JP4918807B2 - Vehicle position calculation device, vehicle selection method - Google Patents
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Description
本発明は、追従走行する際の先行車両の位置を検出する車両位置演算装置、車両選定方法に関し、特に、近接した車両間同士で通信する車車間通信手段を利用して先行車両の位置を検出する車両位置演算装置、車両選定方法に関する。 The present invention relates to a vehicle position calculation device and a vehicle selection method for detecting the position of a preceding vehicle when following traveling, and in particular, to detect the position of a preceding vehicle using inter-vehicle communication means that communicates between adjacent vehicles. The present invention relates to a vehicle position calculation device and a vehicle selection method.
車載された通信機器が互いに直接通信して、先行車をはじめとする他車からの情報を利用することで、自動車交通の安全と効率化を図る車車間通信が提案されている。他車両の位置や走行状況を車車間通信により検出することができれば、自動運転や協調走行などが可能となる。 Vehicle-to-vehicle communication has been proposed in which vehicle-mounted communication devices communicate directly with each other and use information from other vehicles including the preceding vehicle to improve the safety and efficiency of automobile traffic. If the position and traveling state of another vehicle can be detected by inter-vehicle communication, automatic driving, cooperative traveling, and the like are possible.
車車間通信が可能であれば、他車両に車載されたＧＰＳ（Global Positioning System ）等の位置検出装置により他車両の位置情報を取得することができる（例えば、特許文献１参照。）。自車両は自車両に車載された位置検出装置により自車両の位置を検出しているので、それらの位置情報を比較すれば他車両と異常接近する場合に警報を吹聴するなど走行支援が可能となる。 If vehicle-to-vehicle communication is possible, the position information of the other vehicle can be acquired by a position detection device such as GPS (Global Positioning System) mounted on the other vehicle (see, for example, Patent Document 1). The own vehicle detects the position of the own vehicle by a position detection device mounted on the own vehicle, so if the position information is compared, it is possible to support driving such as sounding an alarm when abnormally approaching another vehicle Become.
また、車車間通信により自車両と他車両で共通に受信しているＧＰＳ衛星を検出して、他車の位置を算出する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２記載の位置算出方法では、共通のＧＰＳ衛星からの電波到達時間の差分を算出することで電波到達時間の誤差をキャンセルして、自車両を基準とした他車両の相対位置を算出ことを図っている。
しかしながら、ＧＰＳ衛星により位置を算出してもそれぞれの位置算出方法は多様であり、それぞれが固有かつ動的に変化する位置誤差を有している。このため、特許文献１に記載されたように他車両の位置を受信しても他車両の正確な相対位置を求めることは困難である。
However, even if the position is calculated by the GPS satellite, each position calculation method is various, and each has a position error that changes uniquely and dynamically. For this reason, as described in
また、ＧＰＳ衛星の電波到達時間の差分を用いる方法としてスタティック方式とキネマティック方式が知られているが、スタティック方式では少なくても１０分から１時間程度の測位時間が必要であるため移動体の測位には適用が困難である。また、キネマティック方式では位置が既知の基地局が必要であるため、基地局が検出されない状態では適用できない。また、車車間通信により他車両への電波到達時間は取得できるが、相対位置の計算方法など内部処理の仕様が自車両と他車両と同じでなければ誤差のキャンセルができないため、異なるメーカ間では他車両の相対位置を算出ことは困難となる。 In addition, the static method and the kinematic method are known as a method using the difference in arrival time of GPS satellites. However, since the static method requires a positioning time of at least 10 minutes to 1 hour, the positioning of the moving object is required. It is difficult to apply. In addition, since the kinematic method requires a base station whose position is known, it cannot be applied in a state where the base station is not detected. In addition, although the arrival time of radio waves to other vehicles can be acquired by inter-vehicle communication, errors cannot be canceled unless the specifications of the internal processing such as the relative position calculation method are the same as the own vehicle and other vehicles. It is difficult to calculate the relative position of the other vehicle.
本発明は、上記課題に鑑み、車車間通信している他車両の位置を高精度に検出可能な車両位置演算装置、車両選定方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a vehicle position calculation device and a vehicle selection method that can detect the position of another vehicle communicating between vehicles with high accuracy.
