JP2016128943A - 車両周辺状況取得装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両の周辺に存在する障害物の情報を効率よく取得することができる車両周辺状況取得装置を得る。【解決手段】自車位置取得装置20により自車両の位置を取得し、車両情報取得装置30により車速などの車両情報を取得し、周辺センシング装置40により自車両の周辺に存在する車両などの障害物の状況を取得し、ECU10の通信部11の車車間通信により、これらの取得した情報を他車両に送信する一方、他車両から当該他車両の位置を含む情報を受信し、情報統合部12により、他車両から受信した情報に含まれる位置を、自車両からの相対位置に変換し、この位置を変換した他車両からの情報と自車両の位置および障害物の状況とを統合して自車両の周辺情報とし、情報記憶部13に記憶して、周辺情報出力部14により、情報記憶部13から自車両の周辺情報を自車両に出力する。【選択図】図2
Description
この発明は、自車両の周辺に存在する障害物の状況を取得する車両周辺状況取得装置に関するものである。
車両が周囲の状況の自動取得で危険予知をした結果を基に、ドライバに対して警告を発するシステムや、ドライバの操作を介することなく、自動で車両制御をすることで、危険回避する予防安全技術がある。
これを実現するためには、自車両の周辺に存在する他の車両などの障害物の正確な位置を取得することが必要となる。これらの障害物の位置を取得する方法として、自車両に設置したカメラを用いた画像認識やレーダ等の自律型のセンサによる方法がある。以降では、本方式を自律型周辺センサ方式と呼ぶ。
別の方法として、車車間通信を用いて通信相手の位置情報を得る方法などがある。以降では、本方式を通信方式と呼ぶ。
自律型周辺センサ方式と通信方式を組み合わせた先行技術文献として特許文献1がある。
これを実現するためには、自車両の周辺に存在する他の車両などの障害物の正確な位置を取得することが必要となる。これらの障害物の位置を取得する方法として、自車両に設置したカメラを用いた画像認識やレーダ等の自律型のセンサによる方法がある。以降では、本方式を自律型周辺センサ方式と呼ぶ。
別の方法として、車車間通信を用いて通信相手の位置情報を得る方法などがある。以降では、本方式を通信方式と呼ぶ。
自律型周辺センサ方式と通信方式を組み合わせた先行技術文献として特許文献1がある。
上述のとおり、自車両の周辺の状況に関して、より高精度な情報を取得することが予防安全システムを実現する上で重要な課題となる。
しかしながら、自律型周辺センサ方式の単独で周囲環境を取得する場合には、建物などで障害物が見えないときに、原理的にその障害物の位置を取得することができないという問題がある。
また、取得できるのは、現時点のみで、現在から数秒先の未来の周囲の状況については、過去数秒からの動きから推定するため、正確とは言い難い。
一方、通信方式で取得する場合は、通信機能を搭載していない車両の位置情報を取得することが困難という問題がある。
しかしながら、自律型周辺センサ方式の単独で周囲環境を取得する場合には、建物などで障害物が見えないときに、原理的にその障害物の位置を取得することができないという問題がある。
また、取得できるのは、現時点のみで、現在から数秒先の未来の周囲の状況については、過去数秒からの動きから推定するため、正確とは言い難い。
一方、通信方式で取得する場合は、通信機能を搭載していない車両の位置情報を取得することが困難という問題がある。
また、特許文献1は、通信相手の正確な車両位置を取得するためのものであり、通信設備を搭載していない車両の位置情報や、自律型周辺センサ方式で取得できない他車両の位置情報を取得することができないという問題がある。
また、特許文献1では、その時点の他車両の状態を取得するため、数秒先の状況については、現時点からの推定となるため、その精度はあまり高くないと考えられる。
また、特許文献1では、その時点の他車両の状態を取得するため、数秒先の状況については、現時点からの推定となるため、その精度はあまり高くないと考えられる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、自車両の周辺に存在する障害物の情報を効率よく取得することができる車両周辺状況取得装置を得ることを目的とする。
この発明に係わる車両周辺状況取得装置においては、車両に搭載され、車両の周辺状況を取得する車両周辺状況取得装置であって、自車両の位置を取得する自車位置取得手段、自車両周辺に存在する他車両を含む障害物の状況を取得する周辺センシング手段、車車間通信により、自車両の位置および障害物の状況を含む情報を通信相手車両に送信するとともに、通信相手車両から当該通信相手車両の位置を含む情報を受信する通信手段、通信相手車両から受信した情報を、自車両からの相対位置の情報に変換するとともに、自車両の位置および障害物の状況を含む情報と統合し、自車両の周辺情報とする情報統合手段、この情報統合手段により統合された周辺情報を記憶する記憶手段、およびこの記憶手段に記憶された周辺情報を出力する周辺情報出力手段を備えたものである。
この発明によれば、車両に搭載され、車両の周辺状況を取得する車両周辺状況取得装置であって、自車両の位置を取得する自車位置取得手段、自車両周辺に存在する他車両を含む障害物の状況を取得する周辺センシング手段、車車間通信により、自車両の位置および障害物の状況を含む情報を通信相手車両に送信するとともに、通信相手車両から当該通信相手車両の位置を含む情報を受信する通信手段、通信相手車両から受信した情報を、自車両からの相対位置の情報に変換するとともに、自車両の位置および障害物の状況を含む情報と統合し、自車両の周辺情報とする情報統合手段、この情報統合手段により統合された周辺情報を記憶する記憶手段、およびこの記憶手段に記憶された周辺情報を出力する周辺情報出力手段を備えたので、通信相手車両と周辺情報を共有することで、より正確な周辺情報を取得することができる。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による車両周辺状況取得装置について説明する。実施の形態1では、車両1が通信方式を搭載しており、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。
以下、この発明の実施の形態1による車両周辺状況取得装置について説明する。実施の形態1では、車両1が通信方式を搭載しており、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。
図1は、この発明の実施の形態1による車両周辺状況取得装置の車両1における装置構成(通信方式のみ)を示す構成図である。
図1において、車両周辺状況取得装置は、車両1に搭載され、車車間通信方式で周囲の障害物の位置を取得するためのECU10と、GPSなどで自車の位置情報を取得する自車位置取得装置20(自車位置取得手段)と、自車の車速等の情報を取得する車両情報取得装置30とで構成される。
