JP4220354B2 - 他車位置表示装置及び他車情報提示方法 - Google Patents

他車位置表示装置及び他車情報提示方法 Download PDF

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Description

本発明は、自動車において、自車周辺の他車についての情報を提示する技術に関するものである。
自動車において、自車周辺の他車についての情報を提示する技術としては、撮影した車両周辺の画像により自車周辺の他車の位置を認識する周辺探索を行うと共に、他車との間で無線通信を介して各々の車両において周辺探索によって認識した他車の位置と自車の位置を交換することにより、自車が周辺探索によって認識できる範囲よりも広い範囲において、他車の位置を認識して、認識した他車の位置をユーザに表示する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。
また、このような自車周辺の他車の位置の認識を行う技術としては、レーダ装置とカメラとを組み合わせて他車の認識と、その位置の算定を行う技術も知られている(たとえば、特許文献2)。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
特開平11-195196号公報 特開平10-187930号公報
前記他車との間で無線通信を介して各々の車両において自車の位置と周辺探索により認識した他車の位置とを交換しながら、他車の位置を表示する技術によれば、単一の車両を、複数の車両として多重に認識してしまう可能性があるという問題がある。
すなわち、たとえば、図4aにおいて、車両Aと車両Bが、周辺探索による自車周辺の他車位置の認識と無線通信の機能を備えた車両であり、車両Cがそのような機能を備えていない車両である場合に、車両Aにおいて周辺探索により認識した車両Cの位置Xと、車両Bにおいて周辺探索により認識した車両Cの位置Yとの間に誤差があると、車両Bから車両Cの位置を受け取った車両Aでは、この位置を車両A自身が周辺探索により認識した車両Cと異なる車両の位置であると認識してしまい、図4bに示すように、単一の車両Cに対して、2台の車両の位置表示C1、C2を行ってしまうことがある。なお、図4b中の402は、車両Aにおいて自車位置を表すマークである。
また、車両Bから受け取った車両Bの位置と、車両Aにおいて周辺探索により認識した車両Bの位置に誤差がある場合にも、同様に単一の車両Bに対して、2台の車両の位置表示を行ってしまうことがある。
そこで、本発明は、前記他車との間で無線通信を介して各々の車両において周辺探索により認識した他車位置を交換しながら、他車位置を表示する場合に、他車両の多重認識を廃して、より適正な他車位置表示を行うことを課題とする。
前記課題達成のために、本発明は、他車の位置を表示する他車位置表示装置を、他車と無線通信を介した通信を行う車車間通信装置と、自車周辺の他車の位置を検出する他車位置検出手段と、自車周辺の他車の画像を撮影する他車画像撮影手段と、前記他車画像撮影手段が撮影した画像より、自車周辺の他車の特徴を抽出する他車特徴抽出手段と、前記他車位置検出手段が位置を検出した他車について、当該他車の位置と当該他車について前記他車特徴抽出手段が抽出した特徴とを含む他車情報を生成すると共に、生成した他車情報を含めた通知他車情報を、無線通信を介して、他車に通知する他車情報生成通知手段と、前記無線通信を介して他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置と特徴とが相互に一致または近似する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定する多重認識排除手段と、他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成手段が生成した他車情報とのうちの、含まれる位置と特徴とが他の他車情報と一致及び近似しない各他車情報が示す各位置と、前記多重判定手段が決定した各位置とを、他車の位置として表示する他車位置提示手段とを含めて構成したものである。
このような他車位置表示装置によれば、各車両を撮影した画像より得られる各車両の特徴に基づいて、自車及び他車で周辺探索によって探索された車両の同定を行うので、他車の多重認識を廃して、より適正な他車位置表示を行うことができるようになる。
ここで、このような他車位置提示装置では、前記他車特徴抽出手段で、前記他車画像撮影手段が撮影した画像より抽出する、自車周辺の他車の特徴に、当該他車の車色と、他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとを含め、前記多重認識排除手段において、他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置が一致または近接し、含まれる車色と他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとが一致する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定するようにしてもよい。
