JP6523199B2

JP6523199B2 - 車両通信装置

Info

Publication number: JP6523199B2
Application number: JP2016058727A
Authority: JP
Inventors: 昌也樽家; 金井　達徳; 達徳金井; 祐介城田; 章博柴田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP2017174108A

Description

本発明の実施形態は、車両通信装置に関する。

従来、車両の自動運転を行うにあたって、各種のセンサ等から得られるデータと、Ｖ２Ｘから得られるデータをまとめて周辺情報とする手法がある。

特開２００６−１７２０５３号公報

しかしながら、周辺情報として無線通信介して得られる情報を適用する場合、その情報の信頼性に問題があることがあった。例えば、悪意のある第３者からの情報である可能性、整備不良や故障のある車両等からの情報である可能性、及び質が低い情報からくるデータの誤りなどが問題であり、運転者が管理できる自車両のセンサ等から得られる情報とは性質が大きく異なっていた。本発明が解決しようとする課題は、外部から送信される情報を用いて、車両の走行における危険を精度よく効率的に防止することができる車両通信装置を提供することである。

実施形態の車両通信装置は、通信機能を備え、車両に設置されて情報を取得する車両通信装置であって、第１情報取得部と、第２情報取得部と、判定部と、処理部とを有する。第１情報取得部は、車外の情報に関する第１情報を外部から通信によって取得する。第２情報取得部は、車外の情報に関して信頼度が確認された第２情報を取得する。判定部は、第２情報に基づいて、第１情報の信頼度を判定する。処理部は、判定部が判定した信頼度に応じて処理した第１情報を、第２情報に対して付加する処理を行う。

実施形態にかかる車両通信装置を含む通信システムの概要を示す図。実施形態にかかる車両通信装置が有する処理機能の概要を示すブロック図。車両（自車）に設置された車両通信装置が取得する第１情報及び第２情報を模式的に示す図。情報比較部が第１情報の信頼度を判定する方法を模式的に示す図。車両通信装置の動作例を示すフローチャート。第１情報とは異なる時刻に取得された第２情報に基づいて、情報比較部が第１情報の信頼度を判定する場合の動作を模式的に示す図。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる車両通信装置を含む通信システムについて説明する。図１は、実施形態にかかる車両通信装置（車両機）５０を含む通信システム１０の概要を示す図である。図１に示すように、通信システム１０は、公道に配置された信号機２０などに設けられた路側通信装置（路側機）３０の周辺を、複数の車両４０がそれぞれ車両通信装置（車両機）５０を設置されて通過可能にされている。

路側通信装置３０は、路側の所定位置に設置され、車外の情報に関する第１情報（例えば、車外の障害物の存在や、他の車両情報）を無線通信によって送信する。路側通信装置３０が送信する無線信号は、同期情報を通知するものであり、例えば無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）などである。

車両通信装置５０は、ＣＰＵ、メモリ及び入出力装置（例えばタッチパネルなどの表示装置）を備えたコンピュータとしての機能と、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、カメラ（又はレーザーレーダーなどの測距装置）及び各種センサを含む各種の検出機能と、例えば無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）などの通信機能を有する。そして、車両通信装置５０は、Ｖ２Ｘとして車車間通信及び路車間通信などを行う。

図１における無線ＬＡＮでは、路側通信装置３０がアクセスポイント（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ；ＡＰ）となり、複数の車両通信装置５０がステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）となって、ビーコンフレームを用いた無線通信を行ってもよい。また、ここでは無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）を用いた例を示しているが、ＩＴＳ無線システムでの利用が検討されている通信方式（ＩＴＳ−ＦＯＲＵＭＲＣ−００６）を用いてもよい。

図２は、実施形態にかかる車両通信装置５０が有する処理機能の概要を示すブロック図である。図２に示すように、車両通信装置５０は、第１情報取得部５００、第２情報取得部５０２、走行情報取得部５０４、相対位置算出部５０６、情報比較部（判定部）５０８、処理部５１０及び出力部５１２を有する。

第１情報取得部５００は、車外の情報に関する第１情報を外部から通信によって取得する。第２情報取得部５０２は、車外の情報に関して信頼度が確認された第２情報を取得する。例えば、第２情報取得部５０２は、車両４０（自車）上で生成されて予め車外の情報に関して信頼度が確認された情報、又は車外の情報に関して信頼度が所定レベルよりも高いと後述する情報比較部５０８が判定した情報を、第２情報として取得してもよい。走行情報取得部５０４は、車両４０の走行時の状態（速度、方向などを含む）を示す走行情報を取得する。

