JPWO2013076793A1

JPWO2013076793A1 - 車両特定装置

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Publication number: JPWO2013076793A1
Application number: JP2013545671A
Authority: JP
Inventors: 充央志田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2015-04-27
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: CN103946906A; EP2784762A4; EP2784762A1; WO2013076793A1; JP5895943B2; US20140297063A1

Abstract

車両特定装置（１００）は、自車両（１０）の周辺を走行し、且つ、該自車両と通信可能な一又は複数の通信車（２１〜２５）に係る第１挙動情報を通信により取得する取得手段（１１）と、自車両の周辺を走行する他車両（２１〜２５、３１）に係る第２挙動情報を検出する検出手段と、を備え、取得された第１挙動情報と検出された第２挙動情報とを比較することによって、自車両の先行車を特定する車両特定装置である。該車両特定装置は、先行車として特定された車両である特定車両が、検出手段により検出されている際に、検出手段による特定車両の検出が途絶えたか否かに応じて、特定車両を先行車候補とするか否かを決定する決定手段（１４）を更に備える。

Description

本発明は、例えば、相互に異なる系統で検出された他車両の挙動に基づいて先行車を特定する車両特定装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、自律センサにより検出された速度変化と、車車間通信により取得された速度変化とを比較することによって、自律センサの検出対象である他車両と、車車間通信の通信対象である他車両とが同一であるか否かを判定する装置が提案されている（特許文献１参照）。

或いは、通信により取得された各他車両の位置情報に基づく各他車両の移動距離と自車両の移動距離との差と、レーダで検出された自車両と前方車両との車間距離の変化量と、の差分の積算値を算出し、該算出さ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ことを条件に、通信先の他車両を前方車両候補として決定する装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−０４６８７３号公報特開２０１０−２３１３５８号公報

上述の背景技術では、自車両の通信範囲内に新たな車両が侵入する度に、比較判定が行われることとなり、例えば自車両のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）による処理負荷が大きくなる可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、処理負荷を低減することができる車両特定装置を提供することを課題とする。

本発明の車両特定装置は、上記課題を解決するために、自車両の周辺を走行し、且つ、前記自車両と通信可能な一又は複数の通信車に係る第１挙動情報を通信により取得する取得手段と、前記自車両の周辺を走行する他車両に係る第２挙動情報を検出する検出手段と、を備え、前記取得された第１挙動情報と前記検出された第２挙動情報とを比較することによって、前記自車両の先行車を特定する車両特定装置であって、前記先行車として特定された車両である特定車両が、前記検出手段により検出されている際に、前記検出手段による前記特定車両の検出が途絶えたか否かに応じて、前記特定車両を先行車候補とするか否かを決定する決定手段を更に備える。

本発明の車両特定装置によれば、当該車両特定装置は、取得手段、検出手段及び決定手段を備える。例えば通信機等である取得手段は、自車両の周辺を走行し、且つ、該自車両と通信可能な一又は複数の通信車に係る第１挙動情報を通信により取得する。例えばレーダ等である検出手段は、自車両の周辺を走行する他車両に係る第２挙動情報を検出する。

ここで、「自車両」とは、当該車両特定装置が搭載されている車両を意味する。「通信車」とは、例えば車車間通信等により自車両と通信可能な車両を意味する。「他車両」には、通信車と、自車両との通信に対応していない車両である非通信車と、が含まれる。

当該車両特定装置は、通信により取得された第１挙動情報と、検出された第２挙動情報とを比較することによって自車両の先行車を特定する。具体的には例えば、当該車両特定装置は、第１挙動情報に含まれる通信車の位置情報に基づく位置又は移動量の時間変動と、第２挙動情報に含まれる自車両及び他車両間の距離情報に基づく距離又は移動量の時間変動と、を比較して、双方が一致する通信車を自車両の先行車として特定する。

当該車両特定装置により、先行車として特定された車両（通信車）である特定車両が、検出手段により継続的に検出されている場合、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる決定手段は、検出手段による特定車両の検出が途絶えたか否かに応じて、特定車両を、次回先行車を特定する際の先行車候補とするか否かを決定する。

「検出手段による特定車両の検出が途絶える」場合には、例えば、自車両と特定車両との間に新たな車両が割り込んできた場合、或いは、特定車両が車線変更、右折若しくは左折した場合、等がある。

ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、例えば、レーダにより自車両から先行車までの車間距離を検出し、該検出された車間距離と自車両の速度とに基づいて、自車両と先行車との車間距離をほぼ一定に保ちつつ、自車両を先行車に追従させる制御（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）等である追従制御が提案されている。また、先行車が、車車間通信により自車両と通信可能な車両（即ち、通信車）である場合には、例えば、自車両と先行車との車間距離が比較的短く設定され、自車両と先行車との隊列走行を可能とする制御（ＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ：ＣＡＣＣ）が提案されている。

