JPWO2018225347A1 - 走行障害検出装置及び車両ナビゲーションシステム - Google Patents

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Abstract

道路上の走行障害の位置を適切に検出して車両の走行前に走行障害情報を提供可能な走行障害検出装置及び車両ナビゲーションシステムを提供する。走行障害検出装置は、少なくとも車両の位置情報を含むデータを車載制御装置から受信するデータ取得部と、受信した位置情報の履歴から求められる車両の走行軌跡に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成する障害情報生成部と、生成した走行障害情報を車載制御装置に送信する障害情報送信部と、を備える。

Description

本発明は、走行障害検出装置及び車両ナビゲーションシステムに関する。
自動車等の車両が走行する道路において、走行の障害となる事象が発生する場合がある。例えば特許文献１には、路面の凹凸や亀裂等の路面状態を走行前に取得する路面状態検出装置が開示されている。この路面状態検出装置は車両の車輪の回転により加速度センサに作用する加速度に基づいて路面状態を推定し、車両の位置情報と併せてクラウドサーバに送信する。他の車両は、位置情報及び路面状態の情報に基づいて、走行前の路面の状態を取得することが可能になる。
特開２０１５−２２９４３３号公報
ここで、路面に存在する凹凸や亀裂等の程度が激しく車両の通行が困難な場合に、多くの車両が傷んでいる路面の走行を回避すると、加速度センサの検出値に路面状態が反映されなくなる。そうすると、これから当該路面を走行しようとする車両に対して路面状態の情報が提供されないことになる。また、路面状態だけでなく、工事や事故等によって車両の通行が制限されている場合においても、事前に車両に対してそのような障害の情報を提供することができれば、ドライバはより安全に障害を回避することができると考えられる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、道路上の走行障害の位置を適切に検出して車両の走行前に走行障害情報を提供可能な走行障害検出装置及び車両ナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
本発明のある観点によれば、少なくとも車両の位置情報を含むデータを車載制御装置から受信するデータ取得部と、受信した位置情報の履歴から求められる車両の走行軌跡に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成する障害情報生成部と、生成した走行障害情報を車載制御装置に送信する障害情報送信部と、を備える、走行障害検出装置が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、上述した走行障害検出装置と、自車両の位置情報を取得する位置情報取得部、少なくとも位置情報を含むデータを走行障害検出装置に送信するデータ送信部、走行障害検出装置から走行障害情報を受信する障害情報取得部、及び走行障害情報に基づいてナビゲーション動作を行うナビゲーション制御部、を有する車載制御装置と、を備える、車両ナビゲーションシステムが提供される。
以上説明したように本発明によれば、道路上の走行障害の位置を適切に検出して車両の走行前に走行障害情報を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る車両ナビゲーションシステムの模式図である。 同実施形態に係る車載制御装置を搭載した車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る走行障害検出装置及び車載制御装置の構成例を示すブロック図である。 車載制御装置によるデータ送信処理の一例を示すフローチャートである。 走行障害検出装置による走行障害検出処理の一例を示すフローチャートである。 走行障害検出装置によるデータ受信間隔の設定処理の一例を示すフローチャートである。 車載制御装置によるナビゲーション動作処理の一例を示すフローチャートである。 ナビゲーション表示の一例を示す説明図である。 車載制御装置による警告処理の一例を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．車両ナビゲーションシステムの概要＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１の概要を説明する。本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１は、道路９を走行中の車両１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以下、特に区別することを要しない場合には車両１０と表記する）が走行障害検出装置１００と無線通信を行い、進行方向の前方にある走行障害５の情報を事前に取得して車両１０のナビゲーション動作を行うシステムである。走行障害検出装置１００は、走行中の車両１０から少なくとも位置情報を含むデータを受信し、これらのデータに基づいて走行障害情報を生成し、車両１０に送信する。走行障害検出装置１００は、例えばクラウドサーバである。
