JP6290550B2

JP6290550B2 - 通信装置

Info

Publication number: JP6290550B2
Application number: JP2013140023A
Authority: JP
Inventors: 辰美黒田; 勉足立; 丈誠横井; 健純近藤; 博司前川; 謙史竹中; 寛隆福田; 毅川西
Original assignee: ADC Technology Inc
Current assignee: ADC Technology Inc
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: JP2015014845A

Description

本発明は、移動体に搭載された通信装置に関する。

上記の通信装置として、他の移動体との間でＧＰＳ（全地球測位システム）を用いて得られた自身の位置情報を無線送信することで交換するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１１４５７３号公報

しかしながら、上記通信装置では、交換する位置情報の何れかに誤差が生じた場合、正しい位置関係が把握できないという問題点があった。
そこで、このような問題点を鑑み、移動体に搭載された通信装置において、他の移動体の位置を精度よく把握できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された本発明の通信装置は、
移動体に搭載された通信装置であって、
他の移動体を特定する移動体情報を含むデータを通信によって取得する通信取得手段と、
当該通信装置を搭載する移動体の周囲に位置する他の移動体を撮像した撮像画像から他の移動体を特定するための特定情報を抽出する特定情報抽出手段と、
前記移動体情報と前記特定情報とが一致するか否かを判定し、一致する場合に前記データの送信元となる他の移動体の位置が撮像画像中の他の移動体の位置であると特定する位置特定手段と、
を備えたことを特徴とする。

このような通信装置によれば、自身の移動体との相対的な位置を画像から他の移動体の位置を検出するので、精度よく他の移動体の位置を把握できる。また、通信によって位置情報を得る必要がない構成とすることができる。

また、上記通信装置においては、複数の撮像画像から前記他の移動体を特定するための特定情報を抽出するようにしてもよい。
このような通信装置によれば、移動しつつ撮像される複数の画像を利用すると立体視することができるので、他の移動体の位置（特定情報が存在する位置）をより精度よく検出することができる。なお、撮像画像はステレオカメラから得られた複数の撮像画像でもよく、１つのカメラにて異なるタイミングで得られた複数の撮像画像でもよい。

また、上記目的を達成するためには、
移動体に搭載された通信装置であって、
他の移動体を特定する移動体情報を取得する移動体情報取得手段と、
当該通信装置を搭載する移動体の周囲に位置する他の移動体を撮像した撮像画像から他の移動体を特定するための特定情報を抽出する特定情報抽出手段と、
前記移動体情報と前記特定情報とが一致するか否かを判定し、一致する場合に前記移動体情報と前記特定情報とが一致した他の移動体の移動体情報とともに、当該他の移動体の挙動を制御する制御指令を送信する制御指令送信手段、
を備えたことを特徴とする通信装置
としてもよい。

このような通信装置によれば、自身の移動体との相対的な位置を画像から他の移動体の位置を検出するので、精度よく他の移動体の位置を把握できる。また、通信によって位置情報を得る必要がない構成とすることができる。この構成では、例えば、パトカーから信号無視等の違反車両を停車させる等の処理を実施することができる。

なお、上記目的を達成するためには、コンピュータを、通信装置を構成する各手段として実現するための通信プログラムとしてもよい。また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。

本発明が適用された通信装置の概略構成を示すブロック図である。撮像画像の一例を示す説明図である。車車間通信の一例を示す側面図である。制御部が実行する情報送信処理を示すフローチャートである。制御部が実行する情報受信処理を示すフローチャートである。第１実施形態における情報生成処理を示すフローチャートである。第１実施形態における自車宛処理を示すフローチャートである。第１実施形態における無指定処理を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例（停止制御）における情報生成処理を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例（停止制御）における自車宛処理を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例（停止制御、画像転送）における無指定処理を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例（画像転送）における情報生成処理を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例（画像転送）における自車宛処理を示すフローチャートである。情報生成装置が実行する信号発光処理を示すフローチャートである。灯色の発光パターンの一例を示す説明図である。情報の送信パターンの一例を示す説明図である。制御部が実行する信号受信処理を示すフローチャートである。灯色情報処理を示すフローチャートである。制御部が実行する自律処理（その１）を示すフローチャートである。制御部が実行する自律処理（その２）を示すフローチャートである。第４実施形態の通信装置２を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。第４実施形態で必要となる処理を示すフローチャートである。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
［第１実施形態の構成］
本発明が適用された通信装置１は、例えば乗用車等の移動体（自車両１００）に搭載されており、他車両２００との通信を行う機能を備えている。通信装置１は、図１に示すように、制御部１０と、各種カメラ２１〜２４と、通信部３１と、ディスプレイ３２と、アクセルコントローラ３３と、ブレーキコントローラ３４とを備えている。

各種カメラ２１〜２４としては、自車両１００の前方を撮像する前カメラ２１、自車両１００の後方を撮像する後カメラ２２、自車両１００の右側方を撮像する右カメラ２３、および自車両１００の左側方を撮像する左カメラ２４を備えている。これら各種カメラ２１〜２４は、例えば、それぞれステレオカメラとして構成されるなど、撮像画像中の物標の位置を検出することができるよう構成されている。

また、各種カメラ２１〜２４は、撮像時のフレームレート（撮像周期）を複数のフレームレートから選択できるよう構成されている。例えば、本実施形態では、２４ｆｐｓ（１秒間あたり２４フレーム）と３０ｆｐｓ（１秒間当たり３０フレーム）とを任意に選択して撮像を行う。各種カメラ２１〜２４は、このようにして得られた撮像画像を制御部１０に送る。

