両400を識別する車両識別情報411が記載されたナンバープレート410とは別に、車両識別情報411が対応付いたパターンである。車両識別情報411とはナンバープレート410に記載された情報である。パターン420には車両識別情報411が埋め込まれている。図2では車両400の左側面400Lにパターン420が配置されているが、パターン420は、車両400の右側面400Rと左側面400Lとの少なくともいずれかに配置されている。左側面400Lにパターン420は配置されている場合、図1に示すように、車両400の進行方向550に対して左側に路側センサ500が配置されている。図1の車両400では、左側面400Lと右側面400Rの両方にパターン420が配置されている。
右側面400Rにパターン420が配置されている場合、車両400の進行方向550に対して右側に路側センサ500が配置されている。図1の車両400は、左側面400Lと右側面400Rの両方にパターン420が配置されている。
図3は、ガードレール530に、路側センサ500及び路側マーカ520が配置されている状態を示す。ガードレール530には、路側マーカ520が配置されている。路側マーカ520は座標マーカである。路側マーカ520は、路側センサ500の配置されている位置が対応付いている。この位置は三次元座標(X1、Y1,Z1)である。三次元座標(X1、Y1,Z1)を三次元位置521aと表記する。路側マーカ520は、路側センサ500とともに路側に配置される。
車両識別システム1000の動作の概要は以下のようである。
(1)路側センサ500が車両400を認識する。路側センサ500が、パターン420を有する車両400の撮影を開始する。路側センサ500は車両検知機能を有しており、路側センサ500は、車両400の存在を検知した場合に、検知した車両400のパターン420をパターン情報421として読み取る。路側センサ500は、パターン情報421を車載機100へ送信する。
(2)車両400では、車両側センサ300が路側マーカ520をマーカ情報521として読み取り、
マーカ情報521を車載機100へ送信する。
(3)車載機100は、マーカ情報521を地図情報31であるダイナミックマップデータと照合し、マーカ情報521の示す三次元位置521aを特定する。
(4)車載機100は、特定した三次元位置521aと、路側センサ500から受信したパターン情報421とを、アンテナ103から送信し、路側無線通信装置540を介して、三次元位置521aと、パターン情報421とを、識別装置600に送信する。
(5)識別装置600は、三次元位置521aとパターン情報421とを受信する。識別装置600は、パターン情報421を、パターン情報と車両識別情報とが対応付いた対応情報を参照して、パターン情報421の示す車両識別情報401を特定する。これにより識別装置600は、車両400の位置と、車両400の車両識別情報411とを特定できる。よって識別装置600は、どのような車両が、どこに存在するかを認識することができる。
図4は、道路560に沿って、ガードレール530a,530b,530cが配置され、各ガードレールには路側センサ500及び路側マーカ520が配置されている状態を示す。図4のように、路側センサ500及び路側マーカ520の複数組を路側に配置することで、車両400の走行軌跡を簡易な構成で、追跡することができる。
***構成の説明***
図5は、車載機100のハードウェア構成を示す。図5を参照して車載機100のハードウェア構成を説明する。車載機100は、コンピュータである。車載機100は、プロセッサ10を備えるとともに、主記憶装置20、補助記憶装置30、入力インタフェース40、出力インタフェース50及び通信インタフェース60といった他のハードウェアを備える。なお、入力インタフェース40、出力インタフェース50及び通信インタフェース60は、以下では入力IF40、出力IF50及び通信IF60と表記する。プロセッサ10は、信号線70を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
車載機100は、機能要素として、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12及び送信制御部13を備える。パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12及び送信制御部13の機能は、車両識別プログラム32により実現される。
パターン情報取得部11は、パターン情報取得処理を実行する。
マーカ情報取得部12は、マーカ情報取得処理を実行する。
送信制御部13は、送信制御処理を実行する。
プロセッサ10は、車両識別プログラム32を実行する装置である。車両識別プログラム32は、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12及び送信制御部13の機能を実現するプログラムである。プロセッサ10は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ10の具体例は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)である。