例えば図１に示すように、片側二車線の道路９の第１の車線９ａに走行障害５がある場合、第２の車線９ｂを走行する車両１０ｃ，１０ｄは第２の車線９ｂを走行し続ける一方、第１の車線９ａを走行してきた車両１０ａ，１０ｂは、走行障害５を回避するため第１の車線９ａから第２の車線９ｂに車線変更する。走行障害５が存在する間、第１の車線９ａを走行するほぼすべての車両１０は、第２の車線９ｂへと車線変更すると考えられる。
このように、道路９上に走行障害５がある場合には複数の車両１０が当該走行障害５を回避して走行することを踏まえ、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、車両１０の走行軌跡から車両１０が何らかの走行障害５の回避動作をしていると判断できる場合に、道路９上に走行障害５が存在していると判定する。走行障害検出装置１００は、検出した走行障害５の情報を複数の車両１０に送信することで、各車両１０は走行障害５の存在を事前に取得し、ドライバが容易に走行障害５を回避することができる。
車両１０が走行する道路９は通常車幅よりも広く、多くの場合車両１０は道路の幅方向の一部を通過するが、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１では、車両１０の位置情報を含むデータが用いられることによって走行障害５の存在位置をより高い精度で推定することができる。
なお、走行障害５とは、道路９の表面の激しい凹凸、道路９の通行止め、道路９上での交通事故又は道路９上の落下物等、車両１０が当該位置を回避して走行する起因となる事象を含む。また、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１において、走行障害検出装置１００は、さらに道路９上のスピードバンプ、積雪、路面の傾斜、又は湾曲する道路の曲率半径の情報を併せて算出し、各車両１０に送信可能になっている。
＜２．車両の構成例＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１の車載制御装置５０を搭載した車両１０の構成例を説明する。車両１０は、車載制御装置５０を備える。車載制御装置５０は、車両１０に搭載された各種のセンサあるいは検出装置（以下、単に「検出器」ともいう。）の信号を受信し、得られた情報を走行障害検出装置１００に送信する。また、車載制御装置５０は、走行障害検出装置１００から走行障害情報を受信し、車両１０のナビゲーション動作を行う。
車両１０は、４つの回転センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、４つの衝撃センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、ＧＰＳ（Global Positioning system）ユニット２０と、撮像ユニット２２と、加速度センサ２４と、表示装置２６と、舵角センサ３４と、ブレーキ制御ユニット４０とを備える。
回転センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（以下、特に区別することを要しない場合には回転センサ１３と表記する）及び４つの衝撃センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（以下、特に区別することを要しない場合には衝撃センサ１５と表記する）は、車両１０の前後左右の車輪１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ，１１ＲＬ（以下、特に区別することを要しない場合には車輪１１と表記する）にそれぞれ設けられている。回転センサ１３は、それぞれの車輪１１の回転数に応じたセンサ信号を出力する。衝撃センサ１５は、それぞれの車輪１１が受ける衝撃に応じたセンサ信号を出力する。衝撃センサ１５は、例えばそれぞれの車輪１１に設けられたショックオブザーバに設けられる。回転センサ１３及び衝撃センサ１５のセンサ信号は車載制御装置５０に出力される。
ＧＰＳユニット２０は、ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ装置を有する。ＧＰＳ装置は、ＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位計算によりＧＰＳ装置すなわち車両１０の現在位置を求める。ＧＰＳユニット２０は、求めた位置情報を車載制御装置５０に出力する。
撮像ユニット２２は、カメラ及び撮像処理装置を有する。カメラは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有する撮像装置であり、車両１０の前方を撮影する。撮像処理装置は、カメラの撮像データに基づいて公知の画像処理を行い、車両１０の前方の車両や障害物、走行車線、路面状態等を認識する。撮像処理装置は、認識した前方の情報を車載制御装置５０に出力する。なお、カメラは単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
加速度センサ２４は、車両１０の前後方向及び車幅方向の水平方向からの傾きに応じたセンサ信号を出力する。加速度センサ２４のセンサ信号は、車載制御装置５０に出力される。
