JP3507862B2 - 車両位置算出方法 - Google Patents

車両位置算出方法

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JP3507862B2 JP2000197711A JP2000197711A JP3507862B2 JP 3507862 B2 JP3507862 B2 JP 3507862B2 JP 2000197711 A JP2000197711 A JP 2000197711A JP 2000197711 A JP2000197711 A JP 2000197711A JP 3507862 B2 JP3507862 B2 JP 3507862B2
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reflector
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昌伸 堀野
丈嗣 内藤
秀志 西田
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は車両の挙動を把握
することにより、暴走車両や異常走行車両などを検出
し、ドライバに対して警告を発すると共に、周辺の車両
や歩行者に通知する道路状況把握システムに係り、特に
道路上に存在する車両の位置を正確に把握する車両位置
算出方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来から、道路上を走行する車両の位置
を算出して検出する車両位置算出方法として、(1)地
面に設置され車両が走行する道路上にレーザビームを照
射するレーザ装置と車両の後部に設けられた左右一対の
リフレクタとを有し、これらリフレクタにより反射され
て得られる位置情報により、車両の位置を算出するレー
ザ式のもの、(2)路側に可視カメラ(又は、赤外線カ
メラ)を設置し、道路上を走行する車両を直接監視し、
この可視カメラからの撮影した映像を画像処理すること
により車両の位置を検出するもの、(3)走行車線の上
方から道路上に超音波を照射して、その反射光により道
路上を走行する車両の位置を算出する超音波式の車両位
置算出方法がそれぞれ知られている。 【0003】先ず、図5,6を参照して前記(1)にお
けるレーザ式の車両位置算出方法について簡単に説明す
る。すなわち、図5に示すように道路1の路側に沿って
道路の路側には車両2が単独で走行する道路上にレーザ
ビームを照射するレーザ装置3が設置されている。一
方、車両2の後部側には左右一対のリフレクタ4,5が
それぞれ設けられている。そして、レーザ装置3のレー
ザヘッド3aからはレーザビームが車両2の後部側から
道路1に向けて照射(走査)されるため、このレーザビ
ームがリフレクタ4,5により反射され、再びレーザ装
置3のレーザヘッド3aに到達し受光される。これによ
り、車両2の存在を認識すると共に、その位置を算出す
ることができる。 【0004】ここで、図7は前記単独で道路上を走行し
ている車両2の検出位置結果を示すものであり、その縦
軸は時間の経過(t=T〜t=T+5Δt)を、横軸は道
路横断方向の位置推移をそれぞれ表している。すなわ
ち、この図7では白丸印a1〜a6が左側のリフレクタ
4により検出された位置を、白丸印b1〜b6が右側の
リフレクタ5により検出された位置をそれぞれ示すもの
であり、これら両検出位置(a1,b1)の中央位置を
時間経過の推移と共に、車両2の走行軌跡として正確に
算出することができる。 【0005】さらに、このような車両位置算出方法とし
て、例えば「特開平10−227860号公報」には車
両に搭載されたスキャン式のレーザレーダ使用し、前
方車両の左右のリフレクタから反射されるビームから前
記左右のリフレクタまでのそれぞれの距離を算出し、前
方車両がカーブなどに進入したかを判定する技術につい
て開示されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の車両位置算出方法の場合には、以下のような問題が
ある。すなわち、前述したように車両が単独で道路上を
走行している場合にはレーザ装置3のレーザヘッド3a
と車両のリフレクタ4,5との間にはレーザビームを阻
害する物体がないため、リフレクタ4,5の検出を正常
に行うことができるが、例えば図8に示すように走行し
ている車両7のそばを別の車両8が追い越す場合を想定
すると、この時には車両7,8の各リフレクタ4,5の
検出を正常に行うことができなくなる恐れがある。これ
について、以下図8及び図9を参照して説明する。この
図9は図8における、各車両7,8の検出位置結果を示
すものであり、図7と同様その縦軸は時間の経過(t=
T〜t=T+5Δt)を、横軸は道路横断方向の位置推
移をそれぞれ表している。そして、この図9に示すよう
にレーザ装置3のレーザヘッド3aに近いところを走行
する車両8については単独走行の場合と同様に車両8の
リフレクタ4,5とレーザヘッド3aとの間にはレーザ
ビームを阻害する物体がないため、リフレクタ4,5の
検出を正常に行うことができるが、車両7についてはリ