このように、各車両を撮影した画像より、車色と他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとの組み合わせを各車両の特徴として抽出して他車情報に含めて、他車情報に対応する他車の異同の判定に用いることにより、比較的簡易な特徴抽出処理によって、比較的精度良のよい他車の多重認識の排除を行うことができるようになる。
または、以上の他車位置提示装置では、前記他車特徴抽出手段が、前記他車画像撮影手段が撮影した画像より抽出する、自車周辺の他車の特徴に、当該他車の自動車登録番号を含め、前記多重認識排除手段において、他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置が一致または近接し、含まれる自動車登録番号が一致する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定するようにしてもよい。
このように、各車両を撮影した画像より、各車両毎に固有の値をとる自動車登録番号を各車両の特徴として抽出して他社情報に含めて、他車情報に対応する他車の異同の判定に用いることにより、より精度良く他車の多重認識の排除を行うことができるようになる。
なお、このような特徴としては、自動車登録番号と、車色と他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとの組み合わせを抽出し、両者を併用して、他車情報に対応する他車の異同の判定に用いるようにして良い。
また、以上の他車位置表示装置において、他車の位置に代えて、他車についての任意の情報を提示するようにしてかまわない。
以上のように本発明によれば、記他車との間で無線通信を介して各々の車両において周辺探索により認識した他車位置を交換しながら、他車位置を表示する場合に、他車両の多重認識を廃して、より適正な他車位置表示を行うことができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1aに、本実施形態において自動車に搭載する車載システムの構成を示す。
図示するように、車載システムは、ナビゲーション装置1と、他車に搭載された車載システムと無線通信を行う車車間通信装置2と、複数の他車センサユニット3とより構成される。
そして、ナビゲーション装置1には、GPS受信機11、車両状態センサ12、道路地図データを記憶したDVDドライブやHDDなどの記憶装置である道路地図データ記憶部13、現在状態算出部14、ルート探索部15、周辺他車探索部16、メモリ17、制御部18、案内画像生成部19、操作部20、表示装置21を有する。ここで、車両状態センサ12は、角加速度センサや地磁気センサなどの方位センサや車速パルスセンサなどの車速センサなどの車両状態を検出するセンサ群である。
また、他車センサユニット3は、レーダ装置31とカメラ32の対から構成されるユニットであり、図1bに示すように、複数のレーダ装置31によって車両周辺を水平方向に関して全周方向について走査可能であると共に、複数のカメラ32によって水平方向に関して全周方向について撮影可能なように、複数配置される。なお、カメラ32はカラー画像を撮影するカメラ32である。
そして、ナビゲーション装置1の周辺他車探索部16は、このような各他車センサユニット3の出力より、自車位置周辺の他車を認識し、その位置と特徴を認識するものである。
このような構成において、現在状態算出部14は、車両状態センサ12やGPS受信機11の出力から推定される現在位置に対して、道路地図データ記憶部13から読み出した前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置や、車両の進行方向を算出する処理を繰り返す。
また、ルート探索部15は、制御部18が操作部20を介してユーザから指定された目的地までの現在位置算出部が算出した現在位置からのルートを推奨ルートとして探索する。
また、案内画像生成部19は、地図データ記録部に記憶された道路地図上に、現在状態算出部14が算出した現在位置やルート探索部15が探索した推奨ルートを表した案内画像を生成し、表示装置21に表示する。
また、案内画像生成部19は、制御部18の命令に従って、案内画像上に、他車の位置を表す他車マークの表示も行う。
以下、このような車載システムにおいて、他車位置をユーザに提示する動作について説明する。
まず、周辺他車探索部16が行う周辺他車探索処理について説明する。
図2に、この周辺他車探索処理の手順を示す。
図示するように、この処理において周辺他車探索部16は、各他車センサユニット3のレーダ装置31において他車が検出されているかどうかを調べ(ステップ202)、他車が検出されていれば検出された各他車(ステップ204、224、230)について以下の処理を行う。
すなわち、まず、レーダ装置31において検出した他車の自車に対する相対位置(距離、方向)を当該他車の車位置として取得する(ステップ206)。また、次に、現在状態算出部14から自車の現在位置を取得する(ステップ208)。そして、その他車を検出したレーダ装置31と同他車センサユニットに含まれるカメラ32が撮影した画像を取得する。そして、当該他車の車位置に基づき、取得した画像中の当該他車の画像部分の切り出しを行う(ステップ210)。また、切り出した当該画像部分中に含まれる当該他車のナンバプレート画像の抽出と、抽出したナンバプレート画像に対する文字認識処理を施して、当該他車のナンバプレートのナンバ(自動車登録番号)を識別し(ステップ212)、ステップ214に進む。ここでステップ212では、カメラ32の撮影画像中にナンバプレートの画像が含まれていない等の理由により、ナンバの識別が失敗した場合には、そのままステップ214に進む。