特に、各種カメラ２１〜２４は、図２に示すように、自車両１００の周囲に存在する各車両（自車両１００に先行して走行する先行車、自車両１００と対向して走行する対向車、自車両１００の側方に位置する側方車等）を撮像する。そして、各種カメラ２１〜２４は、他車両２００のナンバプレートが撮像画像から抽出できる程度の解像度を有する。

通信部３１は、例えば図３に示すように、複数の他車両２００と双方向の通信を行うための周知の通信モジュールとして構成されている。通信部３１は、制御部１０から送信するよう指示されたデータを外部（他車両２００）に送信するとともに、外部から得られたデータを受信し制御部１０に送る処理を行う。なお、自車両１００と他車両２００との間で交換されるデータとしては例えば自身を特定するための車両情報（車両のナンバプレートと紐付けられた情報）が含まれる。

ディスプレイ３２は、各種カメラ２１〜２４にて得られた撮像画像や他車両２００にて得られた撮像画像、或いは、警告等を表示させる周知の表示装置として構成されている。ディスプレイ３２は、制御部１０によって生成された画像信号に従った画像を表示させる。

アクセルコントローラ３３は、制御部１０による指令に従ってアクセルの開度を制御する。また、ブレーキコントローラ３４は、制御部１０による指令に従ってブレーキの踏力（油圧等）を制御する。

制御部１０は、ＣＰＵ１１や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ１２を備えた周知のコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムに基づく後述する各種処理を実施する。

なお、複数の他車両２００についても、自車両１００に搭載された通信装置１と同様の通信装置１が搭載されている。
［第１実施形態の処理］
このように構成された通信装置１において、制御部１０は、図４に示す情報送信処理を実施する。情報送信処理は、例えば通信装置１の電源が投入されると開始される処理であり、その後、一定周期毎に繰り返し実施される。

この処理では、まず、送信する情報を生成する情報生成処理を実施する（Ｓ１０）。この処理の詳細は後述するが、この処理では、車両情報によって特定される相手先や、通信相手先の方向（自身の進行方向を基準とした方向）を指定する処理が含まれる場合がある。

続いて、情報生成処理にて相手先の車両情報や相手先の方向を指定して情報を送信する設定されたか否かを判定する（Ｓ１５）。否定判定されれば（Ｓ１５：ＮＯ）、送信元を特定するための自身の車両情報、および情報生成処理にて生成した情報を含む情報（データ）を、相手先を指定することなくブロードキャスト送信し（Ｓ２０）、情報送信処理を終了する。

また、Ｓ１５の処理にて肯定判定されれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、撮像画像を取得する（Ｓ２５）。この処理では、相手先の方向が指定された場合、指定された方向の撮像画像（例えば、「後方」が指定されていれば後カメラ２２による撮像画像、「前方」が指定されていれば前カメラ２１による撮像画像）を取得する。また、相手先の車両情報が指定された場合、全てのカメラ２１〜２４による撮像画像を取得する。

続いて、画像処理によって取得した撮像画像からナンバプレート（車両情報）を抽出する（Ｓ３０）。そして、通信の相手先となる車両のナンバプレートが抽出できたか否かを車両毎に判定する（Ｓ３５）。

肯定判定された車両については（Ｓ３５：ＹＥＳ）、送信元を特定するための自身の車両情報、情報生成処理にて生成した情報、および相手先の車両情報を含む情報を送信し（Ｓ４０）、情報生成処理を終了する。また、否定判定された車両については（Ｓ３５：ＮＯ）、相手先の方向をデータとして送信するよう設定し（Ｓ４５）、送信元を特定するための自身の車両情報、情報生成処理にて生成した情報、および相手先の方向を含む情報を送信し（Ｓ４０）、情報生成処理を終了する。

つまり、情報生成処理では、相手先（車両情報）を指定された場合において、撮像画像から相手先を特定できた場合には、この相手先に対して情報を送信する。また、相手先の方向が指定された場合において、撮像画像から相手先を特定できた場合には、相手先を指定して情報を送信し、撮像画像から相手先を特定できなかった場合には、相手先の方向だけを指定して情報を送信する。なお、相手先の方向が指定された場合において、相手先を特定できなかった場合には、情報を受信した他車両２００において後述する情報受信処理を実施することで情報の送信元を特定することになる。

次に、通信装置１において制御部１０は、図５に示す情報受信処理も実施する。情報受信処理は、例えば通信装置１の電源が投入されると他の処理とは並行して開始される処理であり、その後、一定周期毎に繰り返し実施される処理である。

この処理では、まず、通信部３１を介して他車両２００からの情報を受信したか否かを判定する（Ｓ６５）。否定判定されれば（Ｓ６５：ＮＯ）、情報受信処理を終了する。
また、肯定判定されれば（Ｓ６５：ＹＥＳ）、受信した情報が他車両２００宛の情報であるか否かを判定する（Ｓ７０）。肯定判定されれば（Ｓ７０：ＹＥＳ）、情報受信処理を終了する。否定判定されれば（Ｓ７０：ＮＯ）、受信した情報が、宛先が不特定の情報、または相手先の方向を指定するもの（つまり、自車両１００宛以外のもの）であるか否かを判定する（Ｓ７５）。否定判定されれば（Ｓ７５：ＮＯ）、後述する無指定処理を実施する（Ｓ１０５）。