フレクタ4,5とレーザヘッド3aとの間に車両がレ
ーザビームの阻害要因として存在するものとなる。これ
によって、図9に示すように車両7,8における各リフ
レクタ4,5の検出データがリフレクタ4,5の幅の範
囲で変動することとなり、車両7,8の走行軌跡及びそ
の位置を正確に算出することができなくなるという問題
がある。 【0007】また、(2)の可視カメラから撮影した映
像を画像処理する方法では、車両の色や太陽光の変動が
精度に大きく影響する要因となったり、視野の手前と遠
方で例えば、大型車両に普通車が完全に隠蔽された場合
等、車両同士が重なった場合には画像データの分離が困
難となり検出精度の低下による位置の算出不良が生じる
という問題があった。また、(3)の走行車線の上方か
ら道路上に超音波を照射して、その反射光により道路上
を走行する車両の位置を検出する超音波式の場合には、
得られる情報が点情報であるため、車両の存在や通過を
検出することは可能であるが、車両位置を面的に検出す
ることができないことから検出精度の低下による位置の
算出不良が生じるという問題があった。また、「特開平
10-227860号公報」に記載の技術においても車両を別の
車両が追い越す場合を想定すると、やはりこの時には車
両における各リフレクタの検出結果が変動することとな
り、この結果車両の走行軌跡及びその位置を正確に算出
することができなくなるという問題がある。 【0008】そこで、この発明の目的は前記従来の車両
位置算出方法のもつ問題を解消し、追い越し車両等が発
生した場合でも道路上を走行する車両の位置を精度よく
検出し、且つ安定して算出することができる車両位置算
出方法を提供するにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために車両の後部に設けられた左右の
リフレクタにレーザヘッドからレーザビームを照射し、
これらのリフレクタからの反射ビームを受光することに
よって、前記左右のリフレクタ位置情報とリフレクタ
間の幅を決定し、前記左右のリフレクタの位置情報の中
央位置として道路横断方向の車両位置を算出する車両位
置検出方法であって、前記車両の左右のリフレクタの位
置情報を所定の時間毎に記録し、前記左右のリフレクタ
の位置情報が得られた後に、前記レーザヘッドと前記車
両との間に他の車両が存在することにより、一方のリフ
レクタのみが検出された場合には、直近に得られた前記
リフレクタの位置情報と今回検出された一方のリフレク
タの位置情報との距離を比較し、今回検出されたリフレ
クタが左右どちらのものかを認識し、前記リフレクタ間
の幅に基づき、他方のリフレクタの位置情報を決定し
前記レーザヘッドと前記車両との間に他の車両が存在す
ることにより、両方のリフレクタが検出されなかった場
合には、過去のリフレクタの位置情報と前記リフレクタ
間の幅に基づいて前記両方のリフレクタの位置情報を決
することを特徴とするものである。本発明によると、
過去に取得したリフレクタの位置情報を使用して道路上
を走行する車両の位置を精度よく検出し、且つ安定して
算出することが可能となる。 【0010】 【発明の実施の形態】図1は本発明の車両位置算出方法
における一実施形態を示している。また、図2は本発明
を適用した場合の各車両7,8の検出位置結果(a1〜
a8,b1〜b8)を示すものであり、前記図7と同様
車両7のそばを別の車両8が追い越す場合を想定してお
り、その縦軸は時間の経過(t=T〜t=T+7Δt)
を、横軸は道路横断方向の位置推移をそれぞれ表してい
る。ここで、本発明の特徴は追い越し車両が発生した場
合でも道路上を走行する車両を精度よく検出し、その位
置を正確に算出することにある。これについて、図1及
び図2を参照して説明する。すなわち、図1,2に示す
ように時刻(t=T)においては車両7,8のリフレク
タ4,5は共に検出できているため(S1)、この時点
ではそれぞれの位置とその間の幅を情報(データ)とし
て保持しておく(S2,S3)。次いで、時刻(t=T
+Δt)の時点では車両8(図8)による隠れにより、
一方のリフレクタ4,5のみが検出される。従って、こ
こでは前回の結果情報(時刻t=T)を参照するものと
する。すなわち、具体的には前回のリフレクタ4,5の
リフレクタ位置と今回検出した時刻(t=T+Δt)の
時点でのリフレクタ位置とを比較(S5)することによ
って、今回検出したリフレクタが距離的に近い左のリフ
レクタ4であることを認識する(S6)。さらに、前回
時刻(t=T)において取得したリフレクタの幅を用い
て右のリフレクタ5の位置を決定する(S7)。そし
て、これら決定したリフレクタ4,5の位置における中
央を実際の車両位置として算出する(S9)。そして、
続く時刻(t=T+2Δt)の時点についても同様の手
順で車両位置を算出する。 【0011】そして、車両8の隠れによって車両7のリ
フレクタ4,5が全く検出できなくなった状態(t=T
+3Δt,t=T+4Δt)では、その前の時刻におけ
る検出結果を保持する。すなわち、車両8が車両7を追
越しかけて、一方のリフレクタ4,5が検出できるよう
になった時刻(t=T+5Δt)では、前述した時刻
(t=T+Δt,時刻t=T+2Δt)と同様の手順で