相対位置算出部５０６は、第２情報が車外の情報に関して示す第２領域の位置に対して、第１情報が車外の情報に関して示す第１領域の相対位置を算出する。情報比較部（判定部）５０８は、第２情報に基づいて、第１情報の信頼度を判定する。例えば、情報比較部５０８は、予め定められた情報、又は学習により予測される情報に対して、第１情報が所定のレベルよりもズレている場合、第１情報は信頼できない情報であると判定する。その他、第１情報が車外の情報に関して示す第１領域の相対位置を必要とせず、第１情報自体で整合性が取れているかで信頼度を判定してもよい。

処理部５１０は、第１情報、第２情報及び走行情報と、情報比較部５０８が判定した信頼度を用いて処理を行い、処理結果を情報比較部５０８及び出力部５１２に対して出力する。また、処理部５１０は、情報比較部５０８が判定した信頼度に応じて処理した第１情報を付加した第２情報、及び走行情報に基づいて、車両４０を制御する処理を行ってもよい。また、処理部５１０は、処理した第１情報を付加した第２情報、及び走行情報に基づいて、車両４０の危険性を判定する処理を行ってもよい。

出力部５１２は、処理部５１０が処理した結果を出力する出力装置などである。例えば、出力部５１２は、タッチパネルなどであり、処理部５１０が処理した結果として車両４０の危険性が所定レベルよりも高いと判定された場合、アラートの表示などを行う。また、出力部５１２は、処理部５１０が処理結果として制御情報を出力する場合には、制御対象に対して制御情報を出力するように構成されてもよい。

なお、第１情報取得部５００、第２情報取得部５０２、走行情報取得部５０４、相対位置算出部５０６、情報比較部５０８、及び処理部５１０の一部又は全部は、ハードウェアによって構成されてもよいし、ソフトウェアによって構成されてもよい。

次に、車両通信装置５０の動作について詳述する。図３は、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０が取得する第１情報及び第２情報を模式的に示す図である。

車両４０ａに設置された車両通信装置５０は、車両４０ａが備える各種センサ（カメラ又はレーザーレーダーなどの測距装置）が検出した結果を用いて、車両４０ａの周辺の車外の情報に関して信頼度が確認された第２情報を第２情報取得部５０２によって取得する。この第２情報は、例えば第２領域６０ａにおいて車外の情報に関して信頼度が確認されたＯＧＭ（ＯｃｃｕｐａｎｃｙＧｒｉｄＭａｐ）である。ＯＧＭは、第２領域６０ａなどの領域を分割したグリッドごとに障害物の占有確率（存在確率）を示したマップである。信頼度の確認は、例えば自車のセンサによるデータかどうかや、センサの特性や状況（温度、明暗、電波環境等）に応じて設定してもよい。センサだけでなく、センサが検出した結果や、その結果等を用いて自己位置から地図等を参照した結果に応じて設定してもよい。

また、車両４０ｂ（他車）に設置された車両通信装置５０も、車両４０ｂが備える各種センサ（カメラ又はレーザーレーダーなどの測距装置）が検出した結果を用いて、車両４０ｂの周辺の車外の情報に関する情報を取得する。車両４０ｂが取得する情報は、例えば第１領域６０ｂにおける車外の情報に関するＯＧＭである。

ここで、車両４０ａに設置された車両通信装置５０は、車両４０ｂに設置された車両通信装置５０が取得した第１領域６０ｂのＯＧＭを、無線通信によって受信することにより、第１情報取得部５００が第１情報として取得する。

車両４０ａに設置された車両通信装置５０は、相対位置算出部５０６が第２領域６０ａの位置に対して、第１領域６０ｂの相対位置を算出する。また、車両４０ａに設置された車両通信装置５０は、相対位置算出部５０６が算出した相対位置によって実空間上の位置（座標）を合わせて配置した場合に重なる重複領域６２における第１情報と第２情報の一致度に基づいて、情報比較部５０８が第１情報の信頼度を判定する。

図４は、情報比較部５０８が第１情報の信頼度を判定する方法を模式的に示す図である。車両４０ａ（自車）の第２領域６０ａにおける重複領域６２のＯＧＭに対し、車両４０ｂ（他車）の第１領域６０ｂ−１における重複領域６２−１のＯＧＭの一致度が所定のレベルよりも高い場合、情報比較部５０８は、第１情報の信頼度が高いと判定する。また、車両４０ａ（自車）の第２領域６０ａにおける重複領域６２のＯＧＭに対し、車両４０ｂ（他車）の第１領域６０ｂ−２における重複領域６２−２のＯＧＭの一致度が所定のレベル以下である場合、情報比較部５０８は、第１情報の信頼度が低いと判定する。