主記憶装置20の具体例は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)である。主記憶装置20は、プロセッサ10の演算結果を保持する。
補助記憶装置30は、データを不揮発的に保管する記憶装置である。補助記憶装置30の具体例は、HDD(Hard Disk Drive)である。また、補助記憶装置30は、SD(登録商標)(Secure Digital)メモリカード、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD(Digital Versatile Disk)といった可搬記録媒体であってもよい。補助記憶装置30は、ダイナミックマップデータである地図情報31、車両識別プログラム32を格納している。
入力IF40は、車両側入力装置101が接続され、車両側入力装置101からデータが入力されるポートである。出力IF50は、車両側表示装置102が接続され、プロセッサ10により車両側表示装置102に情報が表示されるポートである。通信IF60は、プロセッサ10が車両側センサ300及び路側センサ500のような他の装置と通信するための通信ポートである。
プロセッサ10は補助記憶装置30から車両識別プログラム32を主記憶装置20にロードし、主記憶装置20から車両識別プログラム32を読み込み実行する。主記憶装置20には、車両識別プログラム32だけでなく、OS(Operating System)も記憶されている。プロセッサ10は、OSを実行しながら、車両識別プログラム32を実行する。
車載機100は、プロセッサ10を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、車両識別プログラム32の実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ10と同じように、車両識別プログラム32を実行する装置である。車両識別プログラム32により利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値及び変数値は、主記憶装置20、補助記憶装置30、または、プロセッサ10内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
車両識別プログラム32は、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12及び送信制御部13の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。
また、車両識別方法は、コンピュータである車載機100が車両識別プログラム32を実行することにより行われる方法である。車両識別プログラム32は、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
図6は、識別装置600のハードウェア構成を示す。識別装置600も、車載機100と同様に、コンピュータである。識別装置600の機能は識別部11aによって実現される。補助記憶装置30aには、ダイナミックマップデータである地図情報31aと、識別部11aの機能を実現するプログラム32aと、後述する対応情報33aが格納されている。通信IF60aは、路側無線通信装置540に接続しており、識別部11aは、通信IF60aを介して路側無線通信装置540と通信する。識別装置600は車載機100と同様なコンピュータであるのでその他の説明は省略する。
***動作の説明***
図7は、車両識別システム1000の動作を示すシーケンスである。図7の破線の矢印は、撮影を示しており、実線の矢印はデータの流れを示している。図7を参照して車両識別システム1000の動作を説明する。車両識別システム1000の動作は車載機100の動作を含む。車載機100の動作は、車両識別方法に相当する。また、車載機100の動作は、車両識別プログラム32に相当する。
ステップS11において、路側センサ500が車両400を認識し、パターン420を有する車両400の撮影を開始する。路側センサ500は、路側に配置され、パターン420をパターン情報421として読み取る。路側センサ500は、パターン420をパターン情報421として読み取り、パターン情報421を車載機100に送信する。
ステップS12において、車両400では、車両側センサ300が路側マーカ520をマーカ情報521として読み取り、車載機100へ送信する。
ステップS13において、パターン情報取得部11は、路側センサ500から、パターン情報421を受信し、取得する。また、マーカ情報取得部12は、車両側センサ300から、マーカ情報521を受信し、取得する。
ステップS14において、送信制御部13は、マーカ情報521に対応付いた位置を有する地図情報31を用いてマーカ情報521に対応する位置を決定する。車載機100の送信制御部13は、マーカ情報521を地図情報31であるダイナミックマップデータと照合し、マーカ情報521の示す三次元位置521aを特定し、マーカ情報521の示す位置を決定する。
ステップS15において、送信制御部13は、決定した位置である三次元位置521aを、マーカ情報521に基づく位置情報として、路側無線通信装置540を介して識別装置600に送信する。つまり、送信制御部13は、地図情報31を用いて決定した三次元位置521aと、路側センサ500から受信したパターン情報421とを、路側無線通信装置540を介して識別装置600に送信する。