車車間通信の通信可能範囲には、複数の通信車が存在する可能性があり、自車両と通信を行っている通信車が、自車両の先行車（即ち、自車両がレーダにより直接検出している車両）とは限らない。このため、自車両の先行車が通信車であるか否かが特定されれば、自車両に好適な追従制御を実施することができる。他方で、車車間通信の通信可能範囲に複数の通信車が存在する場合、該複数の通信車同士の、例えば速度等が類似している場合、先行車の特定が困難になる可能性があると共に、処理負荷が増加する可能性がある。

しかるに本発明では、上述の如く、自車両の先行車として特定された特定車両が検出手段により継続的に検出されている場合、決定手段により、検出手段による特定車両の検出が途絶えたか否かに応じて、特定車両を先行車候補とするか否かが決定される。

具体的には、決定手段は、検出手段による特定車両の検出が途絶えた場合、該特定車両を先行車候補から除外する。つまり、検出手段による検出（即ち、直接検出）が途絶えた場合、特定車両（即ち、今までの先行車）が再び先行車となる可能性は極めて低いため、決定手段は、特定車両を先行車候補から除外する。このように構成すれば、車車間通信の通信可能範囲に複数の通信車が存在する場合であっても、比較対象となる通信車を減らすことができる。この結果、当該車両特定装置の処理負荷を低減することができる。

本発明の車両特定装置の一態様では、前記決定手段は、前記検出手段による前記特定車両の検出が途絶えたことを条件に、前記特定車両を、前記先行車候補から除外する。

この態様によれば、比較的容易にして、当該車両特定装置の処理負荷を低減することができる。

本発明の車両特定装置の他の態様では、前記決定手段は、更に、前記検出手段により前記特定車両が検出されている際に、前記特定車両からの通信が途絶えた場合、前記検出手段により検出されている前記特定車両を前記先行車候補とする。

この態様にのれば、決定手段は、検出手段により特定車両（即ち、現在の先行車としての通信車）が直接検出されている際に、該特定車両からの通信が途絶えた場合、直接検出されている特定車両を、次回先行車を特性する際の先行車候補とする。つまり、検出手段による特定車両の直接検出が継続されていれば、該特定車両からの通信が途絶えたとしても、先行車は入れ替わらないため、決定手段は、直接検出されている特定車両を先行車候補とする。

このように構成すれば、特定車両からの通信が回復した場合に、適切に先行車を特定することができ、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る自車両の走行状況の一例を示す概念図である。実施形態に係る自車両の構成の要部を示すブロック図である。実施形態に係る自車両の走行状況の他の一例を示す概念図である。実施形態に係る自車両の走行状況の他の一例を示す概念図である。実施形態に係る車両特定処理を示すフローチャートである。実施形態に係る相対速度の概念を示す概念図である。

以下、本発明に係る車両特定装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。

実施形態に係る自車両１０は、例えば図１に示すように、該自車両の通信可能範囲内に存在する通信車（ここでは、車両２１及び２３）から発信された信号を受信しつつ（更には、自車両に係る情報を発信しつつ）、走行している。自車両１０は、更に、レーダにより通信車２３までの車間距離を逐次検出している。自車両１０では、例えば、自車両１０の速度、検出された車間距離、通信車２３から発信された信号、等に基づいて、通信車２３を先行車とする追従制御が実施されている。

図１は、実施形態に係る自車両の走行状況の一例を示す概念図である。尚、図１における車両２１、２２、２３及び２４は、通信車（即ち、自車両１０と通信可能な車両）である。符号の付いていない車両は、非通信車（即ち、自車両１０との通信に対応していない車両）である。

次に、自車両１０の構成について、図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る自車両の構成の要部を示すブロック図である。

図２において、自車両１０は、車車間通信機１１、レーダ等を備えてなる距離センサ１２、車速センサ１３、ＥＣＵ１４、スロットルアクチュエータ１５、及びブレーキアクチュエータ１６を備えて構成されている。

ＥＣＵ１４は、車車間通信機１１を介して、自車両１０の周辺を走行している通信車に係る、例えば車両ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、速度、加速度、位置、方位等の車両情報を取得する。距離センサ１２は、自車両１０から、該自車両１０の前方を走行している先行車までの車間距離を検出し、該検出された車間距離を示す信号をＥＣＵ１４に送信する。

ＥＣＵ１４は、例えば、距離センサ１２からの出力信号、及び車速センサ１３からの出力信号に応じて、自車両１０と先行車との車間距離が一定となるように、スロットルアクチュエータ１５又はブレーキアクチュエータ１６を制御する。