肯定判定されれば（Ｓ７５：ＹＥＳ）、相手先の方向を指定するものであるか否かを判定する（Ｓ８０）。否定判定されれば（Ｓ８０：ＮＯ）、後述する自車宛処理を実施する（Ｓ１００）。

また、Ｓ８０の処理にて肯定判定されれば（Ｓ８０：ＹＥＳ）、相手先の方向に対応する方向の撮像画像を取得し（Ｓ８５）、この撮像画像をからナンバプレート（車両情報）を抽出する（Ｓ９０）。続いて、自車両が相手先に相当するか否かを判定する（Ｓ９５）。

例えば、相手先の方向を「前方」とする情報が他車両２００から送信された場合において、自車両の後方に送信元の車両が存在していれば、自車両が相手先に相当すると判定する。また、自車両の後方に送信元の車両が存在していなければ、自車両が相手先に相当しないと判定する。

Ｓ９５の処理にて肯定判定されれば（Ｓ９５：ＹＥＳ）、送信元となる他車両２００から見た自車両１００の位置が情報を送信しようとする相手先の位置と一致するため、後述する自車宛処理を実施し（Ｓ１００）、情報受信処理を終了する。また、否定判定されれば（Ｓ９５：ＮＯ）、後述する無指定処理を実施し（Ｓ１０５）、情報受信処理を終了する。

ここで、本実施形態の情報生成処理では、送信側の通信装置１が自車両１００が急ブレーキを掛けた旨を示す急ブレーキ情報を送信する。詳細には、図６に示すように、まず、自車両１００が急ブレーキを掛けたか否かを判定する（Ｓ１２０）。

否定判定されれば（Ｓ１２０：ＮＯ）、情報生成処理を終了する。また、肯定判定されれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、急ブレーキ情報を生成し（Ｓ１２５）、相手先の方向を「後方」と設定する（Ｓ１３０）。

すなわち、後方の車両に急ブレーキを掛けた旨を通知することで追突等の事故を抑制しようとする。このような処理が終了すると情報生成処理を終了する。
続いて、受信側の通信装置１では、図７に示す自車宛処理を実施する。自車宛処理では、自車両１００が先行車との追突を回避するため、自車両１００を制動する処理を実施する。詳細には、図７に示すように、まず、車間距離を検出する（Ｓ１５０）。この処理では、前カメラ２１による撮像画像から先行車までの距離を検出する。

そして、この車間距離に応じて追突しない程度の減速度（負の加速度）を設定する（Ｓ１５５）。ここで、追突しない程度の減速度とは、例えば先行車が仮に現在の位置に停車したとしても追突しない程度の加速度を示す。続いて、ブレーキコントローラ３４を介して設定した減速度でブレーキを作動させ（Ｓ１６０）、自車宛処理を終了する。

次に、受信側の通信装置１では、図８に示す無指定処理も実施する。無指定処理は、自車両１００の先行車（直前車）が急ブレーキを掛けた場合でなくても、周辺の車両が急ブレーキを掛けた場合に自車両１００が事故に巻き込まれることを抑制する処理である。

詳細には、図８に示すように、まず、先行車（直前車）がブレーキを作動させたか否かを判定する（Ｓ１８０）。肯定判定されれば（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、前述の自車宛処理を実施し（Ｓ１８５）、無指定処理を終了する。

また、否定判定されれば（Ｓ１８５：ＮＯ）、周囲の他車両２００が急ブレーキを掛けた旨を受信してから予め設定された規定時間（例えば５秒間程度）だけ自車両１００のアクセル開度が増加されることを抑制するようアクセルコントローラ３３に指令を送る（Ｓ１９０）。この場合、アクセル開度を維持、またはアクセル開度を減少させることだけが許可される。

［第１実施形態による効果］
以上のように詳述した通信装置１においては、移動体（自車両１００および他車両２００）に搭載されおり、制御部１０は、他の移動体を特定する移動体情報（車両情報）を含むデータを通信によって取得し（Ｓ６５：通信取得手段）、通信装置１を搭載する移動体の周囲に位置する他の移動体を撮像した撮像画像から他の移動体を特定するための特定情報（車両情報）を抽出する（Ｓ９０：位置情報抽出手段）。そして、移動体情報と特定情報とが一致するか否かを判定し、一致する場合にデータの送信元となる他の移動体の位置が撮像画像中の他の移動体の位置であると特定する（Ｓ９５、Ｓ１００：位置特定手段）。

このような通信装置１によれば、自身の移動体との相対的な位置を画像から他の移動体の位置を検出するので、精度よく他の移動体の位置を把握できる。また、通信によって位置情報を得る必要がない構成とすることができる。

また、上記通信装置１において制御部１０は、複数の撮像画像から他の移動体を特定するための特定情報を、他の移動体までの距離とともに抽出する。
このような通信装置１によれば、移動しつつ撮像される複数の画像を利用することで他の移動体等を立体視することができるので、他の移動体の位置（特定情報が存在する位置）についても検出することができる。

［第１実施形態の第１変形例］
上記第１実施形態においては、急ブレーキを掛けた旨の情報を指定の方向に位置する他車両２００に送信するよう構成したが、この情報に限らず、車両や運転者の状態（車速や運転者の覚醒状態等）や周囲の環境（路面の凍結等）を示す情報を送信してもよい。これらの情報を送信するためには、車両や運転者の状態や周囲の環境を取得するための周知の構成を備えていればよい。