舵角センサ３４は、ステアリングホイール３２の回転角度である舵角に応じたセンサ信号を出力する。舵角センサ３４のセンサ信号は、車載制御装置５０に出力される。
ブレーキ制御ユニット４０は、それぞれの車輪１１に設けられた図示しないブレーキ装置により発生させるブレーキ力を制御する。例えば、ブレーキ制御ユニット４０は、電磁弁の駆動を制御することにより、それぞれの車輪１１に設けられたブレーキキャリパに供給する油圧を制御し、ブレーキ力を調節する。それぞれの車輪１１に生じるブレーキ力の情報は、車載制御装置５０に出力される。なお、ブレーキ装置の構成は特に限定されない。
表示装置２６は、車両１０の走行位置の周囲の情報とともに道路地図を表示する。表示装置２６は、例えば液晶パネル等の表示パネルを有し、車載制御装置５０により表示の制御が行われる。表示装置２６は、車両のフロントウィンドウへの表示を行うヘッドアップディスプレイであってもよい。
＜３．車載制御装置の構成例＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１の車載制御装置５０の構成例を説明する。それぞれの車両１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）に搭載された車載制御装置５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ）は、通信部５２と、走行状態検出部５４と、位置情報取得部５６と、障害情報受信部５８と、データ送信部６０と、記憶部６２と、ナビゲーション制御部６４とを備える。車載制御装置５０はＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサを含む。また、車載制御装置５０の一部又は全部はＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサにより構成される以外に、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、またＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。また、車載制御装置５０は、互いに通信可能な複数の制御装置により構成されていてもよい。
記憶部６２は、プロセッサにより実行されるコンピュータプログラム、取得したセンサ信号あるいは情報、及びプロセッサの演算結果の情報を記憶する。記憶部６２は、コンピュータプログラム及び制御パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、取得した情報、制御パラメータ及び演算処理結果の情報等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子を含んでもよい。また、記憶部６２は、ＣＤ−ＲＯＭやストレージ装置等の他の記憶媒体による記憶装置を含んでもよい。
通信部５２は、走行障害検出装置１００との間で信号の送受信を行うインタフェースである。通信部５２は、走行障害検出装置１００と無線通信を行う。なお、図２に示した車両１０の構成例では車載制御装置５０が通信部５２を備えているが、車両１０が車載制御装置５０とは異なるゲイトウェイ制御装置を備え、当該ゲイトウェイ制御装置を介して車載制御装置５０が走行障害検出装置１００と通信可能に構成されていてもよい。
走行状態検出部５４は、車両１０に備えられた回転センサ１３、衝撃センサ１５、撮像ユニット２２、加速度センサ２４、舵角センサ３４及びブレーキ制御ユニット４０から出力される信号あるいは情報を取得する。走行状態検出部５４は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。走行状態検出部５４は、取得した信号あるいは情報に基づいて、舵角、それぞれの車輪１１が受ける衝撃の大きさ、それぞれの車輪１１の回転数、車速、車両１０の傾き、それぞれの車輪１１のスリップの有無、それぞれの車輪１１に生じているブレーキ力を求める。求められた情報は、走行状態の情報である。これらの走行状態の幾つかは省略されてもよい。
位置情報取得部５６は、車両１０に備えられたＧＰＳユニット２０から出力される位置情報を取得する。位置情報取得部５６は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。位置情報取得部５６は、あらかじめ設定されたサイクルごとに位置情報を取得する。
障害情報受信部５８は、走行障害検出装置１００から送信される走行障害情報を受信する。障害情報受信部５８は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。例えば障害情報受信部５８は、あらかじめ設定されたサイクルごとに送信されてくる走行障害情報を受信する。
データ送信部６０は、少なくとも車両１０の位置情報を含むデータを走行障害検出装置１００に送信する。データ送信部６０は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。例えばデータ送信部６０は、あらかじめ設定されたサイクルごとにデータを送信する。本実施形態において、データ送信部６０は、車両１０の位置情報と併せて走行状態の情報を含むデータを走行障害検出装置１００に送信する。