ECU10は、次のように構成されている。
通信部11(通信手段)は、他車両との間で、車車間通信により、障害物の位置や車両情報を互いに送受信を行う。情報統合部12(情報統合手段)は、自車両で得られた情報と、通信部11経由で得られた他車両の情報との間に不整合が生じないように一つのデータとして統合し、自車両の周辺状況を生成する。
情報記憶部13(記憶手段)は、自車両の周辺状況を記憶させる働きを担う。周辺情報出力部14(周辺情報出力手段)は、情報記憶部13に保存されている、自車両の周辺に存在している障害物や自車両の位置を含む周辺状況を外部に出力する。
図1において、車両周辺状況取得装置は、車両1に搭載され、車車間通信方式で周囲の障害物の位置を取得するためのECU10と、GPSなどで自車の位置情報を取得する自車位置取得装置20(自車位置取得手段)と、自車の車速等の情報を取得する車両情報取得装置30とで構成される。
ECU10は、次のように構成されている。
通信部11(通信手段)は、他車両との間で、車車間通信により、障害物の位置や車両情報を互いに送受信を行う。情報統合部12(情報統合手段)は、自車両で得られた情報と、通信部11経由で得られた他車両の情報との間に不整合が生じないように一つのデータとして統合し、自車両の周辺状況を生成する。
情報記憶部13(記憶手段)は、自車両の周辺状況を記憶させる働きを担う。周辺情報出力部14(周辺情報出力手段)は、情報記憶部13に保存されている、自車両の周辺に存在している障害物や自車両の位置を含む周辺状況を外部に出力する。
図2は、この発明の実施の形態1による車両周辺状況取得装置の車両2における装置構成(通信方式と自律型周辺センサ方式)を示す構成図である。
図2において、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有している。そのために、車両1と同様に、ECU10、自車位置取得装置20、車両情報取得装置30を有するとともに、これらに加えて、自律型周辺センサ方式を構成する周辺センシング装置40(周辺センシング手段)を有する。
周辺センシング装置40は、レーダやカメラの画像認識等の各種センサを用いて、他車両などの障害物の情報やレーン情報などの周辺情報を取得する装置である。ECU10は、車両1に搭載されているECU10と同じ構成であり、通信部11、情報統合部12、情報記憶部13、周辺情報出力部14を有している。
図2において、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有している。そのために、車両1と同様に、ECU10、自車位置取得装置20、車両情報取得装置30を有するとともに、これらに加えて、自律型周辺センサ方式を構成する周辺センシング装置40(周辺センシング手段)を有する。
周辺センシング装置40は、レーダやカメラの画像認識等の各種センサを用いて、他車両などの障害物の情報やレーン情報などの周辺情報を取得する装置である。ECU10は、車両1に搭載されているECU10と同じ構成であり、通信部11、情報統合部12、情報記憶部13、周辺情報出力部14を有している。
図3は、この発明の実施の形態1による車両周辺状況取得装置の適用場面の一例を示す図である。
図3において、交差点に進入する車両1〜車両5が示されている。図3では、見通しの悪い交差点において、複数の車両が進入する場面である。車両1は、通信方式のみを有し、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有するシステムが装備されている。車両3〜車両5は、前述したシステム(通信方式、自律型周辺センサ方式)をいずれも装備していないものとする。
なお、図中、実線は自車両が取得した情報、破線は他車両から得た情報を示している。
図3において、交差点に進入する車両1〜車両5が示されている。図3では、見通しの悪い交差点において、複数の車両が進入する場面である。車両1は、通信方式のみを有し、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有するシステムが装備されている。車両3〜車両5は、前述したシステム(通信方式、自律型周辺センサ方式)をいずれも装備していないものとする。
なお、図中、実線は自車両が取得した情報、破線は他車両から得た情報を示している。
次に、図3の場面を用いて、実施の形態1の動作について説明する。
図3は、見通しの悪い交差点において、複数の車両が進入する場面を示している。
車両1は、通信方式のみを有し、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有する。また、車両3〜車両5は、通信方式も自律型周辺センサ方式も装備されていない。
この図3の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報を共有することで、互いの周囲の状況を取得する。
図3は、見通しの悪い交差点において、複数の車両が進入する場面を示している。
車両1は、通信方式のみを有し、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を有する。また、車両3〜車両5は、通信方式も自律型周辺センサ方式も装備されていない。
この図3の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報を共有することで、互いの周囲の状況を取得する。
この場合の車両1の一連の動作について、図4のフローチャートを用いて説明する。
車両1のECU10は、S101で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、次いで、S102で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S103では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両2)からの周辺状態を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S104で、情報統合部12により、自車の位置情報に加えて、受信した通信相手(車両2)の位置と通信相手が自律型周辺センサ方式により取得した他車両(車両3〜車両5)の位置情報を、車両1の位置からの相対位置を算出して、車両1の周辺情報として一つに統合する。
その後、S105で、統合された周辺情報を情報記憶部13で記憶する。一方で、S103で、新規の受信データがない場合には、S104の処理を飛ばして、S105の処理を行う。
その後、S106で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を、通信部11を介して通信相手に送信する。最後に、S107で、周辺情報出力部14により、生成された最新の周辺情報を自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