また、上記第１実施形態では、車両の状態（急ブレーキを掛けた旨の情報）を他車両２００に送信し、この情報を受けた車両が自身で制動を行うか否かを決定したが、情報を送信する側の装置において受信する側の車両の挙動を制御するようにしてもよい。

例えば、この場合の情報生成処理では、図９に示すように、停止させたい車両の車両情報、或いは車両の方向を取得する（Ｓ２１０）。この処理では、予めメモリ１２に車両情報が記録されたものを読み出したり、乗員が停止させたい車両の方向を指定（通信装置１に入力）したものを取得したりする。

より具体的には、例えば、盗難車として登録された車両情報を読み出して、この車両を停止させたり、速度違反を犯した車両が位置する方向を指定して減速や停止させたりするために、この車両を車両情報や車両の方向で指定する。続いて、これらの車両を停止させる停止指令を生成し（Ｓ２１５）、情報生成処理を終了する。

自車宛処理では、図１０に示すように、ブレーキコントローラ３４を介してブレーキを作動させ（Ｓ２３０）、処理を終了する。また、無指定処理では、図１１に示すように、何ら処理を行うことなく処理を終了する。

以上のように詳述した第１実施形態の第１変形例の通信装置１において制御部１０は、他の移動体を特定する移動体情報（車両情報）を取得する（Ｓ２１０：移動体情報取得手段）。そして、当該通信装置１を搭載する移動体（自車両１００）の周囲に位置する他の移動体（他車両２００）を撮像した撮像画像から他の移動体を特定するための特定情報（車両情報）を抽出する（Ｓ３０：特定情報抽出手段）。さらに、移動体情報と特定情報とが一致するか否かを判定し、一致する場合に移動体情報と特定情報とが一致した他の移動体の移動体情報とともに、他の移動体の挙動を制御する制御指令を送信する（Ｓ４０、Ｓ５０：制御指令送信手段）。

また、撮像画像で確認できた他の移動体に対して制御指令を送信するので、制御対象となる他の移動体を間違えにくくすることができる。例えば、パトカーから信号無視等の違反車両を停車させる際に本構成を利用することができる。

［第１実施形態の第２変形例］
次に、第２変形例の構成では、ある車両において撮像された撮像画像を特定の方向の車両だけに提供するよう構成されている。詳細には、本変形例の情報生成処理では、図１２に示すように、まず、自身の各カメラ２１〜２４による撮像画像を取得し（Ｓ２５５）、送信用の画像を生成する（Ｓ２６０）。

ここで、送信用の画像とは、例えば、各カメラ２１〜２４によって得られた画像（１フレーム分の画像）を１枚の画像を４分割したそれぞれの領域に割り当てたもの等が該当する。また、画像を各カメラ２１〜２４によって得られた画像のそれぞれをそのまま送信用の画像としてもよい。

続いて、画像を送信する相手先の方向を直前車（自車両１００の進行方向側の最も近い他車両２００）、直後車（自車両１００の進行方向側の反対側の最も近い他車両２００）、および２台後方の車両（自車両１００の進行方向側の反対側の２台目に近い他車両２００）に設定する（Ｓ２６５）。このような処理が終了すると情報生成処理を終了する。

次に、自車宛処理では、図１３に示すように、送られてきた撮像画像を取得し（Ｓ２８５）、この画像をディスプレイ３２に表示させる（Ｓ２９０）。このように画像を表示させる際には、例えば、送信元の車両が存在する方向から撮像された画像（例えば、自車両１００の前方に画像を送信した車両が存在する場合、前方から自車両１００側が撮像された画像）のみを選択して表示させる。このような処理が終了すると自車宛処理を終了する。なお、本変形例の無指定処理では、図１１に示すように、何ら処理を実施することなく終了する。

以上のように詳述した第１実施形態の第２変形例の通信装置１において制御部１０は、自身が位置する方向が撮像された撮像画像を含む（複数の）撮像画像を取得し（Ｓ２８５：撮像画像取得手段）、自身が位置する方向が撮像された撮像画像を選択して表示させる（Ｓ２９０：選択表示手段）。

このような通信装置１によれば、自車両１００の前方や後方の死角を補うことができる。また、２台前を走行する車両から、この車両の１台後方の車両を撮像した画像を提供する場合には、この車両の乗員の表情等を示す画像を提供することができる。

［第２実施形態］
［第２実施形態の構成および処理］
次に、別形態の通信装置１について説明する。本実施形態（第２実施形態）以下の実施形態では、第１実施形態の通信装置１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態の通信装置１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の通信装置１は、図１の破線部に示すように、アイドリングコントローラ３５を備えている。アイドリングコントローラ３５は、原則として自車両１００の停車時にアイドリングストップを行い、自車両１００の発進時（ブレーキが解除されたとき等）にエンジンの再始動を行う周知の構成を備えている。また、アイドリングコントローラ３５は、制御部１０からの指令に応じて自車両１００のエンジン（図示省略）のアイドリング状態（アイドリングストップおよびエンジンの再始動）を制御する機能も有する。

また、通信装置１は、図１の破線部に示すように、信号通信機３００とも通信するよう構成されている。ただし、信号通信機３００との通信は、信号通信機３００から自車両１００に対する単方向の通信である。信号通信機３００は、図１に示すように、交通信号機３０１と、情報生成装置３０２と、発光制御部３０３とを備えている。