図５は、車両通信装置５０の動作例を示すフローチャートである。図５に示すように、車両通信装置５０は、まず第１情報取得部５００が第１情報を取得し（Ｓ１００）、第２情報取得部５０２が第２情報を取得する（Ｓ１０２）。

車両通信装置５０は、相対位置算出部５０６が第２領域６０ａの位置に対して、第１領域６０ｂの相対位置を算出し（Ｓ１０４）、情報比較部５０８が第１情報の信頼度を判定する（Ｓ１０６）。情報比較部５０８は、第１情報の信頼度があると判定した場合にはＳ１０８の処理に進み、第１情報の信頼度がないと判定した場合にはＳ１１２の処理に進む。

Ｓ１０８の処理において、処理部５１０は、例えば情報比較部５０８が判定した信頼度に応じた重みをつけた第１情報を、第２情報に合成し、合成した結果を用いて所定の処理を行う。また、車両通信装置５０は、Ｓ１０８の処理結果に応じた出力（例えばアラート）を出力部５１２が出力する（Ｓ１１０）。Ｓ１１２の処理において、処理部５１０は、第１情報を破棄する。

次に、車両通信装置５０の他の動作例について説明する。図６は、第１情報とは異なる時刻に取得された第２情報に基づいて、情報比較部５０８が第１情報の信頼度を判定する場合の動作を模式的に示す図である。

図６（ａ）に示した車両４０ａ（自車）と車両４０ｃ（他車）は、それぞれ同方向に向けて走行しているとする。図６（ａ）に示すように、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０の第２領域６０ａと、車両４０ａに設置された車両通信装置５０が車両４０ｂに設置された車両通信装置５０から受信した第１領域６０ｃ（Ｖ２Ｘ情報）とには、重複領域がない。

そこで、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０は、ｎ秒前に車両４０ｄに設置された車両通信装置５０から受信した第１領域６０ｄ（ｎ秒前のＶ２Ｘ情報）と第２領域６０ａとの重複領域６２−４を用いて、車両４０ｃの車両通信装置５０が送信する第１情報の信頼性を判定してもよい。また、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０は、重複領域６２−３を用いて第１領域６０ｃの相対位置を算出してもよい。

また、図６（ｂ）に示した車両４０ａ（自車）と車両４０ｄ（他車）は、それぞれ同方向に向けて走行しているとする。図６（ｂ）に示すように、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０の第２領域６０ａと、車両４０ａに設置された車両通信装置５０が車両４０ｄに設置された車両通信装置５０から受信した第１領域６０ｄ（Ｖ２Ｘ情報）とには、重複領域がない。

そこで、車両４０ａ（自車）に設置された車両通信装置５０は、ｎ秒前の第２領域６０ａ−１（ｎ秒前の自車情報）と第１領域６０ｄ（Ｖ２Ｘ情報）との重複領域６２−５を用いて、車両４０ｄの車両通信装置５０が送信する第１情報の信頼性を判定してもよい。なお、車両通信装置５０は、車両４０ｄの車両通信装置５０が送信する第１情報に対して、第１領域６０ｄや第２領域６０ａ−１などの過去の情報に対して、現在の時刻との齟齬を緩和させるために動き予測を用いたり、データに含まれる署名などを用いたりして信頼性を判定してもよい。

また、情報比較部５０８は、処理部５１０が生成した車両４０ａの進むべき経路に、第１情報が与えた影響度に応じて信頼度を判定してもよい。例えば、経路生成に与えた影響度は、第１情報有無で生成された経路の差の度合を表し、その度合いが大きい場合は、小さい場合に比べて第１情報の信頼度を低く設定してもよい。自車の走行に影響がない場合には、第１情報が不正なデータであっても気にする必要はないが、自車の走行に影響がある情報（影響度が大きい場合）は一度低く設定し、自車のセンサや第３者のセンサで確認することによって効率的に運用することができる。

このように、実施形態にかかる車両通信装置５０が外部から受信した第１情報の信頼度を判定し、信頼度に応じて処理した第１情報を第２情報に付加するので、車両４０の走行における危険を精度よく効率的に防止することができる。つまり、車両通信装置５０は、車両４０（自車）のセンサなどで検知できない範囲に対し、他車の車両通信装置５０などから第１情報を受信して、信頼度に応じて第２情報に付加するので、余裕をもった危機回避などを実現することが可能である。