車両1のECU10は、S101で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、次いで、S102で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S103では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両2)からの周辺状態を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S104で、情報統合部12により、自車の位置情報に加えて、受信した通信相手(車両2)の位置と通信相手が自律型周辺センサ方式により取得した他車両(車両3〜車両5)の位置情報を、車両1の位置からの相対位置を算出して、車両1の周辺情報として一つに統合する。
その後、S105で、統合された周辺情報を情報記憶部13で記憶する。一方で、S103で、新規の受信データがない場合には、S104の処理を飛ばして、S105の処理を行う。
その後、S106で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を、通信部11を介して通信相手に送信する。最後に、S107で、周辺情報出力部14により、生成された最新の周辺情報を自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
一方、車両2のECU10は、図5のフローチャートにしたがって動作する。以下、これについて説明する。
S201で、車両情報取得装置30から、車速等の車両情報を取得し、さらにS202で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S203では、周辺センシング装置40で取得した車両2の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報などの周辺情報を取得する。
S204では、車車間通信経由で、他車両(この場合では、車両1)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S205で、情報統合部12は、自車の位置情報に加えて、受信した通信相手(車両1)の位置を、車両2の位置を基準とした相対位置を算出して、車両2の周辺情報として一つに統合する。その後、S206で、統合された周辺情報を情報記憶部13に記憶する。
その後、S207で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を、通信部11を介して車車間通信により通信相手に送信する。最後に、S208で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
S201で、車両情報取得装置30から、車速等の車両情報を取得し、さらにS202で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S203では、周辺センシング装置40で取得した車両2の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報などの周辺情報を取得する。
S204では、車車間通信経由で、他車両(この場合では、車両1)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S205で、情報統合部12は、自車の位置情報に加えて、受信した通信相手(車両1)の位置を、車両2の位置を基準とした相対位置を算出して、車両2の周辺情報として一つに統合する。その後、S206で、統合された周辺情報を情報記憶部13に記憶する。
その後、S207で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を、通信部11を介して車車間通信により通信相手に送信する。最後に、S208で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
以上の一連の処理を行うことで、車両1は、図3における車両1の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両2の位置は、車車間通信を経由して車両2から直接取得する。車両3〜車両5については、車両2の周辺センシング装置40で取得した位置を車両2との車車間通信を用いることで取得可能となる。
一方で、図3における車両2の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両1の位置は、車車間通信を経由して車両1から直接取得する。車両3〜車両5については、車両2自身の周辺センシング装置40で取得した位置を取得できる。
一方で、図3における車両2の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両1の位置は、車車間通信を経由して車両1から直接取得する。車両3〜車両5については、車両2自身の周辺センシング装置40で取得した位置を取得できる。
実施の形態1によれば、より高精度な周辺状況をより早い段階で取得することが可能であるため、危険状況を従来よりも早く正確に判断することが可能になる。
それにより、ドライバに誤った警告を減少させることや、より早期に危険予知の警報をドライバに伝えることが可能となる。
具体的には、以下のような、効果を奏することができる。
(1) 見通しの悪い交差点で車両1が、車両2を視認できない状態であっても、車車間通信によって車両2の位置を取得することができる。
(2) 車両1は、見通しの悪い交差点のために車両1から直接視認できない車両(例えば、車両5)であっても、車車間通信を用いることで、車両3〜車両5の位置を車両2の周辺センシング装置で取得した位置情報が得られ、自身の周囲に存在する他車両の位置を取得することが可能となる。
(3) 車両2は、車両1の車両位置情報を車車間通信で取得することが可能である。
(4) 車両1は、自身が自律型周辺センサ方式を設置していない場合においても、車両3〜車両5の位置を取得することが可能となる。
それにより、ドライバに誤った警告を減少させることや、より早期に危険予知の警報をドライバに伝えることが可能となる。
具体的には、以下のような、効果を奏することができる。
(1) 見通しの悪い交差点で車両1が、車両2を視認できない状態であっても、車車間通信によって車両2の位置を取得することができる。
(2) 車両1は、見通しの悪い交差点のために車両1から直接視認できない車両(例えば、車両5)であっても、車車間通信を用いることで、車両3〜車両5の位置を車両2の周辺センシング装置で取得した位置情報が得られ、自身の周囲に存在する他車両の位置を取得することが可能となる。
(3) 車両2は、車両1の車両位置情報を車車間通信で取得することが可能である。
(4) 車両1は、自身が自律型周辺センサ方式を設置していない場合においても、車両3〜車両5の位置を取得することが可能となる。
実施の形態2.