交通信号機３０１は、赤、黄、青の３つの灯色を有する交通信号機として構成されており、赤、黄、青の各発光部位は多数のＬＥＤをアレイ配置することで構成されている。
情報生成装置３０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムに基づく後述する各種処理を実施する。

また、情報生成装置３０２は、交通信号機３０１から送信すべき情報を生成し、発光制御部３０３は、この情報を発光パターンに変換する。発光パターンとしては、発光させるＬＥＤを制御することで所定の発光形状（画像）を生成すること、およびＬＥＤの点滅パターンを設定することが挙げられる。

このような情報生成装置３０２は、図１４に示す信号発光処理を実行する。信号発光処理は、例えば信号通信機３００の電源が投入されると開始される処理であり、その後、一定周期毎に繰り返し実施される。また、信号発光処理は、交通信号機３０１において発光部における発光形状パターンや点滅パターンを変更しつつ発光させることで車両に対して所望の情報を送信する処理である。

信号発光処理では、まず、灯色情報を生成する（Ｓ３１０）。ここで灯色情報は、灯色が一巡するまでの周期や、灯色が次に変化するまでの時間等の情報を示す。
続いて、渋滞情報を生成する（Ｓ３２０）。渋滞情報は、外部から取得したものを利用する。

そして、各情報に基づいて発光パターンを生成し発光制御部３０３を介して交通信号機３０１から情報を送信する（Ｓ３３０）。ここで、図１５に示すように、１つの灯色を構成する多数のＬＥＤのうちの点灯させるものと点灯させないものとを設けることで、例えば１バイト分の各データを示す複数の発光形状パターン（１バイトの場合８種類）が準備されており、これらを送信する情報のデータ配置に従って時系列に沿って順次点灯させることで意味ある情報を送る。

また、図１６に示すように、灯色情報（図１６では「灯」と表示）については１／３０秒毎に１／１２０秒間だけ指定された発光形状パターンで点灯させ、渋滞情報（図１６では「渋」と表示）については（１／２４）秒毎に１／１２０秒間だけ指定された発光形状パターンで点灯させる。このようにすることで、各種カメラ２１〜２４による撮像周期を変更することで複数の情報の何れかを選択して取得できるようにしている。

なお、灯色情報と渋滞情報との周期が重複するタイミング（図１６では「共」と表示）については、自身の信号機を特定するＩＤ等、何れの情報にも必要な情報を送る。また、この交通信号機３０１においては、灯色情報や渋滞情報を送信しないタイミングでは全てのＬＥＤを点灯させる。つまり、大半の時間は全てのＬＥＤを点灯させることで、運転者や歩行者等の人が、交通信号機３０１が発光形状パターンを点灯していることに気付きにくくしている。

ところで、自車両１００の通信装置１では、前カメラ２１によって交通信号機３０１を発光形状パターンが点灯されているタイミング手撮像し、灯色情報や渋滞情報を読み取る信号受信処理を実施する。なお、前カメラ２１による撮像タイミングと交通信号機３０１による発光タイミングとは、例えば、ＧＰＳ信号や電波時計用の電波等を利用して同期が取られている。

信号受信処理は、例えば通信装置１の電源が投入されると他の処理とは並行して開始される処理であり、その後、一定周期毎に繰り返し実施される。信号受信処理では、図１７に示すように、まず、自車両１００から交通信号機３０１までの距離を前カメラ２１から得られた撮像画像に基づいて検出する（Ｓ３５５）。

続いて、交通信号機３０１までの距離が予め設定された閾値（例えば１００ｍ程度）以上であるか否かを判定する（Ｓ３６０）。肯定判定されれば（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、前カメラ２１による撮像周期を１／３０秒（３０フレーム／秒）に設定する（Ｓ３６５）。

また、否定判定されれば（Ｓ３６０：ＮＯ）、前カメラ２１による撮像周期を１／２４秒（２４フレーム／秒）に設定する（Ｓ３７０）。続いて、設定された撮像周期で得られた撮像画像を取得し（Ｓ３７５）、この撮像画像の交通信号機３０１の部位から発光部を抽出し、発光形状パターンを認識する（Ｓ３８０）。認識した発光形状パターンに応じた値はメモリ１２に一時的に格納される。

続いて、情報の受信が完了したか否かを判定か否かを判定する（Ｓ３８５）。否定判定されれば（Ｓ３８５：ＮＯ）、Ｓ３７５の処理に戻る。また、肯定判定されれば（Ｓ３８５：ＹＥＳ）、灯色情報を取得したか渋滞情報を取得したかを判定する（Ｓ３９０）。この処理では、撮像周期によって何れの情報を取得したか判定すればよい。

渋滞情報を取得していれば（Ｓ３９０：渋滞）、ディスプレイ３２を介して渋滞情報を報知し（Ｓ３９５）、後述する灯色情報処理を実施する（Ｓ４００）。また、Ｓ３９０の処理にて、灯色情報を取得していれば（Ｓ３９０：灯色）、後述する灯色情報処理を実施する（Ｓ４００）。灯色情報処理が終了すると信号受信処理を終了する。

灯色情報処理は、灯色情報を利用して自車両１００の制御（運転支援）を行う処理である。灯色情報処理は、図１８に示すように、自車両１００が停車中であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。この処理では、撮像画像中の各画素の輝度の変化率（規定割合以上の画素に輝度の変化がなければ停車中であると判定）や、周知の車速センサ（図示省略）から得られる自車両１００の車速によって停車中であるか否かを判定すればよい。