ナビゲーション制御部６４は、走行障害検出装置１００から受信した走行障害情報に基づいてナビゲーション動作を行う。ナビゲーション制御部６４は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。本実施形態において、ナビゲーション制御部６４は、表示装置２６に表示させる道路地図情報に走行障害情報を反映させ、ドライバに走行障害情報を認識させる。本実施形態において、ナビゲーション制御部６４は、走行車線上に存在する走行障害の位置を具体的に表示させてもよい。このとき車載制御装置５０が走行障害検出装置１００から走行障害情報の３Ｄバーチャル画像を取得する場合、ナビゲーション制御部６４は、当該３Ｄバーチャル画像を表示装置２６に表示させてもよい。また、ナビゲーション制御部６４は、走行障害への車両１０の接近に伴い、警告音を発生させてドライバに注意喚起を促してもよい。
＜４．走行障害検出装置の構成例＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る走行障害検出装置１００の構成例を説明する。走行障害検出装置１００は、通信部１０１と、データ取得部１０３と、障害情報生成部１０５と、障害情報送信部１０７と、記憶部１０９とを備える。走行障害検出装置１００は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等のプロセッサを含む。また、走行障害検出装置１００の一部又は全部はＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサにより構成される以外に、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、またＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。また、走行障害検出装置１００は、互いに通信可能な複数の制御装置により構成されていてもよい。
記憶部１０９は、プロセッサにより実行されるコンピュータプログラム、取得したセンサ信号あるいは情報、及びプロセッサの演算結果の情報を記憶する。記憶部１０９は、コンピュータプログラム及び制御パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、取得した情報、制御パラメータ及び演算処理結果の情報等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子を含んでもよい。また、記憶部１０９は、ＣＤ−ＲＯＭやストレージ装置等の他の記憶媒体による記憶装置を含んでもよい。
通信部１０１は、車載制御装置５０との間で信号の送受信を行うインタフェースである。本実施形態において走行障害検出装置１００はいわゆるクラウドサーバであり、通信部１０１は、車載制御装置５０と無線通信を行う。
データ取得部１０３は、車載制御装置５０から送信されてくるデータを取得する。データ取得部１０３は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。取得するデータには、少なくとも車両１０の位置情報が含まれる。本実施形態において、取得するデータには、車両１０の位置情報と併せて走行状態の情報が含まれている。
障害情報生成部１０５は、取得した位置情報の履歴に基づいて車両１０の走行軌跡を求める。また、障害情報生成部１０５は、求めた走行軌跡に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成する。障害情報生成部１０５は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。例えば障害情報生成部１０５は、求めた複数の車両１０の走行軌跡の情報を道路地図情報に重ね合わせることで、複数の車両１０が特定の位置で回避動作をしていることを判別し、走行障害５の存在を検出してもよい。
また、本実施形態に係る走行障害検出装置１００において、障害情報生成部１０５は、車両１０の走行状態の情報に基づいて道路の状態を検出してもよい。道路の状態とは、路面の凹凸、道路の傾斜、湾曲する道路の曲率半径等の状態であり、障害情報生成部１０５は検出した道路の状態が車両１０の走行に危険を及ぼすおそれがある場合には走行障害情報と判定する。障害情報生成部１０５は検出した道路の状態の情報と走行軌跡の情報と道路地図の情報とに基づいて走行障害情報の３Ｄバーチャル画像の情報を生成してもよい。
障害情報送信部１０７は、生成された走行障害情報を車載制御装置５０に送信する。障害情報送信部１０７は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。障害情報生成部７０が３Ｄバーチャル画像の情報を生成する場合、障害情報送信部１０７は併せて３Ｄバーチャル画像の情報を車載制御装置５０に送信する。
＜５．車両ナビゲーションシステムの動作例＞
次に、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１の動作例を説明する。
（５−１．車載制御装置によるデータ送信処理）
図４は、車載制御装置５０によるデータ送信処理を示すフローチャートである。