以下に、実施の形態2による車両周辺状況取得装置について説明する。実施の形態2では、車両1と車両2が共に、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。
実施の形態2の車両1と車両2における車両周辺状況取得装置の装置構成は、実施の形態1における車両2の装置構成(図2)と同じであるため、その説明を省略する。
以下に、実施の形態2による車両周辺状況取得装置について説明する。実施の形態2では、車両1と車両2が共に、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。
実施の形態2の車両1と車両2における車両周辺状況取得装置の装置構成は、実施の形態1における車両2の装置構成(図2)と同じであるため、その説明を省略する。
図6は、この発明の実施の形態2による車両周辺状況取得装置の適用場面の一例を示す図である。
図6において、片側2車線の道路を走行する場面を示している。車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している。車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。
なお、図中、実線は自車両が取得した情報、破線は他車両から得た情報を示している。
また、現在t0の位置、t1秒後の位置、t2秒後の位置を連続して示している。
図6において、片側2車線の道路を走行する場面を示している。車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している。車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。
なお、図中、実線は自車両が取得した情報、破線は他車両から得た情報を示している。
また、現在t0の位置、t1秒後の位置、t2秒後の位置を連続して示している。
次に、実施の形態2の動作について、図6の場面を用いて説明する。
図6は、片側2車線の道路を走行する場面であり、車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載し、車両2〜車両5は、これらのいずれも搭載していない。
車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保有している情報を共有することで、自身の車両周辺の状況をより高い精度で取得する。
図6は、片側2車線の道路を走行する場面であり、車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載し、車両2〜車両5は、これらのいずれも搭載していない。
車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保有している情報を共有することで、自身の車両周辺の状況をより高い精度で取得する。
以下では、その一連動作について、図7にしたがい、説明する。
車両1のECU10は、S301で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS302で、GPSなどの自車位置取得装置20から自車両の位置情報を取得する。次いで、S303では、周辺センシング装置40で取得した車両1の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。
S304では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両2)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S305で、自車(車両1)の位置情報と自車両(車両1)の周辺センシング装置40で取得した周辺の障害物情報に加えて、受信した通信相手(車両2)の位置を、車両1の位置を基準とした相対位置に変換して、車両1の周辺情報として一つに統合する。
この際、自車両(車両1)で取得した障害物情報の一定の距離の範囲内に、車両2から取得したデータ中に障害物が存在する場合には、自身で取得したデータを優先して採用し、車両2経由のデータは破棄する。つまり、自車両と他車両の取得した障害物が一定の距離の範囲内(誤差の範囲内)にある場合には、同じ障害物として、自車両(車両1)で取得した障害物情報を優先する。
車両1のECU10は、S301で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS302で、GPSなどの自車位置取得装置20から自車両の位置情報を取得する。次いで、S303では、周辺センシング装置40で取得した車両1の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。
S304では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両2)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S305で、自車(車両1)の位置情報と自車両(車両1)の周辺センシング装置40で取得した周辺の障害物情報に加えて、受信した通信相手(車両2)の位置を、車両1の位置を基準とした相対位置に変換して、車両1の周辺情報として一つに統合する。
この際、自車両(車両1)で取得した障害物情報の一定の距離の範囲内に、車両2から取得したデータ中に障害物が存在する場合には、自身で取得したデータを優先して採用し、車両2経由のデータは破棄する。つまり、自車両と他車両の取得した障害物が一定の距離の範囲内(誤差の範囲内)にある場合には、同じ障害物として、自車両(車両1)で取得した障害物情報を優先する。
その後、S306で、統合された周辺情報を情報記憶部13で記憶する。S307で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を通信相手に送信する。
最後に、S308で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。
この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
車両2のECU10の一連の動作については、車両1と同様なため、その説明を省略する。
最後に、S308で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。
この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
車両2のECU10の一連の動作については、車両1と同様なため、その説明を省略する。
以上の一連の処理を行うことで、車両1は、図6における車両1の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両2の位置は、車車間通信を経由して車両2から直接取得する。車両3については、自身(車両1)の周辺センシング装置40で取得する。車両4、車両5については、車両1からは他車両の死角であるために、周辺センシング装置40では取得できないが、車両2の周辺センシング装置40で取得した結果を車両2との車車間通信経由で、車両4、車両5の位置情報を取得可能となる。
一方で、車両2は、図6における車両2の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両1の位置は、車車間通信を経由して車両1から直接取得する。車両3については、車両2の周辺センシング装置40で取得できない場合には、車両1の周辺センシング装置40による取得結果を車車間通信経由で取得が可能となる。車両4、車両5については、車両2の周辺センシング装置40で取得することが可能となる。
実施の形態2によれば、実施の形態1で得られる効果(1)〜(4)に加えて、以下のような、効果を奏することができる。
(5) 互いの位置情報を統合するために、単独で検出した場合よりも正確な位置情報や信頼度を確保できる。
(6) 自車単独による周辺センシング装置で検出できないエリアや死角となっている部分でも、互いの周辺センシング装置の検出結果を統合することにより、より広範囲の車両位置情報を取得することが可能となる。
(7) 例えば、車両1にとって、車両4は車両2の蔭に隠れるために、車両1での周辺センシング装置単独では、車両4の位置を取得することはできないが、車両2の検出結果を用いることで、車両1は車両4の位置を取得することが可能となる。
(8) 同様に、車両2は、後方の車両である車両3が周辺センシング装置の検出範囲外の場合には、車両1の周辺センシング装置の検出した情報から車両位置や状態を取得することが可能となる。
(5) 互いの位置情報を統合するために、単独で検出した場合よりも正確な位置情報や信頼度を確保できる。
(6) 自車単独による周辺センシング装置で検出できないエリアや死角となっている部分でも、互いの周辺センシング装置の検出結果を統合することにより、より広範囲の車両位置情報を取得することが可能となる。
(7) 例えば、車両1にとって、車両4は車両2の蔭に隠れるために、車両1での周辺センシング装置単独では、車両4の位置を取得することはできないが、車両2の検出結果を用いることで、車両1は車両4の位置を取得することが可能となる。
(8) 同様に、車両2は、後方の車両である車両3が周辺センシング装置の検出範囲外の場合には、車両1の周辺センシング装置の検出した情報から車両位置や状態を取得することが可能となる。
実施の形態3.