否定判定されれば（Ｓ４１０：ＮＯ）、交通信号機３０１における灯色が青の状態で交通信号機３０１に到達できる速度を算出し（Ｓ４１５）、その速度をディスプレイ３２を介して報知する（Ｓ４２０）。

また、Ｓ４１０の処理にて、肯定判定されれば（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、アイドリングストップ中であるか否かを判定する（Ｓ４３０）。否定判定されれば（Ｓ４３０：ＮＯ）、灯色情報処理を終了する。

また、肯定判定されれば（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、交通信号機３０１における灯色が青になるまでの時間が規定値（例えば１秒程度）未満であるか否かを判定する（Ｓ４３５）。なお、既に灯色が青である場合には、灯色が青になるまでの時間は０秒であるものとする。

否定判定されれば（Ｓ４３５：ＮＯ）、灯色情報処理を終了する。また、肯定判定されれば（Ｓ４３５：ＹＥＳ）、アイドリングコントローラ３５に対してアイドリングストップを解除させ（Ｓ４４０）、灯色情報処理を終了する。

［第２実施形態による効果］
以上のように詳述した第２実施形態の通信装置１において制御部１０は、交通信号機３０１までの距離を取得し（Ｓ３５５：信号機距離取得手段）、この距離に応じて撮像画像を得る際の撮像周期を変更する（Ｓ３６０〜Ｓ３７０）。だたし、交通信号機３０１は、信号灯色の発光タイミングおよび発光形状パターンを複数の異なる周期で生成することで、異なる情報を異なる周期で送信し、これらの送信周期と前カメラ２１による撮像周期とが同期している。

このような通信装置１によれば、交通信号機３０１までの距離に応じて異なる情報を取得することができる。また、交通信号機３０１は、これらの情報を、交通信号機３０１を視認できる範囲内だけに送信することができる。

また、上記通信装置１において制御部１０は、光通信を用いて灯色情報を取得し（Ｓ３７５、Ｓ３８０：灯色情報取得手段）、灯色情報に基づいて自車両１００の運転を支援する（Ｓ４１０〜Ｓ４４０：運転支援手段）。

特に、灯色が青の状態で交差点に進入できる速度を報知したり（Ｓ４２０：速度報知手段）、灯色が青になるより前にアイドリングストップを解除したりする（Ｓ４４０：アイドリングストップ解除手段）。

このような通信装置１によれば、運転者による自車両１００の操作性を向上させることができる。
［第２実施形態の変形例］
上記第２実施形態の構成では、交通信号機３０１からの距離に応じて前カメラ２１による撮像タイミングを変更するよう構成したが、信号からの距離に限らず、例えば、交通信号機３０１を前カメラ２１にて確認できてからの時間に応じて前カメラ２１による撮像タイミングを変更してもよい。

［第３実施形態］
［第３実施形態の構成および処理］
第３実施形態の通信装置１においては、自車両１００において撮像された複数の撮像画像を利用して、自車両１００の運転を支援する処理を実施する車両制御装置として機能する。

詳細には、図１９および図２０に示す自律処理を実施する。自律処理は、例えば通信装置１の電源が投入されると開始される処理であり、その後、一定周期毎に繰り返し実施される。

自律処理では、図１９および図２０に示すように、まず、各カメラ２１〜２４にて得られた撮像画像を取得する（Ｓ４６０）。そして、これらの撮像画像から自車両１００にとって危険となり得る他車両２００を抽出する（Ｓ４６５）。

この処理では、過去における複数フレームにおいて他車両２００を抽出し、他車両２００の挙動を検出する。そして、自車両１００との相対距離が増えたり減ったりしている（つまりふらついている）車両や、自車両１００との相対距離が急激に減少している車両を危険となり得る他車両２００（危険車両）と認定する。

また、他車両２００の運転者の顔の表情を撮像画像から抽出し、覚醒状態や心情を解析する。そして、覚醒状態が低い（居眠りに近い覚醒状態）の運転者や、怒りの表情を浮かべた運転者が搭乗している他車両２００についても危険となり得る他車両２００と認定する。

続いて、自車両１００の周囲に危険車両が存在するか否かを判定する（Ｓ４７０）。否定判定されれば（Ｓ４７０：ＮＯ）、後述するＳ４８０の処理に移行する。また、肯定判定されれば（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、この車両情報をメモリ１２に記録する（Ｓ４７５）。

続いて、周囲の車両情報を撮像画像から抽出し、この車両情報と記録した危険車両の車両情報とを照合する（Ｓ４８０）。この処理では、今回の処理にて危険車両が検出されなかったとしても、一度危険車両であると登録された車両が付近を通過した場合に報知できるようにしている。

そして、付近に記録した危険車両が存在するか否かを判定する（Ｓ４８５）。否定判定されれば（Ｓ４８５：ＮＯ）、後述するＳ５００の処理に移行する。また、肯定判定されれば（Ｓ４８５：ＹＥＳ）、ディスプレイ３２を介して付近に危険車両がいる旨の警告等の報知を実施する（Ｓ４９０）。

続いて、左右のカメラ２３，２４および後カメラ２２からの撮像画像から隣接する車線において自車両１００と並行して走行する他車両２００の相対速度を検出する（Ｓ５００）。そして、自車両のウインカ（図示省略）が作動しているか否かを判定する（Ｓ５０５）。