まず、車載制御装置５０の走行状態検出部５４は、自車両１０の走行状態を検出する（ステップＳ３１）。具体的に、走行状態検出部５４は、車両１０に備えられた回転センサ１３、衝撃センサ１５、撮像ユニット２２、加速度センサ２４、舵角センサ３４及びブレーキ制御ユニット４０から出力される信号あるいは情報を取得する。また、走行状態検出部５４は、取得した信号あるいは情報に基づいて、舵角、それぞれの車輪１１が受ける衝撃の大きさ、それぞれの車輪１１の回転数、車速、車両１０の傾き、それぞれの車輪１１のスリップ、それぞれの車輪１１に生じているブレーキ力を求める。これらの走行状態の幾つかは省略されてもよい。
次いで、車載制御装置５０の位置情報取得部５６は、自車両１０の位置情報を取得する（ステップＳ３３）。具体的に、位置情報取得部５６は、車両１０に備えられたＧＰＳユニット２０から出力される位置情報を取得する。次いで、車載制御装置５０のデータ送信部６０は、通信部５２を介して、少なくとも自車両１０の位置情報及び走行状態の情報を含むデータを走行障害検出装置１００に送信する（ステップＳ３５）。
車載制御装置５０は、図４に示すデータ送信処理を、あらかじめ設定されたサイクルごとに実行する。あるいは、車載制御装置５０は、走行障害検出装置１００からの送信要求を受けて、当該データ送信処理を実行してもよい。
（５−２．走行障害検出装置による走行障害検出処理）
図５は、走行障害検出装置１００による走行障害検出処理を示すフローチャートである。
まず、走行障害検出装置１００のデータ取得部１０３は、少なくとも車両１０の位置情報を含むデータを車載制御装置５０から受信する（ステップＳ１１）。本実施形態において、データ取得部１０３は、車両１０の位置情報と併せて走行状態の情報を含むデータを受信する。データ取得部１０３は、車載制御装置５０を搭載した複数の車両１０からデータを受信する。データ取得部１０３は、受信した位置情報及び走行状態の情報を含むデータを記憶部１０９に記憶する。
次いで、データ取得部１０３は、車載制御装置５０からデータを受信する期間としてあらかじめ設定された所定期間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１３）。所定期間は、受信したデータに基づいて走行障害５の有無を判別するに足りる適切な時間に設定される。例えば所定期間は、５〜１０分に設定されてもよい。
データ取得部１０３は、過去の所定期間内に受信したデータ数に基づいてデータを受信する間隔を短くしてデータの受信回数を多くしてもよい。これにより、また、同一車両１０の位置情報の取得間隔が短くなって、当該車両１０の走行軌跡をより精度よく求めることができる。あるいは、データ取得部１０３は、過去の所定期間内に受信したデータ数に基づいて所定期間の長さを変更してもよい。例えばある期間内に受信したデータ数が少なく、生成される走行障害情報の信頼性が低い場合には、所定期間を長くしてもよい。
所定期間が経過していない場合（Ｓ１３／Ｎｏ）、データ取得部１０３は、ステップＳ１１に戻って車載制御装置５０からのデータの受信を繰り返す。一方、所定期間が経過した場合（Ｓ１３／Ｙｅｓ）、走行障害検出装置１００の障害情報生成部１０５は、記憶部１０９に蓄積されたデータのうちの位置情報の履歴に基づいてそれぞれの車両１０ごとの走行軌跡を演算する（ステップＳ１５）。障害情報生成部１０５は、それぞれの車両１０ごとに、位置情報の履歴に基づいて走行軌跡を演算する。
次いで、障害情報生成部１０５は、車両１０の走行軌跡の情報に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成する（ステップＳ１７）。例えば、障害情報生成部１０５は、記憶部１０９に蓄積されたそれぞれの車両１０の走行軌跡の情報と道路地図の情報とを統合して、道路９上での車両１０の回避動作を判定することにより走行障害５の位置を特定する。例えば、障害情報生成部１０５は、複数の車両１０が道路９上のある特定の位置を回避するように走行していることを認識したときに、当該回避している位置に走行障害５が存在していると判定する。
障害情報生成部１０５は、車両１０の走行軌跡の情報と併せて車両１０の走行状態の情報を用いて、走行障害５の存在を判定してもよい。例えば障害情報生成部１０５は、車両１０の走行軌跡から検出される車両１０の旋回動作の直前に車輪１１へのブレーキ力が急激に上昇している場合には、接近状態でドライバが認識し得るような走行障害５が存在すると判定してもよい。また、障害情報生成部１０５は、撮像ユニット２２を用いて取得される車両１０の前方の撮像情報を画像処理することにより、道路９上の走行障害５を検出してもよい。
さらに、本実施形態において、障害情報生成部１０５は、車両１０の走行状態の情報に基づいて道路９の状態を併せて検出してもよい。例えば湾曲する道路９の曲率半径は、舵角センサ３４を用いて検出される舵角の情報に基づいて推定することができる。また、道路９の傾斜角度は、加速度センサ２４を用いて検出される傾斜角度の情報に基づいて推定することができる。また、路面の凹凸やスピードバンプ、積雪状態は、例えば回転センサ１３を用いて検出されるそれぞれの車輪１１の回転数の情報及び衝撃センサ１５を用いて検出されるそれぞれの車輪１１への衝撃の情報に基づいて推定することができる。そして、障害情報生成部１０５は、検出した道路９の状態が、車両１０の走行に影響を及ぼし得る状態にあると判定される場合に、当該車両１０の走行位置の路面に走行障害５が存在すると判定してもよい。特に複数の車両１０から受信した走行状態の情報を重ね合わせて道路９の状態を検出することにより、道路９の状態の検出精度を高めることができる。