実施形態に係る車両特定装置１００は、車車間通信機１１を介して取得された車両情報と、距離センサ１２により検出された車間距離と、を比較することによって、自車両１０の先行車を特定するＥＣＵ１４を備えて構成されている。より具体的には、ＥＣＵ１４は、例えば取得された車両情報に基づく一の通信車の速度プロファイル（例えば、速度の時間変動）と、検出された車間距離に基づく先行車の速度プロファイルと、を比較することによって自車両１０の通信可能範囲内に存在する通信車の中に、自車両１０の先行車に該当する通信車が存在するか否かを特定する。

本実施形態では、車両特定装置１００のＥＣＵ１４は、典型的には、距離センサ１２により新たに車両が検出された際に、車車間通信機１１を介して取得された車両情報と、距離センサ１２により検出された車間距離と、を比較することによって、自車両１０の先行車を特定する。このように構成すれば、例えば、自車両１０の通信可能範囲に新たな通信車が侵入する度に先行車を特定する場合に比べて、ＥＣＵ１４の処理負荷を低減することができ、実用上非常に有利である。

図１では、車両特定装置１００により通信車２３が自車両１０の先行車として特定されている。この結果、ＥＣＵ１４は、例えば、距離センサ１２からの出力信号、及び車速センサ１３からの出力信号に加えて、車車間通信機１１を介して取得された通信車２３に係る車両情報に応じて、自車両１０と先行車との車間距離が一定となるように、スロットルアクチュエータ１５又はブレーキアクチュエータ１６を制御する。

ＥＣＵ１４は、更に、自車両１０の通信可能範囲内に存在する一の通信車を、自車両１０の先行車として特定した後、該先行車として特定された一の通信車（本発明に係る“特定車両”に相当）が距離センサ１２により検出されている際に、距離センサ１２による該先行車として特定された一の通信車の検出が途絶えたか否かに応じて、該先行車として特定された一の通信車を、次回自車両１０の先行車を特定する際の先行車候補とするか否かを決定する。

具体的には、ＥＣＵ１４は、距離センサ１２による該先行車として特定された一の通信車の検出が途絶えた場合、該先行車として特定された一の通信車を、次回自車両１０の先行車を特定する際の先行車候補から除外する。他方、ＥＣＵ１４は、距離センサ１２による該先行車として特定された一の通信車の検出が維持されている場合、該先行車として特定された一の通信車を、次回自車両１０の先行車を特定する際の先行車候補に含める。

例えば図３（ａ）に示すように、通信車２３が自車両１０の先行車として特定されている際に、自車両１０と通信車２３との間に、他の車両（ここでは、非通信車３１）が割り込んできた場合、図３（ｂ）に示すように、自車両１０の距離センサ１２は、自車両１０から非通信車３１までの車間距離を検出することとなる（つまり、距離センサ１２により新たな車両が検出される）。

この結果、車両特定装置１００のＥＣＵ１４は、車車間通信機１１を介して取得された車両情報と、距離センサ１２により検出された車間距離と、を比較することによって、自車両１０の先行車を特定する。

ここで、図３（ｂ）に示すように、今までの先行車であった通信車２３が、自車両１０の新たな先行車であることはない。このため、ＥＣＵ１４は、上述の如く、通信車２３を、次回先行車を特定する際の先行車候補から除外する。このように構成すれば、比較対象となる通信車を減らすことができ、ＥＣＵ１４の処理負荷を低減することができる。尚、図３は、実施形態に係る自車両の走行状況の他の一例を示す概念図である。

ＥＣＵ１４は、更に、自車両１０の通信可能範囲内に存在する一の通信車を、自車両１０の先行車として特定した後、該先行車として特定された一の通信車（本発明に係る“特定車両”に相当）が距離センサ１２により検出されている際に、該先行車として特定された一の通信車からの通信が途絶えた場合、該先行車として特定された一の通信車を、次回自車両１０の先行車を特定する際の先行車候補に含める。

例えば図４（ａ）に示すように、通信車２３が自車両１０の先行車として特定され、且つ、距離センサ１２による通信車２３の検出が維持されている際に、通信車２３からの通信が一旦途絶え、その後、図４（ｂ）に示すように、自車両１０及び通信車２３間の通信が回復したとする。この場合、車両特定装置１００のＥＣＵ１４は、例外的に、車車間通信機１１を介して取得された車両情報と、距離センサ１２により検出された車間距離と、を比較することによって、自車両１０の先行車を特定する。

ここで、図４に示すように、自車両１０の先行車は、通信車２３のままである。このため、通信車２３を、次回先行車を特定する際の先行車候補に含めることにより、自車両１０の先行車を適切に特定することができる。尚、図４は、実施形態に係る自車両の走行状況の他の一例を示す概念図である。