肯定判定されれば（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、この他車両２００までの相対速度および相対距離に基づいて車線変更（合流）の可否を案内（報知）し（Ｓ５１０）、自律処理を終了する。また、否定判定されれば（Ｓ５０５：ＮＯ）、直前・直後の他車両２００までの車間距離を撮像画像に基づいて検出する（Ｓ５１５）。

そして、直前車までの車間距離と直後車までの車間距離との和が設定距離未満にならないようにアクセルコントローラ３３やブレーキコントローラ３４を介して自車両の車速を制御する（Ｓ２００）。なお、ここでいう設定距離は、自車両１００の速度の増加（制動距離の増加）に応じて増加するよう設定される。このような処理が終了すると自律処理を終了する。

［第３実施形態による効果］
以上のように詳述した第３実施形態の通信装置１において、制御部１０は、自車両に危険を及ぼす虞のある危険車両についての車両情報を撮像画像中から抽出し（Ｓ４６５：危険車両抽出手段）、この危険車両についての車両情報を記録する（Ｓ４７５：車両情報記録手段）。そして、付近を通過する車両の車両情報を撮像画像中から抽出し、この車両情報と危険車両についての車両情報とを照合する（Ｓ４８０：照合手段）。そして、照合の結果、付近に登録された危険車両が存在する場合、警告等の報知を実施する（Ｓ４８５，Ｓ４９０：報知手段）。

このような通信装置１によれば、一度登録した危険車両が接近したとき報知することができる。
また、上記通信装置１において制御部１０は、撮像画像に基づいて他車両２００との相対速度を検出し（Ｓ５００：相対速度検出手段）、この相対速度に従って進路変更の案内を行う（Ｓ５１０：進路変更案内手段）。

このような通信装置１によれば、進路変更の案内を行う際に撮像画像に基づいて他車両２００との相対距離を検出するので簡素な構成とすることができる。
また、制御部１０は、前後のカメラ２１，２２を利用して直前車および直後車までの車間距離を検出し（Ｓ５１５：車間距離検出手段）、これらの車間距離の和が、自車両の走行速度に応じて設定される設定距離未満とならないように自車両１００の走行速度を制御する（Ｓ５２０：車間制御手段）。

このような通信装置１によれば、直前車と直後車との車間距離の和を維持することができるので、直前車の制動に伴って自車両１００が制動を行った際に、直後車からの追突を回避しやすくすることができる。

［第３実施形態の変形例］
上記第３実施形態では、危険車両について自車両１００の運転者だけに警告等の報知を行ったが、他車両２００にも危険車両の存在を報知してもよい。この際には、例えば、前述のように通信部３１を介して他車両２００に対して報知をしてもよいし、他車両２００のカメラの撮像周期と同期して間欠的に危険を示す信号を、ヘッドライト等のライトや自車両１００の外部に向けて配置されたディスプレイを通じて光通信で送信してもよい。この通信には、第２実施形態で示したような通信態様を採用すればよい。

［第４実施形態］
また、自車両１００等の内部に持ち込まれた携帯端末装置が前述の通信装置１の機能を備えていてもよい。この場合、通信装置１としての処理は、携帯端末装置のアプリケーションによって実行される。なお、携帯端末装置をシンクライアントとし、処理はサーバで実行してもよい。

このような構成の具体例について図２１、図２２を用いて説明する。
自車両１００においては、通信装置１の大半の構成を有する通信装置２と、自車両の乗員が車内に持ち込んだスマートフォン４００（携帯端末装置に相当）とが搭載されており、スマートフォン４００が制御部１０による処理の一部または全部を実施する。なお、アクセルコントローラ３３、ブレーキコントローラ３４、アイドリングコントローラ３５に指示を送る処理については制御部１０が中継する。つまり、通信装置２において通信部３１は、スマートフォン４００との通信を行う。

スマートフォン４００は、カメラ４０１と、通信部４０２と、周知のスマートフォンとしての構成を備えている。通信部４０２は、携帯電話の基地局６との通信を行うとともに、通信装置２との通信を行う。カメラ４０１は、前述の通信装置１に備えられていたカメラ２１〜２４と同様の機能を有する。

また、本実施形態の構成においては、インターネット網５に複数の基地局６やサーバ４２０が接続され、互いに通信可能に構成されている。サーバ４２０は、ＣＰＵ４２１とメモリ４２２とデータベース４２３とを備えた周知のサーバとしての機能を有する。

サーバ４２０のデータベース４２３には、車両情報（ナンバプレートの情報等）と車両に搭載されたスマートフォン４００に接続するための識別情報（電話番号や識別番号等）とが紐付けられた対応情報が格納されている。

本実施形態の構成では、スマートフォン４００が情報を送信する際に、前述の車両情報に換えて識別情報を送信し、カメラ４０１にて車両情報を得ると、後述する処理を実施し、サーバ４２０に対して車両情報に対応する対応情報を要求し、識別情報を認識することで、相手先を特定した通信を実施できるよう構成している。

この際の処理の具体例を図２２に示す。スマートフォン４００は、車両情報および対応情報の一方から、車両情報および対応情報の他方を認識する必要がある場合にスマホ要求処理を実施する。ここでは、端末情報を要求する場合について説明するが、車両情報を要求する場合にも同様の処理を実施すればよい。

スマホ要求処理では、まず自身の車両情報と端末情報を要求したい車両の車両情報ともに、端末情報をサーバ４２０に対して要求する（Ｓ５６０）。端末情報の要求後は、要求に対する応答である情報を受信するまで待機する（Ｓ５６５）。