このとき、障害情報生成部１０５は、検出した道路９の状態の情報と走行軌跡の情報と道路地図の情報とに基づいて、道路９の３Ｄバーチャル画像の情報を生成してもよい。生成される３Ｄバーチャル画像はそれぞれの車両１０の車載制御装置５０に送信される。これにより、それぞれの車両１０において３Ｄバーチャル画像の情報を生成する必要がなく、同一の３Ｄバーチャル画像の情報を複数の車両１０で共有することができる。
次いで、障害情報生成部１０５は、記憶部１０９に記憶されている走行障害５の情報を上書きし、最新の情報に更新する（ステップＳ１９）。このとき、障害情報生成部１０５は、最新の走行障害５の情報の生成に用いたデータを記憶部１０９から消去してもよい。これにより、次の期間においては、当該期間に蓄積されたデータに基づいて走行障害５の情報が生成されるため、随時最新の走行障害５の情報を生成することができる。また、記憶部１０９に蓄積されるデータ量が膨大になることを避けることができる。
次いで、障害情報送信部１０７は、通信部１０１を介して走行障害５の情報を車両１０の車載制御装置５０に送信する（ステップＳ２１）。この走行障害５の情報は、車載制御装置５０を搭載したすべての車両１０に向けて送信されてもよく、走行障害５が存在する位置から所定の距離内を走行する車両１０に向けて送信されてもよい。
走行障害検出装置１００は、図５に示す走行障害５の検出処理を、あらかじめ設定されたサイクルごとに実行し、それぞれの車両１０の車載制御装置５０に対して走行障害５の情報を提供する。
（５−３．走行障害検出装置による走行障害検出処理の別の例）
走行障害検出装置１００のデータ取得部１０３が車載制御装置５０からデータを受信する間隔や、走行障害送信部１０７が車載制御装置５０に走行障害５の情報あるいは道路９の状態の情報を送信する間隔は、適宜変更されてもよい。
図６は、走行障害検出装置１００による走行障害検出処理の別の例を示すフローチャートである。
まず、走行障害検出装置１００のデータ取得部１０３はあらかじめ設定された受信間隔で車載制御装置５０から少なくとも車両１０の位置情報と走行状態の情報を含むデータを受信する（ステップＳ６１）。
次いで、データ取得部１０３は、受信したデータがすでに走行障害検出装置１００の記憶部１０９に記憶されている走行障害５の情報あるいは道路９の状態の情報と異なっているか否かを判別する（ステップＳ６３）。例えば新たに受信したデータにおける車両１０の走行軌跡が、走行障害５が存在していると認識されている位置を通過している場合や、新たに受信したデータにおける車両１０の走行状態が、道路９の凹凸や急カーブが存在していると認識されている位置において異なる状態を示す場合に、データ取得部１０３は受信したデータがすでに記憶部１０９に記憶されている情報と異なっていると判定する。
受信したデータがすでに記憶部１０９に記憶されている情報と異なっていない場合（Ｓ６３／Ｎｏ）、データ取得部１０３は、現在のデータ受信間隔を維持して処理を終了する。一方、受信したデータがすでに記憶部１０９に記憶されている情報と異なっている場合（Ｓ６３／Ｙｅｓ）、データ取得部１０３は、対象の道路９の周囲を走行中のすべての車両１０に対して、データの送信間隔を短くするよう、つまりデータの送信頻度を高くするよう要求する（ステップＳ６５）。
次いで、データ取得部１０３は、対象の道路９の周囲を走行中のすべての車両１０が道路９上の特定の位置を回避しているか否かを判別する（ステップＳ６７）。すべての車両１０が道路９上の特定の位置を回避していない場合（Ｓ６７／Ｎｏ）、データ取得部１０３はデータの不一致が一時的に生じたものであると見做して無視する（ステップＳ７５）。一方、すべての車両１０が道路９上の特定の位置を回避している場合（Ｓ６７／Ｙｅｓ）、障害情報生成部１０５は、新たに取得したデータに基づいて走行障害５あるいは道路９の状態を検出し、記憶部１０９に記憶されている走行障害５の情報あるいは道路９の状態の情報を、直近の状態を反映した情報に更新する（ステップＳ６９）。
次いで、障害情報送信部１０７は、更新された走行障害５の情報及び道路９の状態の情報をそれぞれの車両１０の車載制御装置５０に送信する（ステップＳ７１）。つまり、図６に示したフローチャートの例では、走行障害５の情報あるいは道路９の状態の情報が更新された場合にのみ、車載制御装置５０に対して走行障害５の情報及び道路９の状態の情報が送信される。ステップＳ７１又はステップＳ７５の処理の終了後、データ取得部１０３は、すべての車両１０に対して、データの送信間隔を元に戻すよう、つまりデータの送信頻度を低くするよう要求して処理を終了する（ステップＳ７３）。
以上のように、車載制御装置５０から走行障害検出装置１００へのデータの送信間隔、及び走行障害検出装置１００から車載制御装置５０へのデータの送信間隔を変更することにより、必要性に見合ったデータの通信頻度となり、車載制御装置５０及び走行障害検出装置１００の負荷を低減することができる。また、上記の例では、走行障害検出装置１００は、車載制御装置５０から受信したデータが現在記憶されている情報と食い違う場合には、より早く最新のデータを集め、新たな走行障害５の情報及び道路９の状態の情報に更新し、車載制御装置５０に提供することができる。
