JP5272844B2 - 車両特定装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両と通信を行っている複数の他車両の中から自車両により状態量が検出される他車両を特定する車両特定装置に関するものである。

従来の車両特定装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、レーダ装置により検出した他車両の速度変化と車車間通信により取得した他車両の速度変化とを比較し、速度変化が一致する他車両を同一車両と判定するようにしたものが知られている。

特開２００８−４６８７３号公報

例えば混雑している道路環境等においては、車両の挙動（加減速）が似たような傾向になるため、速度変化が類似する車両が存在するようになる。この場合には、自車両と通信を行っている複数の他車両の中から自車両により速度変化が検出される他車両を特定する際に、当該他車両の特定が困難になることがある。

本発明の目的は、自車両と通信中の複数の他車両から対象となる他車両を精度良く特定することができる車両特定装置を提供することである。

本発明の車両特定装置は、自車両の周辺を走行する複数の他車両の第１状態量の情報を通信により取得する他車情報取得手段と、自車両の周辺を走行する任意の他車両の第２状態量を検出する他車状態検出手段と、他車情報取得手段により取得した複数の他車両の第１状態量に関するデータと他車状態検出手段により検出した任意の他車両の第２状態量に関するデータとの差分値を異なる開始タイミングで積算してなる複数の積算値推移データを生成する積算データ生成手段と、積算データ生成手段により生成した複数の積算値推移データを用いて、自車両と通信を行っている複数の他車両から任意の他車両を特定する他車両特定手段とを備え、他車両特定手段は、複数の積算値推移データにより決定された各任意の他車両の候補のうち、積算開始時点から最も早く特定された任意の他車両の候補を、任意の他車両として選択することを特徴とするものである。

このような本発明の車両特定装置においては、複数の他車両の第１状態量の情報を通信により取得すると共に、任意の他車両の第２状態量を検出し、第１状態量に関するデータと第２状態量に関するデータとの差分値を積算してなる積算値推移データを生成し、この積算値推移データに基づいて、自車両と通信を行っている複数の他車両から任意の他車両を特定する。このとき、例えば混雑している道路環境等において車両の挙動が似たような傾向にある場合でも、積算の開始タイミングが変わると、積算値推移データの傾向が異なるようになる。従って、第１状態量に関するデータと第２状態量に関するデータとの差分値を異なる開始タイミングで積算してなる複数の積算値推移データを生成し、これらの積算値推移データを用いることにより、挙動が類似する車両同士の判別精度を向上させることができる。これにより、自車両と通信を行っている複数の他車両から対象となる任意の他車両を精度良く特定することができる。

好ましくは、他車情報取得手段は、他車両の第１状態量として他車両の移動量の情報を通信により取得し、他車状態検出手段は、他車両の第２状態量として自車両と当該自車両の前方を走行する前方車両との車間距離を検出する。この場合には、所定時間当たりにおける自車両及び他車両の移動量の差と、所定時間当たりにおける自車両と前方車両と車間距離の変化量とをそれぞれ求め、両者の差分値を異なる開始タイミングで積算してなる複数の積算値推移データを生成することで、自車両と通信を行っている複数の他車両から対象となる任意の他車両を確実に精度良く特定することができる。

本発明によれば、例えば混雑している道路環境等においても、自車両と通信中の複数の他車両から対象となる他車両を精度良く特定することができる。

本発明に係わる車両特定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１に示したＥＣＵにより実行される車両特定処理のうち基本処理手順の詳細を示すフローチャートである。 自車両及び前方車両の移動距離（移動量）の差と、自車両と前方車両との車間距離の変化量とを示す概念図である。 車輪速センサ及びレーダセンサの誤差と、移動距離差と車間距離変化量との差分の誤差との一例を示す概念図である。 図２に示した基本処理により生成される積算値推移データの一例を示す図である。 図１に示したＥＣＵにより実行される車両特定処理のうち前方車両選択処理手順の詳細を示すフローチャートである。 図６に示した複数の基本処理により生成される複数の積算値推移データの一例を示す図である。 自車両を含む複数台の車両が走行している交通流の一例をプロットした図である。

以下、本発明に係わる車両特定装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる車両特定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の車両特定装置１は、自車両の周辺において自車両と車車間通信を行っている複数の他車両から、自車両がレーダにより車間距離を計測する対象となっている前方車両を特定する装置である。