実施の形態3では、車両1が通信方式を搭載しており、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している。さらに、車両2は、ドライバの操作が必ずしも必要とならない自動運転車両のように、数秒後までの車両の走行予定ルートを生成する装置を有する場合についてのものである。
車両1における車両周辺状況取得装置の装置構成は、実施の形態1の車両1における装置構成(図1)と同様であるため、その説明を省略する。
実施の形態3では、車両1が通信方式を搭載しており、車両2は、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している。さらに、車両2は、ドライバの操作が必ずしも必要とならない自動運転車両のように、数秒後までの車両の走行予定ルートを生成する装置を有する場合についてのものである。
車両1における車両周辺状況取得装置の装置構成は、実施の形態1の車両1における装置構成(図1)と同様であるため、その説明を省略する。
図8は、この発明の実施の形態3による車両周辺状況取得装置の車両2における装置構成を示す構成図である。
図8において、10〜14、20、30、40は図2におけるものと同一のものである。図8では、自動運転等において使えるように、自車両の周辺情報を用いて、自車両の今後の走行予定ルートを算出する走行ルート演算部50(走行予定ルート演算手段)を有している。
図8において、10〜14、20、30、40は図2におけるものと同一のものである。図8では、自動運転等において使えるように、自車両の周辺情報を用いて、自車両の今後の走行予定ルートを算出する走行ルート演算部50(走行予定ルート演算手段)を有している。
図9は、この発明の実施の形態3による車両周辺状況取得装置の適用場面の一例を示す図である。
図9において、見通しの悪い交差点に複数の車両が進入する場面を示している。車両1は、通信方式のみを有し、車両2には、通信方式と自律型周辺センサ方式を有するシステムが装備され、さらに、自動運転もしくは、走行支援を行うために走行予定ルートを生成する走行ルート演算部50を有している。
車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。
図9において、見通しの悪い交差点に複数の車両が進入する場面を示している。車両1は、通信方式のみを有し、車両2には、通信方式と自律型周辺センサ方式を有するシステムが装備され、さらに、自動運転もしくは、走行支援を行うために走行予定ルートを生成する走行ルート演算部50を有している。
車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。
次に、図9の場面を例にして、実施の形態3の動作について説明する。
図9の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報を共有することで、互いの周囲の状況を取得する。
この場合の車両1の一連の動作について、図10のフローチャートを用いて説明する。
車両1のECU10は、S401で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS402で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
図9の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報を共有することで、互いの周囲の状況を取得する。
この場合の車両1の一連の動作について、図10のフローチャートを用いて説明する。
車両1のECU10は、S401で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS402で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S403で、受信データを確認し、新規の受信データがある場合には、情報統合部12は、S404で、情報を統合する。この情報は、具体的には、S402で取得した自車両の位置と、車両2から受信した車両2の位置、車両2の周辺センシング装置40で得られた車両3〜車両5の位置、さらに、車両2の数秒後までの走行予定ルートである。
これらの受信したデータを、自車両(車両1)を基準とした位置に変換することで、車両1の周辺の障害物の位置と車両2の数秒後の走行位置までを得ることが可能となる。
さらに、情報統合部12は、車両3〜車両5に関しては、情報記憶部13から過去数秒間の周辺障害物の位置を読み取り、線形予測で数秒後までの位置を推定する。
次に、S405で、情報記憶部13に新規の情報として記録する。S403で新規の受信データがない場合には、S404の処理を飛ばして、S405の処理を行う。
そして、S406で、情報記憶部13にある最新の車両1の位置とその周辺情報を通信相手に送信する。次いで、S407で、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。
この一連の処理を繰り返し行う。
これらの受信したデータを、自車両(車両1)を基準とした位置に変換することで、車両1の周辺の障害物の位置と車両2の数秒後の走行位置までを得ることが可能となる。
さらに、情報統合部12は、車両3〜車両5に関しては、情報記憶部13から過去数秒間の周辺障害物の位置を読み取り、線形予測で数秒後までの位置を推定する。
次に、S405で、情報記憶部13に新規の情報として記録する。S403で新規の受信データがない場合には、S404の処理を飛ばして、S405の処理を行う。
そして、S406で、情報記憶部13にある最新の車両1の位置とその周辺情報を通信相手に送信する。次いで、S407で、周辺情報出力部14により、自車両に出力する。
この一連の処理を繰り返し行う。
一方、車両2は、図11のフローチャートにしたがって処理を行う。
S501で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS502で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。S503では、周辺センシング装置40で取得した車両2の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。
S504では、走行ルート演算部50により演算された自車両の数秒後までの走行予定ルートを取得する。