（５−４．車載制御装置によるナビゲーション動作処理）
図７は、車載制御装置５０によるナビゲーション動作処理の一例を示すフローチャートである。
まず、車載制御装置５０の障害情報受信部５８は、走行障害検出装置１００から送信されてくる走行障害５の情報を受信する（ステップＳ３１）。この走行障害５の情報は、道路９上の走行障害５の位置を具体的に示す情報を含む。例えば走行障害５の情報は、片側二車線以上の道路９の場合、走行障害５がどの車線に存在するのかといった情報や、あるいは、走行障害５が道路９の中央、右側、左側のいずれの位置に存在するのかといった情報を含む。障害情報受信部５８は、車両１０の走行中に所定の時間間隔で送信されてくる走行障害５の情報を受信してもよく、ドライバ等の搭乗者が車両ナビゲーションシステム１の目的地を設定したときに走行障害検出装置１００に対して走行障害５の情報の送信を要求し、受信してもよい。さらに障害情報受信部５８は、走行障害５の情報と併せて道路９の状態の３Ｄバーチャル画像の情報を受信してもよい。
次いで、車載制御装置５０のナビゲーション制御部６４は、受信した走行障害５の情報を用いてナビゲーション動作を制御する（ステップＳ４３）。本実施形態において、ナビゲーション制御部６４は、表示装置２６に表示させるナビゲーション表示に走行障害５の情報を反映させる。図８は、ナビゲーション制御部６４によるナビゲーション表示の一例を示す。このナビゲーション表示においては、表示画面４５に縮尺の小さい道路地図上に走行障害５の存在を示す記号６が表示されつつ、自車両１０が走行障害５に接近した場合には、表示画面４５内の右半分に拡大ウィンドウ４７が立ち上げられ、道路９上の走行障害５の位置が記号６により具体的に表示されるようになっている。このため、ドライバ等の搭乗者は、これから走行する道路９上に存在する走行障害５の位置を事前に把握することができ、走行障害５を安全に回避することができる。
また、障害情報受信部５８が走行障害検出装置１００から道路９の３Ｄバーチャル画像の情報を受信する場合、ナビゲーション制御部６４は表示装置２６に当該３Ｄバーチャル画像を表示させてもよい。
次いで、ナビゲーション制御部６４は、警告処理を実行する（ステップＳ４５）。警告処理は、自車両１０の進行方向の前方に走行障害５が存在する場合に、ドライバ等の搭乗者に注意喚起するための処理である。
図９は、警告処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ナビゲーション制御部６４は、自車両１０の進行方向前方に走行障害５が存在するか否かを判別する（ステップＳ５１）。具体的に、ナビゲーション制御部６４は、自車両１０が走行する道路９上の前方に走行障害５が存在するか否かを判別する。自車両１０の進行方向前方に走行障害５が存在しない場合（Ｓ５１／Ｎｏ）、ナビゲーション制御部６４は、スタートに戻ってステップＳ５１の判別を繰り返す。
一方、自車両１０の進行方向前方に走行障害５が存在する場合（Ｓ５１／Ｙｅｓ）、ナビゲーション制御部６４は、自車両１０が走行障害５に接近したか否かを判別する（ステップＳ５３）。例えばナビゲーション制御部６４は、自車両１０と、進行方向前方に存在する走行障害５との距離があらかじめ設定した距離未満になったか否かを判別する。自車両１０が走行障害５に接近していない場合（Ｓ５３／Ｎｏ）、ナビゲーション制御部６４は、スタートに戻ってステップＳ５１の判別を行う。
一方、自車両１０が走行障害５に接近した場合（Ｓ５３／Ｙｅｓ）、ナビゲーション制御部６４は、音声又は警告音を発生させる等の報知処理を行う（ステップＳ５５）。これにより、ドライバ等の搭乗者は、ナビゲーション表示を見ていない場合であっても走行障害５を認知して、安全な回避動作を行うことができる。
＜６．本実施形態による効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、車両１０から受信した位置情報の履歴から求められる車両１０の走行軌跡に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成し、車両１０に搭載された車載制御装置５０に送信する。走行障害検出装置１００は、車両１０の走行軌跡に基づいて走行障害５の情報を生成することから、走行障害５の位置を適切に検出することができる。
また、本実施形態に係る車両ナビゲーションシステム１によれば、それぞれの車両１０が走行障害５の位置を具体的に取得することができるため、ドライバが走行障害５を回避する確実性を高めることができる。
また、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、あらかじめ設定した所定期間内に受信したデータに基づいて複数の車両１０の走行軌跡を用いて走行障害５を検出する。このため、走行障害５の存在の推定精度を高めることができる。また、走行障害検出装置１００は、所定期間内に受信したデータ数が少ない場合にはデータの受信間隔を短くして、より多くのデータを蓄積できるようにする。これにより、走行障害５の存在の推定精度を高めることができる。