上記課題に鑑み、本発明は、自車に搭載された他車の位置を検出する他車位置検出手段（例えば、周辺監視手段１１）と、外部から他車の位置情報を取得する他車位置情報取得手段（例えば、車車間通信手段１４）と、他車位置検出手段により検出された他車の位置に対応する位置情報の他車を選定する他車選定手段（例えば、演算処理手段１０）と、を有することを特徴とする車両位置演算装置を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides other vehicle position detection means (for example, surrounding monitoring means 11) for detecting the position of another vehicle mounted on the own vehicle, and other vehicle position for acquiring position information of the other vehicle from the outside. Information acquisition means (for example, inter-vehicle communication means 14) and other vehicle selection means (for example, arithmetic processing means 10) for selecting another vehicle with position information corresponding to the position of the other vehicle detected by the other vehicle position detection means. And a vehicle position calculation device.
上記問題を解決するため、本発明は、自車に搭載された他車の位置を検出する他車位置検出手段と、外部から他車の位置情報を取得する他車位置情報取得手段と、前記他車位置検出手段により検出された他車の位置に対応する前記位置情報の他車を選定する他車選定手段と、を有し、前記他車選定手段は、前記他車位置検出手段により検出された他車の移動量及び移動方向を示す第１のベクトル及び前記他車位置情報取得手段により取得された他車の前記位置情報に基づく移動量及び移動方向を示す第２のベクトルを形成する線分形成手段を有し、前記線分形成手段が形成した第１のベクトルと第２のベクトルの重なり度合に基づき一致度を検出する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides other vehicle position detection means for detecting the position of another vehicle mounted on the own vehicle, other vehicle position information acquisition means for acquiring position information of the other vehicle from the outside, Another vehicle selection means for selecting another vehicle of the position information corresponding to the position of the other vehicle detected by the other vehicle position detection means, and the other vehicle selection means is detected by the other vehicle position detection means. Forming a first vector indicating the amount of movement and direction of movement of the other vehicle and a second vector indicating the amount of movement and direction of movement based on the position information of the other vehicle acquired by the other vehicle position information acquisition means It has line segment formation means, and a coincidence degree is detected based on the degree of overlap of the 1st vector and the 2nd vector which the line segment formation means formed .
車車間通信している他車両の位置を高精度に検出可能な車両位置演算装置、車両選定方法を提供することができる It is possible to provide a vehicle position calculation device and a vehicle selection method capable of detecting the position of another vehicle communicating between vehicles with high accuracy.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、本実施の形態の車両位置演算装置の機能ブロック図を示す。車両位置演算装置は車両がＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）装置により先行車両に追従走行する場合に車間距離を高精度に制御することを可能にする。 FIG. 1 shows a functional block diagram of the vehicle position calculation apparatus of the present embodiment. The vehicle position calculation device makes it possible to control the inter-vehicle distance with high accuracy when the vehicle travels following a preceding vehicle with an ACC (adaptive cruise control) device.
車両位置演算装置は、周辺監視手段１１、情報提供手段１２、車両制御手段１３、車車間通信手段１４、ナビゲーション手段１５及び地図データベース１７が接続された演算処理手段１０により制御される。演算処理手段１０には、ウィンカー１８、ライト１９、ハザード２０及びブレーキ２１等の車載装置が接続されている。これらは互いにＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの情報系ＬＡＮ又はボディ系ＬＡＮにより接続されている。
The vehicle position calculation device is controlled by calculation processing means 10 to which peripheral monitoring means 11,
周辺監視手段１１は、車両の前方や後方など車両の周辺を監視するものであり、具体的にはレーザレーダやミリ波レーダ、車両前方や後方を撮影する撮影装置や夜間に歩行者等を検出する暗視カメラである。レーザレーダやミリ波レーダは、レーダパルスを発してから受信されるまでの時間を計測することで前方の障害物の形状及び距離情報を取得する。レーダ装置は、レーザダイオードにパルス電流を流すと共に、タイマカウンタの計測をスタートさせる。パルス電流を流されたレーザダイオードは、電流に比例したレーザパルスを前方へ向けて照射する。前方の障害物に反射されたレーザパルスが受光部により受信されると共に、タイマカウンタの計測をストップさせる。計測された時間は障害物までの距離に比例するので、この値に適当な係数を乗算すれば、障害物までの距離情報も取得される。 The surroundings monitoring means 11 monitors the surroundings of the vehicle such as the front and rear of the vehicle, and specifically detects a laser radar, a millimeter wave radar, a photographing device for photographing the front and rear of the vehicle, and a pedestrian at night. It is a night vision camera. Laser radars and millimeter wave radars acquire the shape and distance information of obstacles ahead by measuring the time from when a radar pulse is emitted until it is received. The radar apparatus applies a pulse current to the laser diode and starts measuring the timer counter. The laser diode supplied with the pulse current irradiates a laser pulse proportional to the current forward. The laser pulse reflected by the obstacle in front is received by the light receiving unit, and the measurement of the timer counter is stopped. Since the measured time is proportional to the distance to the obstacle, if this value is multiplied by an appropriate coefficient, distance information to the obstacle is also acquired.