次に、ステップ214では、切り出した他車の画像部分に基づいて、当該他車の色(ボディカラー、外装色)を車色として識別する。また、切り出した他車の画像部分に基づいて、当該他車の車種を推定する(ステップ216)。ここで、推定する車種としては、小型車、大型車、ミニバンなどの、おおまかな車のタイプを推定する。ここで、この推定は、当該他車の車位置を考慮しつつ、当該他車の画像部分より抽出した他車のシルエットをパターンマッチング技術によりいずれかの車種に分類することにより行うようにすることもできるし、他車の画像部分より当該他車の車位置を考慮して求めた車幅、車高などのみに基づいて当該他車の車種の推定を行うようにしてもよい。たとえば、該他車の画像部分より当該他車のリアランプの間隔を算定し、算定した間隔より他車の車幅を認識し、認識した車幅より、当該他車の車種を分類するようにするなどして良い。
次に、当該他車の自車に対する相対位置である車位置を自車の現在位置に基づいて地理上の絶対位置に変換する(ステップ218)。そして、変換した車位置と、ナンバと、車色と、車種とを含めた車情報を生成し(ステップ220)、メモリ17に保存する(ステップ222)。
そして、各他車センサユニット3のレーダ装置31において検出された全ての他車について、以上の処理が終了し、各他車についての車情報を生成したならば(ステップ224)、メモリ17上に保存した全ての車情報のセットを検出他車情報とする(ステップ226)。また、このとき、前回の処理で生成したメモリ17上の検出他車情報は消去する。
その上で、検出他車情報を車車間通信装置2を介して、検出他車通知情報として自車または自車載システム識別子と共にブロードキャスト形式により送信する(ステップ228)。
そして、ステップ202に戻り、以上の処理を繰り返す。
次に制御部18の行う処理について説明する。
制御部18は、現在状態算出部14が算出した自車の位置を車位置、予め設定しておいた自車の自動車登録番号をナンバ、予め設定しておいた自車の色を車色、予め設定しておいて自車の自動車としてのタイプを車種として含めた車情報を通信他車通知情報として、車車間通信装置2を介して、自車または自車載システムの識別子と共にブロードキャスト形式により送信する処理を、定期的に繰り返す。
また、制御部18は、車車間通信装置2で受信した検出他車通知情報を検出他車通知情報の送信元の識別子と共にメモリ17に格納する処理と、通信他車通知情報を通信他車通知情報の送信元の識別子と共にメモリ17に格納する処理を行う。また、検出他車通知情報、通信他車通知情報を受信した場合に、当該検出他車通知情報、通信他車通知情報の送信元と同じ他車から過去に受信した検出他車通知情報、通信他車通知情報をメモリ17から削除する処理も行う。また、メモリ17に格納されている検出他車通知情報、通信他車通知情報のうち、受信時刻が所定期間以上過去のものを消去する処理も行う。
この結果、メモリ17には、近々に自車の周辺他車探索部16で探索した自車周辺他車の車情報と、近々に他車の周辺他車探索部16で探索された当該他車周辺他車の車情報と、近々において通信可能であった他車の車情報とが、それぞれ検出他車情報、検出他車通知情報、通信他車通知情報、として格納されることになる。
そこで、制御部18は、これらの車情報を用いて、以下に示す他車位置表示処理を行う。
図3に、この他車位置表示処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、メモリ17に保存されている検出他車情報を取得し、検出他車情報に含まれる各他車情報を自車または自車載システムの識別子と共に他車リストに登録する(ステップ302)。また、メモリ17に保存されている通信他車通知情報を取得し通信他車通知情報に含まれる車情報を通信他車通知情報の送信元の識別子と共に他車リストの後尾に追加登録する(ステップ304)。また、メモリ17に保存されている検出他車通知情報を取得し、検出他車通知情報に含まれる各車情報を検出他車通知情報の送信元の識別子と共に他車リストの後尾に追加登録する(ステップ306)。
そして、他車リストに登録されている検出他車情報に含まれていた各車情報を、車情報にナンバが含まれているものが、車情報にナンバが含まれていないものより前の順番となるように並び換え、他車リストに登録されている検出他車通知情報に含まれていた各車情報を、車情報にナンバが含まれているものが、車情報にナンバが含まれていないものより前の順番となるように並び換える(ステップ308)。また、その上で、他車リストの先頭に、自車の車情報を自車または自車載システムの識別子と共に登録する(ステップ310)。
そして、他車リストに登録された車情報をnとして(ステップ312)、i番目からn-1番目の車情報について(ステップ320、334)、順番に以下の処理を行う。