S501で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS502で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。S503では、周辺センシング装置40で取得した車両2の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。
S504では、走行ルート演算部50により演算された自車両の数秒後までの走行予定ルートを取得する。
S505では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両1)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S506で、情報統合部12は、自車両の位置情報と自車両の周辺センシング装置40で取得した周辺の障害物情報と自車両の数秒後までの走行予定ルートに加えて、通信相手(車両1)の位置を、車両2の位置を基準とした相対位置に変換して、車両2の周辺情報として一つに統合する。その後、S507で、統合された周辺情報を情報記憶部13で記憶する。
その後、S508で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を通信相手に送信する。最後に、S509で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
その後、S508で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を通信相手に送信する。最後に、S509で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
以上の一連の処理を行うことで、車両1は、図9における車両1の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両2の位置は、車車間通信を経由して車両2から直接取得する。車両3〜車両5の情報は、車両2の周辺センシング装置40で取得した位置を車両2との車車間通信を用いることで取得可能となる。
さらに、各車両について現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは車両の走行予定ルートから取得できる。
さらに、各車両について現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは車両の走行予定ルートから取得できる。
一方で、図9における車両2の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両1の位置は、車車間通信を経由して車両1から直接取得する。車両3〜車両5の情報は、車両2自身の周辺センシング装置40で取得した位置を取得できる。
さらに、各車両について現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは車両の走行予定ルートから取得できる。
このため、自動運転車両においても、数秒後の周囲状況を考慮したうえで経路設定が可能となるため、より正確で安全なルート設定が可能となる。
さらに、各車両について現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは車両の走行予定ルートから取得できる。
このため、自動運転車両においても、数秒後の周囲状況を考慮したうえで経路設定が可能となるため、より正確で安全なルート設定が可能となる。
実施の形態3によれば、実施の形態1で得られる効果(1)〜(4)に加えて、以下のような、効果を奏することができる。
(9) 車両1は、車両2から今後の数秒後までの将来の周辺位置の推定結果を得ることができるので、早期の危険予知が可能となる。
(10) 車両2は、車両1の位置情報を車両1から直接取得するため、周辺センシング装置40による検出結果から推定する走行予定軌跡よりも正確な情報の取得が可能となる。
(9) 車両1は、車両2から今後の数秒後までの将来の周辺位置の推定結果を得ることができるので、早期の危険予知が可能となる。
(10) 車両2は、車両1の位置情報を車両1から直接取得するため、周辺センシング装置40による検出結果から推定する走行予定軌跡よりも正確な情報の取得が可能となる。
実施の形態4.
以下に、実施の形態4による車両周辺状況取得装置について説明する。
実施の形態4では、車両1と車両2が共に、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。実施の形態4は、さらに、車両1と車両2が共に、ドライバの操作が必ずしも必要ではない自動運転車両のように、数秒後までの車両の走行予定ルートや推奨走行ルートの情報を生成する装置を有する場合である。
実施の形態4における車両1と車両2の車両周辺状況取得装置は、同じ装置構成である。具体的には、実施の形態3における車両2の装置構成(図8)と同様であるため、その説明を省略する。
以下に、実施の形態4による車両周辺状況取得装置について説明する。
実施の形態4では、車両1と車両2が共に、通信方式と自律型周辺センサ方式を搭載している場合についてのものである。実施の形態4は、さらに、車両1と車両2が共に、ドライバの操作が必ずしも必要ではない自動運転車両のように、数秒後までの車両の走行予定ルートや推奨走行ルートの情報を生成する装置を有する場合である。
実施の形態4における車両1と車両2の車両周辺状況取得装置は、同じ装置構成である。具体的には、実施の形態3における車両2の装置構成(図8)と同様であるため、その説明を省略する。
図12は、この発明の実施の形態4による車両周辺状況取得装置の適用場面の一例を示す図である。
図12において、片側2車線の道路を走行する場面を示している。車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を有し、さらに、自動運転もしくは走行支援を行うための走行予定ルートを生成する走行ルート演算部50を有している。車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。また、走行ルート演算部50も有していない。
図12において、片側2車線の道路を走行する場面を示している。車両1と車両2は、共に通信方式と自律型周辺センサ方式を有し、さらに、自動運転もしくは走行支援を行うための走行予定ルートを生成する走行ルート演算部50を有している。車両3〜車両5は、通信方式と自律型周辺センサ方式のいずれも装備されていないものとする。また、走行ルート演算部50も有していない。