レーダ装置は、車両の進行方向前方の所定範囲をレーザが走査するように、レーザパルスの発信方向を変えながら連続的にレーザパルスを発信するので、上記した動作を繰り返すことにより、各走査点において障害物までの距離情報が得られる。障害物は例えば、先行車両やガードレールなどであるので、周辺監視手段１１は先行車両までの距離及び方向を検出する。
Since the radar device continuously emits laser pulses while changing the laser pulse emission direction so that the laser scans a predetermined range ahead of the traveling direction of the vehicle, by repeating the above-described operation, at each scanning point Distance information to the obstacle can be obtained. Since the obstacle is, for example, a preceding vehicle or a guardrail, the
また、周辺監視手段１１が撮影装置の場合、ＣＣＤやＣＭＯＳなど光電変換素子を有し、車両前方から入射した光をフォトダイオードで光電変換し、蓄積した電荷を電圧として読み出し後増幅してＡ／Ｄ変換を施し所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（以下、単に画像データという）に変換する。 Further, when the periphery monitoring means 11 is a photographing apparatus, it has a photoelectric conversion element such as a CCD or CMOS, photoelectrically converts light incident from the front of the vehicle with a photodiode, reads the accumulated charge as a voltage, amplifies it, and outputs A / D conversion is performed to convert it into a digital image (hereinafter simply referred to as image data) having a predetermined luminance gradation (for example, 256 gradations).
撮影装置が１つであっても画像処理により被写体との距離情報を得ることもできるが、ステレオカメラであった場合、同時に撮影された２つの画像データを解析することで２つのカメラの視差が得られ、視差、カメラの焦点距離、２つのカメラの距離等に基づき、三角測量の原理から各画素毎に距離情報が得られる。 Even if there is only one photographing device, it is possible to obtain distance information from the subject by image processing. However, in the case of a stereo camera, the parallax between the two cameras can be obtained by analyzing the two image data photographed at the same time. Based on the obtained parallax, the focal length of the camera, the distance between the two cameras, and the like, distance information is obtained for each pixel from the principle of triangulation.
車両制御手段１３は、ブレーキＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）やエンジンＥＣＵ等と通信してアダプティブクルーズコントロールを実行する。車両制御手段１３は、運転者が設定した速度で車両を追従走行させると共に、先行車両が検出される場合には車間距離を保つ追従走行を実行する。エンジンＥＣＵは先行車両が検出されない場合は設定速度にて走行するように車両制御手段１３から供給された速度に基づき、エンジンへの吸気通路の途中に配設されるスロットル弁の開度を制御する。先行車両が検出される場合は、先行車両との車間距離を保つようにスロットル開度を制御すると共に、先行車両が減速した場合にはブレーキＥＣＵが車輪に制動が加える。
The vehicle control means 13 performs adaptive cruise control by communicating with a brake ECU (Electrical Control Unit), an engine ECU and the like. The
なお、アクセルペダルの踏み込み量がスロットル開度に連動するように、アクセルペダルとスロットル弁とが連結されている。アクセルペダルの踏み込みに応じたスロットル弁の開度とエンジンＥＣＵによる制御とは、それぞれ独立して動作可能であるが、両者の動作の内、スロットル開度の大きい方がスロットル弁の制御に反映する。また、さらに、変速機制御器がエンジンＥＣＵからの指示により、自車両の速度を制御する上で必要な自動変速機のギヤ位置を選択する。 The accelerator pedal and the throttle valve are connected so that the amount of depression of the accelerator pedal is linked to the throttle opening. The throttle valve opening according to the depression of the accelerator pedal and the control by the engine ECU can be operated independently, but the larger one of the two operations reflects the throttle valve control. . Further, the transmission controller selects a gear position of the automatic transmission necessary for controlling the speed of the host vehicle according to an instruction from the engine ECU.