ステップS16において、識別装置600の識別部11aは、三次元位置521aとパターン情報421とを受信する。識別装置600の識別部11aは、パターン情報421を、パターン情報421と車両識別情報とが対応付いた対応情報33aを参照して、パターン情報421の示す車両識別情報を特定する。図5では補助記憶装置30aに対応情報33aが格納されているが、対応情報33aは他のデータベースに格納されていてもよい。この場合、識別部11aは対応情報33aを有するデータベースから対応情報33aをダウンロードする。これにより識別装置600は、車両400の位置と、車両400の車両識別情報とを特定できる。よって識別装置600は、どのような車両が、どこに存在するかを認識することができる。
<変形例>
図8は、車両識別システム1000の変形例を示す。図8に示す変形例では、マーカ情報521からの三次元位置521aの特定は識別装置600の識別部11aが行う。図8について図7と異なる部分を説明する。ステップS11からステップS13は、図7と同じである。図8ではステップS14が存在しない。
ステップS15aにおいて、送信制御部13は、マーカ情報521と、位置情報としてパターン情報421そのものとを、路側無線通信装置540を介して識別装置600に送信する。
ステップS16aにおいて、識別装置600の識別部11aは、マーカ情報521とパターン情報421とを受信する。識別部11aは、パターン情報421については図7のステップS16と同じ処理を行う。
識別部11aは、マーカ情報521については、マーカ情報521に対応付いた位置を有するダイナミックマップデータである地図情報31aを用いて、マーカ情報521に対応する位置である三次元位置521aを決定する。
この変形例のように、識別装置600側で、マーカ情報521から三次元位置521aを特定してもよい。
***実施の形態の効果***
(1)実施の形態1の車両識別システム1000では、路側センサ500が、車両400に配置されたパターン420をパターン情報421として読み取り、パターン情報421を車載機100へ送信する。車載機100は路側無線通信装置540を介して、パターン情報421を、三次元位置521aと共に識別装置600に送信する。よって、実施の形態1の車両識別システム1000によれば、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式を提供できる。
(2)また、実施の形態1の車載機100は、車両400に配置されたパターン420をパターン情報421として読み撮った路側センサ500から、パターン情報421を受信し、路側無線通信装置540を介して、パターン情報421を三次元位置521aと共に識別装置600に送信する。よって、実施の形態1の車載機100によれば、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式を提供できる。
(3)実施の形態1の車両400には車両識別情報の内容が埋め込まれたパターン420が配置されている。そして、このパターン420を路側センサ500がパターン情報421として読み取るだけでよい。よって、簡易な構成で、ナンバープレート認識カメラに代わる車両認識の方式を提供できる。
<ハードウェア構成の補足>
図5の車載機100では、車載機100の機能がソフトウェアで実現されるが、車載機100の機能がハードウェアで実現されてもよい。
図9は、車載機100の機能がハードウェアで実現される構成を示す。図9の電子回路90は、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12、送信制御部13、主記憶装置20、補助記憶装置30、入力IF40、出力IF50及び通信IF60の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路90は、信号線91に接続している。電子回路90は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、または、FPGAである。GAは、Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。FPGAは、Field−Programmable Gate Arrayの略語である。車載機100の構成要素の機能は、1つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。また、車載機100の構成要素の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
プロセッサ10と電子回路90の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。車載機100において、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12及び送信制御部13の機能がプロセッシングサーキットリにより実現されてもよい。あるいは、パターン情報取得部11、マーカ情報取得部12、送信制御部13、主記憶装置20、補助記憶装置30、入力IF40、出力IF50及び通信IF60の機能が、プロセッシングサーキットリにより実現されてもよい。