次に、図12の場面における車両1と車両2の処理について説明する。
図12の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報共有をすることで、周囲の状況を取得する。この場合の車両1のECU10の一連の動作について、図13のフローチャートを用いて説明する。
図12の場面で、車両1と車両2が所定の範囲内に接近すると、車両1と車両2の間で、お互いが保持している情報共有をすることで、周囲の状況を取得する。この場合の車両1のECU10の一連の動作について、図13のフローチャートを用いて説明する。
車両1のECU10は、S601で、車両情報取得装置30から車速等の車両情報を取得し、さらにS602で、GPSなどの自車位置取得装置20から車両位置情報を取得する。
S603では、周辺センシング装置40で取得した車両1の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。S604では、走行ルート演算部50により演算された自車両の数秒後までの走行予定ルートを取得する。
S603では、周辺センシング装置40で取得した車両1の周辺に存在する障害物やレーンの位置情報を取得する。S604では、走行ルート演算部50により演算された自車両の数秒後までの走行予定ルートを取得する。
S605では、車車間通信経由で他車両(この場合では、車両2)からの周辺情報を取得する。この時、新規に受信したデータがある場合には、S606で、情報統合部12は、自車両の情報に加えて、車両1の周辺情報として一つに統合する。
この統合される周辺情報は、具体的には、S602で取得した自車両の位置、S603で取得した障害物(車両3を含む)やレーンの位置情報、S604で取得した自車両の走行予定ルート、車両2から受信した車両2の位置、車両2の周辺センシング装置40で得られた車両4、車両5の位置、さらに、車両2の数秒後までの走行予定ルートである。
これらの受信したデータを、自車両(車両1)を基準とした位置に変換することで、車両1の周辺の障害物の位置と車両2の数秒後の走行位置までを得ることが可能となる。
さらに、情報統合部12は、車両3〜車両5に関しては、情報記憶部13から過去数秒間の周辺障害物の位置を読み取り、線形予測で数秒後までの位置を推定する。
この際、自車(車両1)で取得した障害物情報の一定の距離の範囲内に、車両2から取得したデータ中に障害物が存在する場合には、自身で取得したデータを優先して採用し、車両2経由のデータは破棄する。
この統合される周辺情報は、具体的には、S602で取得した自車両の位置、S603で取得した障害物(車両3を含む)やレーンの位置情報、S604で取得した自車両の走行予定ルート、車両2から受信した車両2の位置、車両2の周辺センシング装置40で得られた車両4、車両5の位置、さらに、車両2の数秒後までの走行予定ルートである。
これらの受信したデータを、自車両(車両1)を基準とした位置に変換することで、車両1の周辺の障害物の位置と車両2の数秒後の走行位置までを得ることが可能となる。
さらに、情報統合部12は、車両3〜車両5に関しては、情報記憶部13から過去数秒間の周辺障害物の位置を読み取り、線形予測で数秒後までの位置を推定する。
この際、自車(車両1)で取得した障害物情報の一定の距離の範囲内に、車両2から取得したデータ中に障害物が存在する場合には、自身で取得したデータを優先して採用し、車両2経由のデータは破棄する。
その後、S607で、統合された周辺情報を情報記憶部13で記憶する。
その後、S608で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を通信相手に送信する。最後に、S609で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
その後、S608で、情報記憶部13にある最新の周辺情報を通信相手に送信する。最後に、S609で、生成された最新の周辺情報を、周辺情報出力部14により自車両に出力する。この一連の処理を一定周期で繰り返し行う。
車両2においても、車両1と同様な処理を行うため、その説明を省略する。
以上の一連の処理を行うことで、車両1は、図12における車両1の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両2の位置は、車車間通信を経由して車両2から直接取得する。
また、車両4、車両5は、車両2の周辺センシング装置40で取得した位置を、車両2との車車間通信を用いることで取得可能となる。
さらに、各車両について、現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは、車両の走行予定ルートから取得できる。
また、車両4、車両5は、車両2の周辺センシング装置40で取得した位置を、車両2との車車間通信を用いることで取得可能となる。
さらに、各車両について、現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは、車両の走行予定ルートから取得できる。
一方で、車両2は、図12における車両2の吹き出しに示した情報を取得できる。つまり、車両1の位置は、車車間通信を経由して車両1から直接取得する。
また、車両4、車両5は、車両2自身の周辺センシング装置40で取得した位置を取得できるとともに、車両3の位置は、車両1から車車間通信を経由して取得できる。
さらに、各車両について、現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは、車両の走行予定ルートから取得できる。
また、車両4、車両5は、車両2自身の周辺センシング装置40で取得した位置を取得できるとともに、車両3の位置は、車両1から車車間通信を経由して取得できる。
さらに、各車両について、現在の車両位置と数秒後(例えば、t1秒後、t2秒後)の位置を推定、もしくは、車両の走行予定ルートから取得できる。
実施の形態4によれば、実施の形態3の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
(11) 周辺センシング装置で取得した位置情報について、通信により情報を統合するために、より正確な位置情報や信頼度の確保が可能となる。
(12) 複数の情報を比較して行うので、より高精度な情報が得られる。