車車間通信手段１４は、車車間通信 に利用可能な送信機／受信機（以下、単に送受信機という）を備え、通信用のアンテナにより無線周波数帯の電波（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ帯のミリ波）を送受信することにより他車両との車車間通信を実現する。通信方式には、例えば、スペクトラム拡散方式を採用することができる。なお、車車間通信
には、インフラを経由した車両間での通信、すなわち個々のリンクの一部又は全部が路車間通信として実現される車両間での通信も含まれる。
The vehicle-to-vehicle communication means 14 includes a transmitter / receiver (hereinafter simply referred to as a transmitter / receiver) that can be used for vehicle-to-vehicle communication, and a radio frequency band (for example, a millimeter wave of 30 GHz to 300 GHz band) by a communication antenna. ) To achieve inter-vehicle communication with other vehicles. As the communication method, for example, a spread spectrum method can be adopted. The inter-vehicle communication includes communication between vehicles via infrastructure, that is, communication between vehicles in which part or all of each link is realized as road-to-vehicle communication.
ナビゲーション手段１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置１６に接続されており、ＧＰＳ衛星から発信される電波の到達時間を利用して単独測位方法やＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｃａｌ ＧＰＳ）方法により、自車両の位置を高精度に推定する。
The navigation means 15 is connected to a GPS (Global Positioning System)
また、ナビゲーション手段１５には、自車両の速度を検出する車速センサ、走行方向を検出するジャイロセンサが接続されており、ＧＰＳにより検出した自車両の座標情報に基づき自律航法により車両の位置を高精度に推定する。すなわち、車速センサにより測定された車速及びジャイロセンサにより測定された自車両の走行方向に基づいて、走行距離と走行方向による走行経路を累積しながら自律航法により車両の現在位置を推定する。 The navigation means 15 is connected to a vehicle speed sensor for detecting the speed of the host vehicle and a gyro sensor for detecting the traveling direction. The position of the vehicle is increased by autonomous navigation based on the coordinate information of the host vehicle detected by the GPS. Estimate to accuracy. That is, based on the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor and the traveling direction of the host vehicle measured by the gyro sensor, the current position of the vehicle is estimated by autonomous navigation while accumulating the traveling distance and traveling path according to the traveling direction.
ナビゲーション手段１５は、また、地図データベース１７を利用して、自律航法による位置推定に対して地図データベース１７から抽出した道路地図の道路と車両の位置とを対応づけるマップマッチング法により最終的に現在位置を精度よく推定する。 The navigation means 15 also uses the map database 17 to finally determine the current position by a map matching method for associating the road of the road map extracted from the map database 17 and the position of the vehicle with respect to position estimation by autonomous navigation. Is accurately estimated.
地図データベース１７は、道路網や交差点などの道路地図情報が、緯度経度に対応づけて格納されたＨＤＤやＣＤやＤＶＤ−ＲＯＭ等である。地図データベース１７は、実際の道路網に対応してノード(道路と道路が交差する点、すなわち交差点)に関係する情報と、リンク(ノードとノードを接続する道路)に関係する情報とからなるテーブル状のデータベースである。 The map database 17 is an HDD, CD, DVD-ROM or the like in which road map information such as road networks and intersections is stored in association with latitude and longitude. The map database 17 is a table composed of information related to nodes (points where roads and roads intersect, that is, intersections) and information related to links (roads connecting nodes and nodes) corresponding to an actual road network. Database.
ノードテーブルは、ノードの番号、座標、そのノードから流出するリンク数及びそれらのリンク番号を有する。また、リンクテーブルは、リンクの番号、リンクを構成する始点ノードと終点ノード、リンク長及びリンク方向等を有する。ノード番号及びリンク番号は、互いに重複しないように定められている。したがって、ノード番号とリンク番号をそれぞれ辿ることで道路網が形成される。 The node table has node numbers, coordinates, the number of links flowing out from the nodes, and their link numbers. The link table includes a link number, a start point node and an end point node constituting the link, a link length, a link direction, and the like. The node number and the link number are determined so as not to overlap each other. Therefore, a road network is formed by following the node number and the link number.
また、地図データベース１７には、道路の幅長、車線数等の道路情報が格納されている。なお、この他にも、高速道路，一般国道，地方道というような道路種別情報や、デパートや陸橋などの建築物、制限速度や一方通行、Ｕターン禁止などの交通規則が記憶されている。 The map database 17 stores road information such as the road width and the number of lanes. In addition, road type information such as highways, general national roads, and local roads, buildings such as department stores and overpasses, traffic rules such as speed limits, one-way traffic, U-turn prohibition, and the like are stored.