車両特定装置１は、車車間通信機２と、レーダセンサ３と、車輪速センサ４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５とを備えている。車車間通信機２は、自車両の周辺を走行している複数の他車両と無線通信を行う機器である。レーダセンサ３は、自車両の直前を走行する前方車両にミリ波レーダ等を照射することで、自車両と前方車両との車間距離を検出するセンサである。車輪速センサ４は、自車両の車輪速を検出するセンサである。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力回路等により構成されている。ＥＣＵ５は、車車間通信機２の受信情報、レーダセンサ３及び車輪速センサ４の検出値を入力し、所定の処理を行い、自車両と車車間通信を行っている複数の他車両の中から前方車両を特定する。

図２は、ＥＣＵ５により実行される車両特定処理のうち基本処理手順の詳細を示すフローチャートである。

同図において、まず初期値をセットする（手順Ｓ１１）。具体的には、積算値（後述）をゼロにリセットする。また、車車間通信機２により取得した各他車両の初期位置をセットする。また、レーダセンサ３により検出した自車両と前方車両との初期車間距離をセットする。

続いて、車車間通信機２により取得した各他車両の位置情報と車輪速センサ４により検出した自車両の車輪速とに基づいて、図３に示すように、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）内における各他車両の移動距離（移動量）と自車両の移動距離（移動量）との差を求める（手順Ｓ１２）。なお、他車両の移動距離は、通信により送られた他車両の位置情報から得られる。自車両の移動距離は、自車両の車輪速を時間で積分することで得られる。

続いて、図３に示すように、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）内においてレーダセンサ３により検出された自車両と前方車両との車間距離の変化量を算出する（手順Ｓ１３）。この計算は、下記式を用いて行われる。
車間距離の変化量＝現在の車間距離―初期車間距離

続いて、手順Ｓ１３で得られた自車両と前方車両との車間距離の変化量と、手順Ｓ１２で得られた各他車両と自車両との移動距離差との差分を算出する（手順Ｓ１４）。そして、その差分の積算値を算出する（手順Ｓ１５）。

続いて、前方車両候補（後述）を判別するための閾値を設定する（手順Ｓ１６）。ここで、前方車両が自車両と通信を行っていれば、原理的には、所定時間内において、自車両と前方車両との車間距離の変化量と、自車両と前方車両との移動距離差との差分がゼロになるはずである。しかし、図４に示すように、車輪速センサ４には移動距離（積算距離）に応じた誤差が生じ、レーダセンサ３にも誤差が生じる。このため、両者の差分が完全にゼロになることは無い。従って、前方車両候補を判別するためには、適切な閾値を設定する必要がある。閾値は、例えば下記式により求める。
閾値＝（積算距離×車輪速積算誤差）＋（レーダ検出距離×レーダ誤差）

続いて、手順Ｓ１５で得られた差分の積算値の絶対値が閾値の絶対値よりも小さいかどうかを判定し（手順Ｓ１７）、差分の積算値の絶対値が閾値の絶対値よりも小さいときは、当該通信先の他車両を前方車両候補と決定する（手順Ｓ１８）。一方、差分の積算値の絶対値が閾値の絶対値よりも小さくないときは、当該通信先の他車両を前方車両候補から除外する（手順Ｓ１９）。

その後、前方車両候補が１台に絞られたかどうかを判定し（手順Ｓ２０）、前方車両候補が１台に絞られたときは、本処理を終了する。前方車両候補が１台に絞られていないときは、手順Ｓ１２に戻り、手順Ｓ１２以降の処理を繰り返し実行する。これにより、例えば図５に示すような積算値推移データが生成されるようになる。図５に示す道路環境では、差分の積算開始から１２秒経過した時点で前方車両候補が１台に絞られる。

図６は、ＥＣＵ５により実行される車両特定処理のうち前方車両選択処理手順の詳細を示すフローチャートである。前方車両選択処理では、図２に示した基本処理Ｂが差分の積算開始タイミングをずらして並列に実行される。つまり、差分の積算処理を異なる開始タイミング（例えば１sec毎）で複数回行うことにより、図７に示すような複数の積算値推移データを生成する。

図６において、差分の積算開始タイミングの異なる複数回の基本処理Ｂにより決定された各前方車両候補のうち、積算開始時点から最も早く特定された前方車両候補を、特定対象の前方車両として選択する（手順Ｓ３０）。例えば図７に示すような道路環境では、積算開始時刻が一番最初の積算開始タイミングから６sec後の積算値推移データにおいて特定された前方車両候補が前方車両として選択されるようになる。