以上、実施の形態1及び変形例について説明したが、変形例を含む実施の形態1のうち、1つを部分的に実施しても構わない。あるいは、変形例を含む実施の形態1のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、実施の形態1に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
10,10a プロセッサ、11 パターン情報取得部、12 マーカ情報取得部、13 送信制御部、20,20a 主記憶装置、30,30a 補助記憶装置、31,31a 地図情報、32 車両識別プログラム、33a 対応情報、40、40a 入力インタフェース、50,50a 出力インタフェース、60,60a 通信インタフェース、70,70a 信号線、90 電子回路、91 信号線、100 車載機、101 車両側入力装置、102 車両側表示装置、103 アンテナ、300 車両側センサ、400 車両、400L 左側面、400R 右側面、401 車両識別情報、410 ナンバープレート、411 車両識別情報、420 パターン、421 パターン情報、500 路側センサ、520 路側マーカ、521 マーカ情報、530 ガードレール、540 路側無線通信装置、550 進行方向、560 道路、600 識別装置、1000 車両識別システム。

Claims (10)

  1. 車両を識別する車両識別情報が記載されたナンバープレートとは別に前記車両に配置され前記車両識別情報が対応付いたパターンを、パターン情報として読み取る路側に配置された路側センサから、前記パターン情報を取得するパターン情報取得部と、
    前記路側センサの配置されている位置が対応付いており、前記路側センサとともに前記路側に配置された路側マーカをマーカ情報として読み取る、前記車両に搭載された車両側センサから、前記マーカ情報を取得するマーカ情報取得部と、
    前記マーカ情報に基づく位置情報と、前記パターン情報とを送信する送信制御部と、
    を備える車載機。
  2. 前記パターンは、
    前記車両の右側面と左側面との少なくともいずれかに配置されている請求項1に記載の車載機。
  3. 前記路側センサは、
    前記車両の存在を検知した場合に、検知した前記車両の前記パターンを読み取る請求項1または請求項2に記載の車載機。
  4. 前記路側センサは、
    赤外線カメラである請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車載機。
  5. 前記送信制御部は、
    前記位置情報として、前記マーカ情報を送信する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車載機。
  6. 前記送信制御部は、
    前記マーカ情報に対応付いた位置を有する地図情報を用いて前記マーカ情報に対応する位置を決定し、決定した前記位置を、前記位置情報として送信する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車載機。
  7. コンピュータに、
    車両を識別する車両識別情報が記載されたナンバープレートとは別に前記車両に配置され前記車両識別情報が対応付いたパターンを、パターン情報として読み取る路側に配置された路側センサから、前記パターン情報を取得するパターン情報取得処理と、
    前記路側センサの配置されている位置が対応付いており、前記路側センサとともに前記路側に配置された路側マーカをマーカ情報として読み取る、前記車両に搭載された車両側センサから、前記マーカ情報を取得するマーカ情報取得処理と、
    前記マーカ情報に基づく位置情報と、前記パターン情報とを送信する送信制御処理と、
    を実行させる車両識別プログラム。
  8. 車両を識別する車両識別情報が記載されたナンバープレートとは別に前記車両に配置され前記車両識別情報が対応付いたパターンを、パターン情報として読み取る路側に配置された路側センサと、
    前記路側センサの配置されている位置が対応付いており、前記路側センサとともに前記路側に配置された路側マーカをマーカ情報として読み取る、前記車両に搭載された車両側センサと、
    前記路側センサから前記パターン情報を取得し、前記車両側センサから前記マーカ情報を取得し、前記マーカ情報に基づく位置情報と、前記パターン情報とを送信する車載機と、
    を備える車両識別システム。
  9. 車両識別情報が記載されたナンバープレートとは別に、前記車両識別情報に対応付いたパターンが配置された車両。
  10. 前記パターンは、
    前記車両の右側面と左側面との少なくともいずれかに配置されている請求項9に記載の車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115359681A (zh) * 2022-07-20 2022-11-18 贵州大学 一种支持自动驾驶的路侧结构光摄像机的优化布设方法

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