目的地が入力された場合ナビゲーション手段１５は、リンク長や幅員、右左折の必要性などをコストに換算して、コストが小さくなるように現在地から目的地までの経路を算出し運転者に提供する。 When the destination is input, the navigation means 15 converts the link length, width, necessity of turning left and right, etc. into costs, calculates the route from the current location to the destination so as to reduce the cost, and provides it to the driver To do.
ウィンカー１８、ライト１９、ハザード２０及びブレーキ２１等は、これらの装置のオン／オフ、作動状況を示す信号等を演算処理手段１０に送出する。
The blinker 18, the light 19, the
情報提供手段１２は、車車間通信手段１４により送信するための情報及び受信した情報のバッファリング、通信方式の変換、所定のプロトコルによるデータ通信等、車車間通信のための制御を行う。
The
送受信する情報は、ナビゲーション手段１５による自車位置情報、周辺監視手段１１により検出された先行車両との距離情報、車載カメラによる画像情報、各種制御装置による制御信号、各種センサによる検出信号、各種スイッチのオン／オフ信号、などの多種多様な信号（以下、自車両情報という）である。情報提供手段１２が提供する情報はこれらに限定されるものではなく、自車両情報には車車間通信
で他車両又は自車両にとって有益となり得るあらゆる情報が含まれ得る。バッファに格納される自車両情報は、情報提供手段１２が所定の間隔毎に更新する。
Information to be transmitted / received includes vehicle position information by the navigation means 15, distance information from the preceding vehicle detected by the periphery monitoring means 11, image information by the in-vehicle camera, control signals by various control devices, detection signals by various sensors, various switches Various on-off signals (hereinafter referred to as own vehicle information). The information provided by the
また、同様の構成により、車車間通信手段１４を備えた他の車両から多種多様な信号（以下、他車両情報という）を車車間通信手段１４により受信する。
Further, with the same configuration, various signals (hereinafter referred to as other vehicle information) are received by the
情報提供手段１２、車両制御手段１３及び演算処理手段１０は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ（Non-Volatile ＲＡＭ）及び通信部等がバスにより接続されたマイコンであり、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで上述した制御を実行する。なお、これら情報提供手段１２と演算処理手段１０は一体のマイコンに搭載されていてもよい。
The
演算処理手段１０については実施例において詳述するが、演算処理手段１０は周辺監視手段１１により検出された主に先行車両の位置と、車車間通信により取得された他車両の位置情報との一致度を算出し、他車両から先行車両を選定する他車選定手段を有する。他車選定手段は、先行車両又は他車両の位置情報に基づき他車の移動量を線分として形成し、これらの線分の重畳度に基づき一致度を算出する。 The arithmetic processing means 10 will be described in detail in the embodiment, but the arithmetic processing means 10 mainly matches the position of the preceding vehicle detected by the periphery monitoring means 11 with the position information of the other vehicle acquired by inter-vehicle communication. Other vehicle selection means for calculating the degree and selecting a preceding vehicle from other vehicles is provided. The other vehicle selection means forms the movement amount of the other vehicle as a line segment based on the position information of the preceding vehicle or the other vehicle, and calculates the coincidence based on the degree of superimposition of these line segments.
また、演算処理手段１０は、車車間通信が受信する他車両の位置情報の時間的な遅れを検出し、検出された時間的遅れの補正値を他車に送信する時間遅れ補正手段、車車間通信手段１４の出力を増減する出力制御手段を有する。演算処理手段１０のＣＰＵは、他車選定手段、時間遅れ補正手段及び出力制御手段を実現するプログラムを実行することで、実施例に説明する制御を実行する。
Further, the arithmetic processing means 10 detects a time delay of the position information of the other vehicle received by the inter-vehicle communication, and transmits a correction value of the detected time delay to the other vehicle. Output control means for increasing or decreasing the output of the communication means 14 is provided. The CPU of the
本実施例ではＡＣＣにより追従走行する場合の先行車両の選定について説明する。図２は先行車両を決定する処理の流れを示すフローチャート図である。本実施例では、他車選定手段が、周辺監視手段１１により検出された先行車両に相当する他車両を、車車間通信手段１４により取得された位置情報に基づき選定する。 In the present embodiment, selection of a preceding vehicle when following traveling by ACC will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing for determining a preceding vehicle. In the present embodiment, the other vehicle selection means selects another vehicle corresponding to the preceding vehicle detected by the periphery monitoring means 11 based on the position information acquired by the inter-vehicle communication means 14.