本実施形態に係る「車車間通信機１１」、「距離センサ１２」、「ＥＣＵ１４」、「取得された車両情報」及び「検出された車間距離」は、夫々、本発明に係る「取得手段」、「検出手段」、「決定手段」、「第１挙動情報」及び「第２挙動情報」の一例である。本実施形態では、自車両１０の各種電子制御用のＥＣＵ１４の機能の一部を、車両特定装置１０の一部として用いている。

次に、以上のように構成された車両特定装置１００の一部としてのＥＣＵ１４が実施する車両特定処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。

図５において、先ず、ＥＣＵ１４は、車車間通信機１１を介して、自車両１０の周辺（即ち、自車両１０の通信可能範囲内）を走行する通信車の車両情報を受信する（ステップＳ１０１）。

次に、ＥＣＵ１４は、受信された車両情報、並びに、自車両１０の位置及び速度に基づいて、受信された車両情報に含まれる位置、速度を自車両１０の進行方向座標系に変換し、相対位置及び相対速度を演算する（ステップＳ１０２）。

ここで、「自車両１０の進行方向座標系に変換」とは、例えば図６に示すように、自車両１０の進行方向をｘ方向、該進行方向に交わる方向をｙ方向とした場合、通信車の速度Ｖ_１を、ｘ方向の速度Ｖ_１ｘとｙ方向の速度Ｖ_１ｙとに変換することを意味する。この場合、自車両１０と通信車との相対速度Ｖ_ｒは、自車両１０の速度Ｖ_０−Ｖ_１ｘと表わせる。

次に、ＥＣＵ１４は、距離センサ１２により新たな車両が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。新たな車両が検出されたと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、前回の車両特定処理で特定された先行車が通信車であるか否か（即ち、今までの先行車が通信車であるか否か）を判定する（ステップＳ１０４）。

前回の車両特定処理で特定された先行車が通信車であると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、前回の車両特定処理で先行車であると特定された通信車を、次回の車両特定処理での先行車候補から除外する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５の処理の後、又は、前回の車両特定処理で特定された先行車が通信車でないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、先行車となり得る通信車を選択する（即ち、先行車候補を選択する）（ステップＳ１０７）。

次に、ＥＣＵ１４は、受信された車両情報に基づく速度プロファイルと、距離センサ１２により検出された車両（即ち、現在の先行車）に係る速度プロファイルとの一致度を演算する（ステップＳ１０８）。

次に、ＥＣＵ１４は、演算された一致度に基づいて、先行車を特定する（ステップＳ１０９）。具体的には例えば、演算された一致度が所定閾値より大きいことを条件に、該所定閾値より大きい一致度を有する通信車が、先行車であると特定する。他方で、演算された一致度が全て所定閾値より小さいことを条件に、ＥＣＵ１４は、先行車となる通信車は存在しない（即ち、先行車は非通信車である）と判定する。

上記ステップＳ１０３の処理において、新たな車両は検出されないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、前回の車両特定処理で特定された先行車が通信車であり、該通信車からの通信が一旦途絶えた後に通信が回復したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

通信が回復したと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４はステップＳ１０７の処理を実施する。他方、通信が回復していない、又は、前回の車両特定処理で特定された先行車が非通信車であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４はステップＳ１０９の処理を実施する。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両特定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…自車両、１１…車車間通信機、１２…距離センサ、１３…車速センサ、１４…ＥＣＵ、１５…スロットルアクチュエータ、１６…ブレーキアクチュエータ、２１、２２、２３、２４、２５…通信車、３１…非通信車、１００…車両特定装置

Claims

自車両の周辺を走行し、且つ、前記自車両と通信可能な一又は複数の通信車に係る第１挙動情報を通信により取得する取得手段と、前記自車両の周辺を走行する他車両に係る第２挙動情報を検出する検出手段と、を備え、前記取得された第１挙動情報と前記検出された第２挙動情報とを比較することによって、前記自車両の先行車を特定する車両特定装置であって、
前記先行車として特定された車両である特定車両が、前記検出手段により検出されている際に、前記検出手段による前記特定車両の検出が途絶えたか否かに応じて、前記特定車両を先行車候補とするか否かを決定する決定手段を更に備える。
前記決定手段は、前記検出手段による前記特定車両の検出が途絶えたことを条件に、前記特定車両を、前記先行車候補から除外することを特徴とする請求項１に記載の車両特定装置。
前記決定手段は、更に、前記検出手段により前記特定車両が検出されている際に、前記特定車両からの通信が途絶えた場合、前記検出手段により検出されている前記特定車両を前記先行車候補とすることを特徴とする請求項１に記載の車両特定装置。