サーバ４２０（ＣＰＵ４２１）は、サーバ処理を実行して端末情報の要求の有無を監視する（Ｓ６０５）。端末情報の要求を受けると（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、車両情報に基づいてデータベース４２３を検索して要求された端末情報を抽出し、この端末情報に基づいて対応する他車両２００に搭載されたスマートフォン４００に、他の車両に端末情報を提供してよいかどうかを問い合わせる（Ｓ６１０）。そして、その結果が得られるまで待機する（Ｓ６１５）。

問い合わせを受けた他車両２００のスマートフォン４００では、スマホ許諾処理を実施しており、この問い合わせを受けたか否かを判定する（Ｓ６５５）。否定判定されれば（Ｓ６５５：ＮＯ）、Ｓ６５５の処理を繰り返す。また、肯定判定されれば（Ｓ６５５：ＹＥＳ）、他の車両に端末情報を提供してもよいか否かを示す選択結果をサーバ４２０に応答し（Ｓ６６０）、スマホ許諾処理を終了する。

ここで、上述の選択結果については、予めスマートフォン４００において登録されていてもよいし、問い合わせがあったときにその都度選択できるようにしてもよい。
サーバ４２１は、選択結果を受けると（Ｓ５１５：ＹＥＳ）、端末情報を提供しても旨の選択結果であったか否かを判定する（Ｓ６２０）。肯定判定されれば（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、車両情報に対応する端末情報を自車両１００のスマートフォン４００に送信し（Ｓ６２５）、サーバ処理を終了する。また、否定判定されれば（Ｓ６２０：ＮＯ）、情報提供できない旨を示すＮＧ情報を自車両１００のスマートフォン４００に送信し（Ｓ６３０）、サーバ処理を終了する。

自車両１００のスマートフォン４００は、サーバ４２０からの情報を受けると（Ｓ５６５：ＹＥＳ）、端末情報を受信した場合にはこの情報を抽出してスマホ要求処理を終了する。

このような構成では、画像から車両情報を抽出できたときに、この車両情報に対応する端末装置を特定し、この端末装置と通信を行うことができる。また、通信先の端末装置がアクセスされることを拒否することができるので、通信先の端末装置の使用者が煩わしさ感じ難くすることができる。

なお、この構成を採用する場合、通信先の端末装置と通信可能なタイミングに制限を設けてもよい。例えば、通信先の端末装置と通信開始後、通信先の端末装置が設定する規定時間だけ通信可能としたり、画像において車両情報を認識できる間だけ通信可能としたりするとよい。この場合、サーバ４２０は、Ｓ６２５の処理の前に自車両１００の端末装置が他車両２００の端末装置と通信可能なタイミングであるか否かの判定を行い、通信可能な場合だけＳ６２５の処理を実施するようにすればよい。

また、通信先の端末装置に許諾を求める処理については省略してもよい。この場合、スマホ許諾処理の全て、およびサーバ処理のうちのＳ６１５、Ｓ６２０、Ｓ６３０の処理が不要となり、より簡素な構成とすることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

例えば、上記実施形態においては、ステレオカメラから得られた複数の撮像画像を利用して立体視したが、１つのカメラにて異なるタイミングで得られた複数の撮像画像から立体視を行うようにしてもよい。

また、自車両１００と他車両２００との通信は、電波による通信であるものして説明したが、光通信等であってもよい。また、データのやり取りは、メールやメッセージをやり取り可能なアプリケーションを利用して、テキストや画像を送受信することによって実施してもよい。

さらに、上記実施形態における通信装置は、各種カメラ２１〜２４を除いてカーナビゲーションシステムやカーオーディオと兼用されていてもよい。このような構成の場合には、カーナビゲーションシステムやカーディオに備えられたスピーカから音声を流すことで報知を行うようにしてもよい。

１…通信装置、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…前カメラ、２２…後カメラ、２３…右カメラ、２４…左カメラ、３１…通信部、３２…ディスプレイ、３３…アクセルコントローラ、３４…ブレーキコントローラ、３５…アイドリングコントローラ、１００…自車両、２００…他車両、３００…信号通信機、３０１…交通信号機、３０２…情報生成装置、３０３…発光制御部。

Claims

自車両に搭載された通信装置であって、
他の車両を特定する車両情報を含むデータを通信によって取得する通信取得手段と、
当該自車両の周囲に位置する他の車両を撮像した撮像画像から他の車両を特定するための特定情報を抽出する特定情報抽出手段と、
前記車両情報と前記特定情報とが一致するか否かを判定し、一致する場合に前記データの送信元となる他の車両の位置が撮像画像中の他の車両の位置であると特定する位置特定手段と、
前記他の車両のうちの直前車および直後車までの車間距離を検出する車間距離検出手段と、
前記他の車両から制動する旨を含むデータを受けると、該制動する旨を含むデータが前記直前車からのデータであるか否かを判定し、該制動する旨を含むデータが前記直前車からのデータである場合に、自車両を減速させ、該制動する旨を含むデータが前記直前車以外の車両からのデータである場合に、自車両の加速を制限するように自車両の走行速度を制御する車間制御手段と、
を備えたことを特徴とする通信装置。
請求項１に記載の通信装置であって、
前記特定情報抽出手段は、複数の撮像画像から前記他の車両を特定するための特定情報を、前記他の車両までの距離とともに抽出すること
を特徴とする通信装置。