まず、演算処理手段１０は周辺監視手段１１により先行車両との相対距離を取得する（Ｓ１１）。周辺監視手段１１の種別（レーダやカメラ）毎に相対距離が検出可能であるが、複数の周辺監視手段１１から相対距離が検出された場合には測位手段に対応づけて相対距離を検出する。ここではレーダにより相対距離を検出するものとする。なお、相対距離は連続的に取得されているので、相対速度の時間微分により相対速度が得られる。 First, the arithmetic processing means 10 acquires the relative distance from the preceding vehicle by the periphery monitoring means 11 (S11). Although the relative distance can be detected for each type of the peripheral monitoring means 11 (radar or camera), when a relative distance is detected from a plurality of peripheral monitoring means 11, the relative distance is detected in association with the positioning means. Here, the relative distance is detected by a radar. Since the relative distance is acquired continuously, the relative speed is obtained by time differentiation of the relative speed.
ついで、他車選定手段は検出した相対距離に基づき、先行車両の相対位置を所定平面に形成（マッピング）する（Ｓ１２）。他車選定手段は、自車両の前方バンパの略中心を原点に、先行車両の相対距離を始点とした線分の一端としてマッピングする。線分の終点は定期的に検出される次回の相対距離により決定される。なお、周辺監視手段１１により検出した相対速度により線分の終端を定めてもよい。かかる線分は、レーダにより検出した先行車両の移動量及び移動方向を示すので、この線分をレーダベクトルと称す。
Next, the other vehicle selection means forms (maps) the relative position of the preceding vehicle on a predetermined plane based on the detected relative distance (S12). The other vehicle selection means maps as one end of a line segment starting from the approximate center of the front bumper of the host vehicle and starting from the relative distance of the preceding vehicle. The end point of the line segment is determined by the next relative distance detected periodically. Note that the end of the line segment may be determined by the relative speed detected by the
ついで、演算処理手段１０は、車車間通信手段１４により周辺の車両の他車両情報を取得する（Ｓ１３）。他車選定手段は、受信した他車両情報から位置情報及び速度を抽出し、他車両の位置をマッピングする（Ｓ１４）。他車両から送信される位置情報は、例えばＧＰＳによる座標情報であり、速度には走行方向を示す情報が含まれる。自車両の位置はナビゲーション手段１５により明らかであるので、他車両の位置情報との差分により相対的な位置（相対距離）は既知となる。 Next, the arithmetic processing means 10 acquires other vehicle information of surrounding vehicles by the inter-vehicle communication means 14 (S13). The other vehicle selection means extracts position information and speed from the received other vehicle information, and maps the position of the other vehicle (S14). The position information transmitted from the other vehicle is, for example, coordinate information by GPS, and the speed includes information indicating the traveling direction. Since the position of the host vehicle is clear by the navigation means 15, the relative position (relative distance) is known from the difference from the position information of the other vehicle.
他車選定手段は、同様に他車両の相対距離を始点とした線分の一端としてマッピングする。線分の終点は定期的に検出される次回の位置情報により決定される。車車間通信により受信された位置情報に基づき検出した他車両の線分は、ＧＰＳにより検出した他車両の移動量及び移動方向を示すので、この線分をＧＰＳベクトルと称す。 Similarly, the other vehicle selection means maps as one end of a line segment starting from the relative distance of the other vehicle. The end point of the line segment is determined by the next position information detected periodically. Since the line segment of the other vehicle detected based on the position information received by the inter-vehicle communication indicates the movement amount and the movement direction of the other vehicle detected by the GPS, this line segment is referred to as a GPS vector.
また、車車間通信では通信可能なすべての他車両から他車両情報が受信されるので、受信された全ての他車両についてマッピングする。 In the inter-vehicle communication, the other vehicle information is received from all other communicable vehicles, so that all the received other vehicles are mapped.
他車選定手段は、同様の処理を少なくとも２回繰り返して線分が形成されたか否かを判定する（Ｓ１５）。すなわち、２回以上繰り返すことで線分の終端が決定される。線分の形成を定期的に行えば、線分の長さが相対速度の大きさを示す。 The other vehicle selection means repeats the same process at least twice to determine whether or not a line segment has been formed (S15). In other words, the end of the line segment is determined by repeating twice or more. If the line segment is formed regularly, the length of the line segment indicates the relative speed.