すなわち、まず、i番目の車情報にナンバが含まれているかどうかを調べ(ステップ314)、含まれていない場合には、ステップ326に進む。一方、ナンバが含まれている場合には、i番目の車情報と同じナンバを含む車情報であって、i番目の車情報が示す車位置に対する距離が所定距離以内(たとえば、1.7m以内)の位置を車位置として含む全ての車情報を、他車リストのi+1番目からn番目の車情報の内から探索する(ステップ316)。そして、そのような車情報が発見されなかったならば、そのままステップ318に進み、探索された場合には、探索された車情報を他車リストより削除(ステップ330)した上でステップ318に進む。
次にステップ318では、ナンバを含まない車情報であって、i番目の車情報と送信元の識別子が異なり、かつ、i番目の車情報が示す車位置に対する距離が前記所定距離以内の位置を車位置として含み、かつ、i番目の車情報と同じ車色と車種を含む全ての車情報を、他車リストのi+1番目からn番目の車情報の内から探索する。そして、そのような車情報が発見されなかったならば、そのままi番目の車情報についての処理を終了し、探索された場合には、探索された車情報を他車リストより削除(ステップ332)した上でi番目の車情報についての処理を終了する。ただし、i番目の車情報に対して、送信元の識別子が同じ車情報が複数探索された場合には、その内の車位置がi番目の車情報の車位置に最も近いもののみを削除するようにする。
一方、ステップ314においてi番目の車情報にナンバが含まれていないと判定された場合には、ステップ326において、i番目の車情報と送信元の識別子が異なり、かつ、i番目の車情報が示す車位置に対する距離が前記所定距離以内の位置を車位置として含み、かつ、i番目の車情報と同じ車色と車種を含む全ての車情報を、他車リストのi+1番目からn番目の車情報の内から探索する。そして、そのような車情報が発見されなかったならば、そのままi番目の車情報についての処理を終了し、探索された場合には、探索された車情報を他車リストより削除(ステップ328)した上でi番目の車情報についての処理を終了する。ただし、i番目の車情報に対して、送信元の識別子が同じ車情報が複数探索された場合には、その内の車位置がi番目の車情報の車位置に最も近いもののみを削除するようにする。
そして、他車リストのi番目からn-1番目の車情報について以上の処理が終了したならば(ステップ320)、自車の車情報を他車リストより削除し(ステップ322)、その時点で他車リストに残っている各車情報の車位置に対応する案内画像上の位置に他車の存在を示す他車マークを、案内画像生成部19に描画させる(ステップ324)。そして、ステップ302からの処理に戻る。
案内画像生成部19は、制御部18からの指示に従い、案内画像上の、他車リストに含まれる各他車情報の車位置に対応する位置に、他車を表す他車マークの表示を行う。ここで、他車マークは、全て同じマークとしてもよいが、他車情報が示す車種や車色に合わせて、形状や色が異なるマークを表示するようにしてもよい。
図4cは、このようにして表示された案内画像を示すものである。
図示するように案内画像は、自車位置周辺の道路画像401上に、現在位置を表す現在位置マーク402や、他車リストに基づいて描画された他車マーク403を含むものとなる。
以上のように本実施形態によれば、各車両のナンバや車色や車種に基づいて、自車及び他車で周辺探索によって探索された車両の同定を行うので、他車の多重認識を廃して、より適正な他車位置表示を行うことができるようになる。
たとえば、図4dに示すように、車両Aと車両Bが、周辺探索による自車周辺の他車位置の認識と無線通信の機能を備えた車両であり、車両Cがそのような機能を備えていない車両である場合に、車両Aにおいて周辺探索により認識した車両Cの位置Xと、車両Bにおいて周辺探索により認識した車両Cの位置Yとの間に誤差があった場合でも、車両Aにおいて、車両Aにおいて認識した車両Cのナンバと車色と車種と、車両Bにおいて認識した車両Cのナンバと車色と車種とに基づいて、車両Bから受け取った車両Cの位置と、車両A自身が周辺探索により認識した車両C位置とが、同じ車両の位置であると認識し、図4cに示すように、単一の車両Cに対して、単一の他車マーク403のみの表示を行うことができる。また、車両Bから受け取った車両Bの位置と、車両Aにおいて周辺探索により認識した車両Bの位置に誤差がある場合にも、同様に単一の車両Bに対して、単一の他車マーク403のみの表示を行うことができる。
ところで、以上の実施形態では、カメラ32で撮影した画像から検出した車両のナンバと車色と車種に基づいて、近接する又は同位置の車位置に対応する車両の同一性を判定するようにしたが、これはカメラ32で撮影した画像から検出した車両の車色と車種のみに基づいて、近接する又は同位置の車位置に対応する車両の同一性を判定するようにしてもよい。
また、カメラ32で撮影した画像から検出した車両のナンバと車色と車種に代えて、または、これらもしくはこれらの一部と組み合わせて、カメラ32で撮影した画像から検出可能な車両の単一または複数の任意の外観的特徴を用いて、車両の同一性の判定を行うようにしてもよい。ここで、このような車両の外観的特徴としては車幅、車高、車長、ボンネットグリル形状、エンブレム形状などがある。
また、以上の実施形態では、他車の位置を表示の対象としたが、他車の位置以外の任意の他車の情報を表示する場合についても、本実施形態の他車の多重認識排除の技術を同様に適用することができる。