(13) 自車両の周辺車両の位置情報に関して、現時点から数秒後までの推定予測位置のマップが作成可能となる。これを用いることで、数秒先までの危険予測が可能となり、より早期にドライバへの危険予告や、走行予定ルートの再編集が可能となる。
(14) 単独での周辺センシング装置による車両検知で、検出できないエリアや死角となっている部分でも互いの周辺センシング装置による車両検知の結果を統合することにより、より広範囲の車両の位置情報を取得することが可能となる。
(11) 周辺センシング装置で取得した位置情報について、通信により情報を統合するために、より正確な位置情報や信頼度の確保が可能となる。
(12) 複数の情報を比較して行うので、より高精度な情報が得られる。
(13) 自車両の周辺車両の位置情報に関して、現時点から数秒後までの推定予測位置のマップが作成可能となる。これを用いることで、数秒先までの危険予測が可能となり、より早期にドライバへの危険予告や、走行予定ルートの再編集が可能となる。
(14) 単独での周辺センシング装置による車両検知で、検出できないエリアや死角となっている部分でも互いの周辺センシング装置による車両検知の結果を統合することにより、より広範囲の車両の位置情報を取得することが可能となる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
10 ECU、11 通信部、12 情報統合部、13 情報記憶部、
14 周辺情報出力部、20 自車位置取得装置、30 車両情報取得装置、
40 周辺センシング装置、50 走行ルート演算部
14 周辺情報出力部、20 自車位置取得装置、30 車両情報取得装置、
40 周辺センシング装置、50 走行ルート演算部
この発明に係わる車両周辺状況取得装置においては、車両に搭載され、車両の周辺状況を取得する車両周辺状況取得装置であって、自車両の位置を取得する自車位置取得手段、自車両周辺に存在する他車両を含む障害物の状況を取得する周辺センシング手段、車車間通信により、自車両の位置および障害物の状況を含む情報を通信相手車両に送信するとともに、通信相手車両から当該通信相手車両の位置を含む情報を受信する通信手段、通信相手車両から受信した情報を、自車両からの相対位置の情報に変換して、自車両の位置および障害物の状況を含む情報と統合するとともに、他車両のt1秒後およびt2秒後(ただし、t1<t2)の位置を推定して、自車両の周辺情報とする情報統合手段、この情報統合手段により統合された周辺情報を記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された周辺情報を出力する周辺情報出力手段、および自車両のt1秒後およびt2秒後の位置を含む走行予定ルートを算出する走行予定ルート演算手段を備え、走行予定ルート演算手段は、情報統合手段により統合され、推定された他車両のt1秒後およびt2秒後の位置を含む自車両の周辺情報に基づき、走行予定ルートを算出するものである。
この発明によれば、車両に搭載され、車両の周辺状況を取得する車両周辺状況取得装置であって、自車両の位置を取得する自車位置取得手段、自車両周辺に存在する他車両を含む障害物の状況を取得する周辺センシング手段、車車間通信により、自車両の位置および障害物の状況を含む情報を通信相手車両に送信するとともに、通信相手車両から当該通信相手車両の位置を含む情報を受信する通信手段、通信相手車両から受信した情報を、自車両からの相対位置の情報に変換して、自車両の位置および障害物の状況を含む情報と統合するとともに、他車両のt1秒後およびt2秒後(ただし、t1<t2)の位置を推定して、自車両の周辺情報とする情報統合手段、この情報統合手段により統合された周辺情報を記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された周辺情報を出力する周辺情報出力手段、および自車両のt1秒後およびt2秒後の位置を含む走行予定ルートを算出する走行予定ルート演算手段を備え、走行予定ルート演算手段は、情報統合手段により統合され、推定された他車両のt1秒後およびt2秒後の位置を含む自車両の周辺情報に基づき、走行予定ルートを算出するので、通信相手車両と周辺情報を共有することで、各車両のt1秒後およびt2秒後の位置を含む、より正確な周辺情報を出力することができるとともに、自動運転および走行支援においても、数秒後の周囲状況を考慮したうえで、走行予定ルートの設定ができ、より正確で安全な走行予定ルートの設定が可能となる。
Claims (5)
- 車両に搭載され、上記車両の周辺状況を取得する車両周辺状況取得装置であって、
自車両の位置を取得する自車位置取得手段、
自車両周辺に存在する他車両を含む障害物の状況を取得する周辺センシング手段、
車車間通信により、自車両の位置および上記障害物の状況を含む情報を通信相手車両に送信するとともに、上記通信相手車両から当該通信相手車両の位置を含む情報を受信する通信手段、
上記通信相手車両から受信した情報を、自車両からの相対位置の情報に変換するとともに、自車両の位置および上記障害物の状況を含む情報と統合し、自車両の周辺情報とする情報統合手段、
この情報統合手段により統合された周辺情報を記憶する記憶手段、
およびこの記憶手段に記憶された上記周辺情報を出力する周辺情報出力手段を備えたことを特徴とする車両周辺状況取得装置。 - 自車両の走行予定ルートを算出する走行予定ルート演算手段を備え、
上記通信手段によって上記通信相手車両に送信される情報に上記走行予定ルートが含まれることを特徴とする請求項1記載の車両周辺状況取得装置。 - 上記通信相手車両から受信する情報には、当該通信相手車両周辺の障害物の状況が含まれることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両周辺状況取得装置。
- 上記通信相手車両から受信する情報には、当該通信相手車両の走行予定ルートが含まれることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載の車両周辺状況取得装置。
- 上記情報統合手段は、上記記憶手段に記憶された上記周辺情報における他車両の数秒後の位置を推定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項記載の車両周辺状況取得装置。
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