本実施例では移動量及び方向だけでなく太さという指標をＧＰＳベクトルに導入する。ＧＰＳベクトルの太さは、位置情報の位置検出精度に応じて定められている。 In the present embodiment, not only the movement amount and direction but also an index of thickness is introduced into the GPS vector. The thickness of the GPS vector is determined according to the position detection accuracy of the position information.
図３は、ＧＰＳベクトルの太さを定める規定表の一例を示す。図３では、測位手段及び測位状況（特許請求の範囲における精度情報）に対応づけてＧＰＳベクトルの太さが規定されている。図３では、「○」が測位手段として利用されたことを示す。 FIG. 3 shows an example of a regulation table that defines the thickness of the GPS vector. In FIG. 3, the thickness of the GPS vector is defined in association with the positioning means and the positioning situation (accuracy information in the claims). FIG. 3 shows that “◯” is used as a positioning means.
ＧＰＳベクトルの太さは一例として４段階に規定されており、数値が大きいほど位置検出精度が高い。例えば、測位手段がレーダの場合、太さは「１」に規定されている。レーダの場合、霧や雨などの測位状況に関わらず所定の精度が期待できるため、測位状況により分類されていないが分類してもよい。 The thickness of the GPS vector is defined in four stages as an example, and the larger the numerical value, the higher the position detection accuracy. For example, when the positioning means is a radar, the thickness is defined as “1”. In the case of radar, a predetermined accuracy can be expected regardless of the positioning situation such as fog or rain, so classification may be performed although it is not classified according to the positioning situation.
ＧＰＳによる測位の場合、捕捉したＧＰＳ衛星の数、マップマッチング（図ではＭＭと示す）の有無により位置検出精度が異なるため、これら測位状況に応じてＧＰＳベクトルの太さが規定されている。
（ａ１）ＧＰＳのみにより位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「３」である。
（ａ２）全く位置検出されていない場合ベクトルの太さは「１」である。
（ａ３）ＧＰＳと自律航法により位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「３」である。
（ａ４）ＧＰＳ衛星が捕捉されず自律航法のみにより位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「２」である。
（ａ５）ＧＰＳ、自律航法及びマップマッチングにより位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「４」である。
（ａ６）マップマッチング及び自律航法により位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「３」である。
（ａ７）マップマッチングのみにより位置検出された場合ＧＰＳベクトルの太さは「１」である。演算処理手段１０は、図３のような太さの規定に基づきレーダベクトルとＧＰＳベクトルをマッピングする。
In the case of positioning by GPS, since the position detection accuracy differs depending on the number of captured GPS satellites and the presence or absence of map matching (indicated by MM in the figure), the thickness of the GPS vector is defined according to these positioning conditions.
(A1) When the position is detected only by GPS, the thickness of the GPS vector is “3”.
(A2) When the position is not detected at all, the thickness of the vector is “1”.
(A3) When the position is detected by GPS and autonomous navigation, the thickness of the GPS vector is “3”.
(A4) When the GPS satellite is not captured and the position is detected only by autonomous navigation, the thickness of the GPS vector is “2”.
(A5) When the position is detected by GPS, autonomous navigation, and map matching, the thickness of the GPS vector is “4”.
(A6) When the position is detected by map matching and autonomous navigation, the thickness of the GPS vector is “3”.
(A7) When the position is detected only by map matching, the thickness of the GPS vector is “1”. The arithmetic processing means 10 maps the radar vector and the GPS vector based on the thickness definition as shown in FIG.
図４（ａ）はマッピングされた線分の一例を示す図である。図４（ａ）では線分Ｌ２４がレーダベクトルである。レーダによる先行車両の検出では、通常、直前の先行車両しか検出されないため、図３では１つのレーダベクトルＬ２４がマッピングされている。また、太さは「１」である。また、図４（ａ）では３つの他車両のＧＰＳベクトルＧ２５〜Ｇ２７が示されている。 FIG. 4A shows an example of mapped line segments. In FIG. 4A, the line segment L24 is a radar vector. In the detection of the preceding vehicle by the radar, normally, only the immediately preceding preceding vehicle is detected, and therefore one radar vector L24 is mapped in FIG. The thickness is “1”. In FIG. 4A, GPS vectors G25 to G27 of three other vehicles are shown.