また、本発明のいくつかの実施形態を複数の組み合わせによって説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０通信システム
２０信号機
３０路側通信装置
４０車両
５０車両通信装置
６０ａ第２領域
６０ｂ第１領域
６２重複領域
５００第１情報取得部
５０２第２情報取得部
５０４走行情報取得部
５０６相対位置算出部
５０８情報比較部（判定部）
５１０処理部
５１２出力部

Claims

通信機能を備え、車両に設置されて情報を取得する車両通信装置であって、
車外の情報に関する第１情報を外部から通信によって取得する第１情報取得部と、
車外の情報に関して前記車両に備えられた測定器によって取得された情報を含む第２情報を取得する第２情報取得部と、
前記第２情報に基づいて、前記第１情報の信頼度を判定する判定部と、
前記判定部が判定した信頼度に応じて処理した前記第１情報を、前記第２情報に対して付加する処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部で前記第１情報を付加した後の前記判定部での判定には、前記処理部で前記第１情報が付加された前記第２情報を用いる、
車両通信装置。
前記第２情報が車外の情報に関して示す第２領域の位置に対して、前記第１情報が車外の情報に関して示す第１領域の相対位置を算出する相対位置算出部
を有し、
前記判定部は、
前記相対位置に合わせて前記第１領域及び前記第２領域を配置した場合に重なる重複領域における前記第１情報と前記第２情報の一致度に基づいて、前記第１情報の信頼度を判定すること
請求項１に記載の車両通信装置。
前記第２情報取得部は、
前記車両上で生成されて予め車外の情報に関して信頼度が確認された情報、又は車外の情報に関して信頼度が所定レベルよりも高いと前記判定部が判定した情報を、前記第２情報として取得する
請求項１に記載の車両通信装置。
前記判定部は、
予め定められた情報、又は学習により予測される情報に対して、前記第１情報が所定のレベルよりもズレている場合、前記第１情報は信頼できない情報であると判定する
請求項１に記載の車両通信装置。
通信機能を備え、車両に設置されて情報を取得する車両通信装置であって、
車外の情報に関する第１情報を外部から通信によって取得する第１情報取得部と、
車外の情報に関して前記車両に備えられた測定器によって取得された情報を含む第２情報を取得する第２情報取得部と、
前記第２情報に基づいて、前記第１情報の信頼度を判定する判定部と、
前記判定部が判定した信頼度に応じて処理した前記第１情報を、前記第２情報に対して付加する処理を行う処理部と、
前記車両の走行時の状態を示す走行情報を取得する走行情報取得部と、
を有し、
前記判定部は、
前記処理部が生成した前記車両の経路に、第１情報が与えた影響度に応じて信頼度を判定する
車両通信装置。
前記処理部は、
処理した前記第１情報を付加した前記第２情報、及び前記走行情報に基づいて、前記車両を制御する処理を行う
請求項５に記載の車両通信装置。
前記判定部は、
前記第１情報とは異なる時刻に取得された前記第２情報に基づいて、前記第１情報の信頼度を判定する
請求項１に記載の車両通信装置。
前記処理部は、
処理した前記第１情報を付加した前記第２情報、及び前記走行情報に基づいて、前記車両の危険性を判定する処理を行い、
前記車両の危険性が所定レベルよりも高い場合にアラートを出力する出力部
をさらに有する
請求項５に記載の車両通信装置。
前記処理部は、
前記判定部が判定した信頼度に応じた重みをつけた前記第１情報を、前記第２情報に合成する
請求項１に記載の車両通信装置。
前記第２情報が車外の情報に関して示す第２領域の位置に対して、前記第１情報が車外の情報に関して示す第１領域の相対位置を算出する相対位置算出部をさらに有し、
前記第１情報は、
前記第１領域を分割したグリッドごとに障害物の占有確率を示したマップであり、
前記第２情報は、
前記第２領域を分割したグリッドごとに障害物の占有確率を示したマップであり、
前記処理部は
前記相対位置算出部が算出した相対位置と、障害物の占有確率と、に基づいて、前記判定部が判定した信頼度に応じた重みをつけた前記第１情報を、前記第２情報に合成する
請求項９に記載の車両通信装置。
前記処理部が合成したマップを表示する出力部
をさらに有する
請求項１０に記載の車両通信装置。