本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る周辺他車探索処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る他車位置表示処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において表示する案内画像の例を示す図である。
符号の説明
1…ナビゲーション装置、2…車車間通信装置、3…他車センサユニット、11…GPS受信機、12…車両状態センサ、13…道路地図データ記憶部、14…現在状態算出部、15…ルート探索部、16…周辺他車探索部、17…メモリ、18…制御部、19…案内画像生成部、20…操作部、21…表示装置、31…レーダ装置、32…カメラ。

Claims (4)

  1. 他車の位置を表示する他車位置表示装置であって、
    他車と無線通信を介した通信を行う車車間通信装置と、
    自車周辺の他車の位置を検出する他車位置検出手段と、
    自車周辺の他車の画像を撮影する他車画像撮影手段と、
    前記他車画像撮影手段が撮影した画像より、自車周辺の他車の特徴を抽出する他車特徴抽出手段と、
    前記他車位置検出手段が位置を検出した他車について、当該他車の位置と当該他車について前記他車特徴抽出手段が抽出した特徴とを含む他車情報を生成すると共に、生成した他車情報を含めた通知他車情報を、無線通信を介して、他車に通知する他車情報生成通知手段と、
    前記無線通信を介して他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成通知手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置と特徴とが相互に一致または近似する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定する多重認識排除手段と、
    他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成通知手段が生成した他車情報とのうちの、含まれる位置と特徴とが他の他車情報と一致及び近似しない各他車情報が示す各位置と、前記多重判定手段が決定した各位置とを、他車の位置として表示する他車位置提示手段とを有することを特徴とする他車位置表示装置。
  2. 請求項1記載の他車位置表示装置であって、
    前記他車特徴抽出手段が、前記他車画像撮影手段が撮影した画像より抽出する、自車周辺の他車の特徴は、当該他車の車色と、他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとを含み、
    前記多重認識排除手段は、他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成通知手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置が一致または近接し、含まれる車色と他車のサイズもしくは自動車としてのタイプとが一致する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定することを特徴とする他車位置表示装置。
  3. 請求項1記載の他車位置表示装置であって、
    前記他車特徴抽出手段が、前記他車画像撮影手段が撮影した画像より抽出する、自車周辺の他車の特徴は、当該他車の自動車登録番号を含み、
    前記多重認識排除手段は、他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記他車情報生成通知手段が生成した他車情報とのうち、含まれる位置が一致または近接し、含まれる自動車登録番号が一致する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定することを特徴とする他車位置表示装置。
  4. 自動車に搭載された車載装置において他車の情報を提示する他車情報提示方法であって、
    自車周辺の他車の位置を検出するステップと、
    自車周辺の他車を撮影した画像より、自車周辺の他車の特徴を抽出するステップと、
    位置を検出した各他車について、当該他車の位置と当該他車について抽出した特等とを含む他車情報を生成すると共に、生成した他車情報を含めた通知他車情報を、無線通信を介して、他車に通知するステップと、
    他車から無線通信を介して通知他車情報を受信するステップと、
    他車から受信した通知他車情報に含まれる他車情報と、前記生成した他車情報とのうち、含まれる位置と特徴とが相互に一致または近似する複数の他車情報よりなる他車情報の集合を、同じ他車に対応する他車情報の集合として、当該集合の各々について、当該集合に属する他車情報のうちの少なくとも一つの他車情報に基づいて、当該集合に対応する他車の位置を決定するステップと、
    他車から通知された通知他車情報に含まれる他車情報と、前記生成した他車情報とのうちの、含まれる位置と特徴とが他の他車情報と一致及び近似しない各他車情報が示す各位置と、前記決定した各位置とを、他車の位置として提示するステップとを有することを特徴とする他車情報提示方法。
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