また、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、車両１０の走行軌跡の情報と併せて走行状態の情報を用いて走行障害５を検出する。このため、走行する道路が車両の走行に危険な状態となっている場合にも走行障害５として検出されるようになり、ドライバが道路の状態に関する走行障害５を回避する確実性を高めることができる。
また、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、車載制御装置５０から走行障害検出装置１００へのデータの送信間隔、及び走行障害検出装置１００から車載制御装置５０へのデータの送信間隔を変更することにより、必要性に見合ったデータの通信頻度となり、車載制御装置５０及び走行障害検出装置１００の負荷を低減することができる。また、走行障害検出装置１００は、車載制御装置５０から受信したデータが現在記憶されている情報と食い違う場合には、より早く最新のデータを集め、新たな走行障害５の情報及び道路９の状態の情報に更新し、車載制御装置５０に提供することができる。
また、本実施形態に係る走行障害検出装置１００は、車両１０から受信した情報に基づいて道路９の状態を検出し、当該道路９の状態の情報と走行軌跡の情報と道路地図の情報とに基づいて道路９の３Ｄバーチャル画像を生成してもよい。生成された３Ｄバーチャル画像はそれぞれの車両１０に送信されてナビゲーション制御に用いられる。したがって、それぞれの車両１０において３Ｄバーチャル画像の情報を生成することなく、それぞれの車両１０が同一の３Ｄバーチャル画像の情報を共有することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば上記の実施形態では車両１０側に送信された走行障害５の情報又は道路９の３Ｄバーチャル画像の情報がナビゲーション制御動作に用いられていたが、本発明はかかる例に限定されない。車両１０が自動運転制御を実行可能な車両である場合、障害情報受信部５８は受信した走行障害５の情報又は道路９の３Ｄバーチャル画像の情報を、自動運転を統合的に制御する統合制御装置に送信してもよい。この場合、統合制御装置は、車両１０に搭載されたカメラやセンサ等が取得する情報と併せて走行障害５の情報又は道路９の３Ｄバーチャル画像の情報を用いて、車両１０の加減速、舵角又はブレーキ力等を制御してもよい。
１・・・車両ナビゲーションシステム、５・・・走行障害、９・・・道路、９ａ・・・第１の車線、９ｂ・・・第２の車線、１０・・・車両、５０・・・車載制御装置、５２・・・通信部、５４・・・走行状態検出部、５６・・・位置情報取得部、５８・・・障害情報受信部、６０・・・データ送信部、６４・・・ナビゲーション制御部、１００・・・走行障害検出装置、１０１・・・通信部、１０３・・・データ取得部、１０５・・・障害情報生成部、１０７・・・障害情報送信部

Claims (8)

  1. 少なくとも車両の位置情報を含むデータを車載制御装置から受信するデータ取得部と、
    受信した前記位置情報の履歴から求められる前記車両の走行軌跡に基づいて走行位置の周囲の走行障害情報を生成する障害情報生成部と、
    生成した前記走行障害情報を車載制御装置に送信する障害情報送信部と、
    を備える、走行障害検出装置。
  2. 前記障害情報生成部は、前記車両の走行軌跡と道路地図の情報とを統合して道路に存在する走行障害情報を生成する、請求項１に記載の走行障害検出装置。
  3. 前記障害情報生成部は、あらかじめ設定した所定期間ごとに、複数の車載制御装置から受信した前記データに基づいて前記走行障害情報を生成する、請求項１又は２に記載の走行障害検出装置。
  4. 前記障害情報生成部は、前記所定期間内に受信したデータ数に基づいて前記データを受信する間隔を変更する、請求項３に記載の走行障害検出装置。
  5. 前記障害情報生成部は、前記所定期間内に受信した前記データに基づいて前記走行障害情報を生成した後、前記走行障害情報の生成に用いた前記データを消去する、請求項３又は４に記載の走行障害検出装置。
  6. 前記データ取得部は、前記車両の走行状態の情報をさらに含むデータを受信し、
    前記障害情報生成部は、前記走行軌跡の情報及び前記走行状態の情報に基づいて前記走行障害情報を生成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の走行障害検出装置。
  7. 前記走行状態の情報が、ステアリングホイールの舵角の情報、車輪の回転数の情報、車速の情報、車輪の衝撃監視装置に生じた衝撃の情報、車両の傾斜角の情報、車輪のスリップ量の情報又は車輪のブレーキ力の情報のうちの少なくとも一つの情報を含む、請求項６に記載の走行障害検出装置。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の走行障害検出装置と、
    自車両の位置情報を取得する位置情報取得部、少なくとも前記位置情報を含むデータを前記走行障害検出装置に送信するデータ送信部、前記走行障害検出装置から走行障害情報を受信する障害情報取得部、及び前記走行障害情報に基づいてナビゲーション動作を行うナビゲーション制御部、を有する車載制御装置と、
    を備える、車両ナビゲーションシステム。
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