左のリフレクタ4の位置を決定すると共に、これら決定
したリフレクタ4,5の位置における中央を実際の車両
位置として算出する。このように過去のリフレクタの位
置情報及び過去のリフレクタ情報に基づいて車両位置を
算出する。 【0012】また、図3は前述したレーザ式の車両位置
算出方法における車両までの距離Rを算出する説明図を
示している。すなわち、レーザ装置3のレーザヘッド3
aからパルスレーザが照射されてから対象物である車両
7(8)に到達し、リフレクタ4により反射された際の
反射時間である往復時間を「t」とし、レーザ速度(光
速度)を「C」とすると、その距離Rは以下の「数1」
により算出される。ここで、図4に示すように、往復時
間「t」はパルスレーザによる投光パルスの発生後か
ら、受光パルスが発生するまでの時間を表している。 【0013】 【数1】 【0014】 【発明の効果】この発明は、上記のようであって車両の
後部に設けられた左右のリフレクタにレーザビームを照
射し、そのリフレクタからの反射ビームを受光すること
によって、これら左右のリフレクタ位置情報から道路横
断方向の車両位置を算出する車両位置検出方法におい
て、車両の左右のリフレクタの位置情報を所定の時間毎
に記録し、これら左右のリフレクタのうちのいずれかの
位置情報が得られなかった場合に、直近に得られた一方
のリフレクタの位置情報及び過去のリフレクタの位置情
報に基づいて車両の位置を算出するので、一度正確にリ
フレクタを検出することができれば、その後はリフレク
タの検出が一部であっても安定した車両の検出による位
置の算出を行うことができるという効果がある。また、
本発明の場合レーザスキャンにより面的に車両の検出が
でき、車両の色や太陽光の変動などの外的要因による検
出精度の影響が少なく、また、計測領域内での距離分解
能が一定であり、位置精度の誤差が小さいため、より正
確に車両の検出による位置の算出を行うことができると
いう効果がある。さらに、本発明におけるリフレクタは
車両のほぼ両端部に設けられているため、車両が重なっ
た場合でも比較的正確に検出が可能であり、計測領域内
のレーザヘッドに近い位置ではレーザビームの投光角度
が深いため、車両の分離及び車両両端のリフレクタの検
出精度を高いものとすることができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施形態を示すフローチャートで
ある。 【図2】本発明による車両の検出結果を示す移動推移図
である。 【図3】同車両までの距離を算出する手法を示す説明図
である。 【図4】投光パルス及び受光パルスを示す線図である。 【図5】レーザ式の車両位置算出方法を示す構成概念図
である。 【図6】単独車両の走行を示す概念図である。 【図7】図6における車両の検出結果を示す移動推移図
である。 【図8】追い越し車両発生時での車両の走行を示す概念
図である。 【図9】図8における車両の検出結果を示す移動推移図
である。 【符号の説明】 1 道路 2,7,8 車両 3 レーザ装置 3a レーザヘッド 4,5 リフレクタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−63991(JP,A) 特開 平3−250400(JP,A) 特開 平10−227860(JP,A) 特開 平10−239436(JP,A) 特開 平10−62532(JP,A) 特開 平3−206989(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/01 G08G 1/04 G01S 17/88

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 車両の後部に設けられた左右のリフレク
    タにレーザヘッドからレーザビームを照射し、これらの
    リフレクタからの反射ビームを受光することによって、
    前記左右のリフレクタ位置情報とリフレクタ間の幅を
    決定し、前記左右のリフレクタの位置情報の中央位置と
    して道路横断方向の車両位置を算出する車両位置検出方
    であって、 前記 車両の左右のリフレクタの位置情報を所定の時間毎
    に記録し、前記左右のリフレクタの位置情報が得られた
    後に、 前記レーザヘッドと前記車両との間に他の車両が存在す
    ることにより、一方のリフレクタのみが検出された場合
    には、 直近に得られた前記リフレクタの位置情報と今回
    検出された一方のリフレクタの位置情報との距離を比較
    し、今回検出されたリフレクタが左右どちらのものかを
    認識し、前記リフレクタ間の幅に基づき、他方のリフレ
    クタの位置情報を決定し前記レーザヘッドと前記車両との間に他の車両が存在す
    ることにより、両方のリフレクタが検出されなかった場
    合には、過去のリフレクタの位置情報と前記リフレクタ
    間の幅に基づいて前記両方のリフレクタの位置情報を決
    することを特徴とする車両位置算出方法。
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