なお、図６に示す前方車両選択処理において、いずれかの基本処理Ｂで前方車両候補から除外された他車両は、他の基本処理Ｂでも前方車両候補から除外されることとする。

図８は、自車両を含む複数台の車両が走行している交通流の一例をプロットしたものである。同図において、車両Ｐは自車両を示し、車両Ｑは自車両の直前を走行する前方車両を示している。図中の数値は、前方車両Ｑの直前を走行する車両が前方車両Ｑと区別された時点（積算開始時刻sec）を表している。例えば前方車両Ｑの直前を走行する車両については、積算開始時刻が一番最初の積算開始タイミングから１sec後であるときに最も早く前方車両Ｑと区別されたことを示している。

以上において、車車間通信機２は、自車両の周辺を走行する複数の他車両の第１状態量の情報を通信により取得する他車情報取得手段を構成する。レーダセンサ３は、自車両の周辺を走行する任意の他車両の第２状態量を検出する他車状態検出手段を構成する。車輪速センサ４とＥＣＵ５の上記手順Ｓ１１〜Ｓ１５とは、他車情報取得手段により取得した複数の他車両の第１状態量に関するデータと他車状態検出手段により検出した任意の他車両の第２状態量に関するデータとの差分値を異なる開始タイミングで積算してなる複数の積算値推移データを生成する積算データ生成手段を構成する。ＥＣＵ５の上記手順Ｓ１６〜Ｓ２０，Ｓ３０は、積算データ生成手段により生成した複数の積算値推移データを比較して、自車両と通信を行っている複数の他車両から任意の他車両を特定する他車両特定手段を構成する。

ところで、比較的混雑している道路環境では、車両の挙動（加減速）が似る傾向にあり、特に隣接する車両ほど挙動が似る傾向が強くなる。このため、自車両と通信を行っている複数の他車両の中から、レーダセンサ３により自車両が車間距離を検出している前方車両を特定する際に、レーダセンサ３により検出された自車両と前方車両との車間距離の変化量（単に車間距離変化量）と、車車間通信により取得された各他車両と自車両との移動距離差（単に移動距離差）との差分の積算処理を１回行うだけでは、前方車両の特定に時間がかかってしまう。

これに対し本実施形態では、レーダセンサ３により検出された車間距離変化量と車車間通信により取得された移動距離差との差分の積算処理を、異なる積算開始タイミングで複数回並列に行うことにより、複数の積算値推移データを生成する。積算値推移の傾向は、積算開始時点における自車両と他車両との位置関係によって異なる。このため、複数の積算値推移データを比較して、自車両と通信を行っている複数の他車両の中から対象となる前方車両を特定することにより、１つの積算値推移データから前方車両を特定する場合に比べて、前方車両の特定を迅速に行うことができる。

また、複数の積算値推移データを用いて前方車両を特定することで、１つの積算値推移データを用いて実施した特定結果の照合を兼ねることになる。このため、挙動が類似する車両同士の判別精度が高くなるため、前方車両の特定を高精度に行うことができ、信頼性が向上する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態は、車車間通信機２により各他車両の位置情報を状態量として取得し、レーダセンサ３により自車両と前方車両との車間距離を他車両の状態量として直接検出するものであるが、他車両の状態量としては、これ以外にも、他車両の速度（車速）や、自車両と他車両との相対速度等であっても良い。

１…車両特定装置、２…車車間通信機（他車情報取得手段）、３…レーダセンサ（他車状態検出手段）、４…車輪速センサ（積算データ生成手段）、５…ＥＣＵ（積算データ生成手段、他車両特定手段）。

Claims (2)

1. 自車両の周辺を走行する複数の他車両の第１状態量の情報を通信により取得する他車情報取得手段と、
   前記自車両の周辺を走行する任意の他車両の第２状態量を検出する他車状態検出手段と、
   前記他車情報取得手段により取得した前記複数の他車両の第１状態量に関するデータと前記他車状態検出手段により検出した前記任意の他車両の第２状態量に関するデータとの差分値を異なる開始タイミングで積算してなる複数の積算値推移データを生成する積算データ生成手段と、
   前記積算データ生成手段により生成した前記複数の積算値推移データを用いて、前記自車両と通信を行っている前記複数の他車両から前記任意の他車両を特定する他車両特定手段とを備え、
   前記他車両特定手段は、前記複数の積算値推移データにより決定された各任意の他車両の候補のうち、積算開始時点から最も早く特定された任意の他車両の候補を、前記任意の他車両として選択することを特徴とする車両特定装置。
2. 前記他車情報取得手段は、前記他車両の第１状態量として前記他車両の移動量の情報を通信により取得し、
   前記他車状態検出手段は、前記他車両の第２状態量として前記自車両と当該自車両の前方を走行する前方車両との車間距離を検出することを特徴とする請求項１記載の車両特定装置。

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