所定の回数のマッピングが終了した場合、演算処理手段１０は図４（ａ）のようなマッピングの結果からレーダベクトルＬ２４と車車間通信によるＧＰＳベクトルＧ２５〜２７との一致度を評価する（Ｓ１６）。一致度の判定方法については後述するが、他車選定手段は、レーダベクトルＬ２４と一致度の大きいＧＰＳベクトルを示す他車両を選定する。 When the predetermined number of mappings are completed, the arithmetic processing means 10 evaluates the degree of coincidence between the radar vector L24 and the GPS vectors G25 to G27 by inter-vehicle communication from the mapping result as shown in FIG. 4A (S16). . A method for determining the degree of coincidence will be described later, but the other vehicle selection means selects another vehicle that indicates a GPS vector having a large degree of coincidence with the radar vector L24.
図４（ａ）のように、レーダベクトルＬ２４と重畳するＧＰＳベクトルが検出されない場合、演算処理手段１０は先行車両が選定されないと判定して、図２の処理をステップＳ１１から繰り返す（Ｓ１７）。 As shown in FIG. 4A, when the GPS vector superimposed on the radar vector L24 is not detected, the arithmetic processing means 10 determines that the preceding vehicle is not selected, and repeats the processing of FIG. 2 from step S11 (S17).
繰り返すことにより、演算処理手段１０は同一の他車両のレーダベクトル及びＧＰＳベクトルを繰り返した数だけ得られる。図４（ｂ）は２回繰り返してマッピングされたレーダベクトル及びＧＰＳベクトルを示す。 By repeating, the arithmetic processing means 10 is obtained by the number of repetitions of the radar vector and GPS vector of the same other vehicle. FIG. 4B shows radar vectors and GPS vectors mapped twice.
なお、図４（ｂ）では同一の線分に同一の符号を付したが、測位状況の変化から同一の他車両のＧＰＳベクトルであっても太さが異なっている場合がある。 In FIG. 4B, the same reference numeral is assigned to the same line segment. However, the GPS vector of the same other vehicle may have a different thickness due to a change in the positioning situation.
図４（ｂ）のように、重複部分が存在しレーダベクトルと所定以上に重畳するＧＰＳベクトルが検出された場合、先行車両を選定して図２の処理を終了する。 As shown in FIG. 4B, when a GPS vector that overlaps with a radar vector more than a predetermined value is detected, a preceding vehicle is selected and the process of FIG. 2 is terminated.
続いて、一致度の評価について説明する。一致度はレーダベクトルとＧＰＳベクトルの長さの差、角度の差及び重なり度合に基づき算出された評価点により評価される。 Subsequently, the evaluation of coincidence will be described. The degree of coincidence is evaluated based on evaluation points calculated based on the difference in length between the radar vector and the GPS vector, the difference in angle, and the degree of overlap.
図５は他車選定手段による一致度の評価手順を示すフローチャート図の一例を示す。 FIG. 5 shows an example of a flowchart showing the matching degree evaluation procedure by the other vehicle selection means.
まず、他車選定手段はレーダベクトルとＧＰＳベクトルの長さの差に基づく評価点と角度の差に基づく評価点とを算出する（Ｓ２１）。 First, the other vehicle selection means calculates an evaluation point based on the difference between the lengths of the radar vector and the GPS vector and an evaluation point based on the difference in angle (S21).
図６（ａ）は長さの差と評価点の関係の一例を示す図である。図６（ａ）では、長さの差が±１０％以内の場合の評価点は「３」、長さの差が±１０％〜±２０％の場合の評価点は「２」、長さの差が±２０％〜±３０％の場合の評価点は「−１」、長さの差が±３０％以上の場合の評価点は「−２」とされている。 FIG. 6A is a diagram illustrating an example of the relationship between the length difference and the evaluation point. In FIG. 6A, the evaluation score when the length difference is within ± 10% is “3”, and the evaluation score when the length difference is ± 10% to ± 20% is “2”. The evaluation score when the difference of ± 20% to ± 30% is “−1”, and the evaluation score when the length difference is ± 30% or more is “−2”.
図６（ｂ）は角度の差と評価点の関係の一例を示す図である。図６（ｂ）では、レーダベクトルとＧＰＳベクトルの角度の差が±５度以内の場合の評価点が「３」、±５度〜±１０度の場合の評価点が「２」、±１０度〜±２０度の場合の評価点が「１」、±２０度以上の場合の評価点が「−１」とされている。 FIG. 6B is a diagram illustrating an example of the relationship between the angle difference and the evaluation points. In FIG. 6B, the evaluation score is “3” when the angle difference between the radar vector and the GPS vector is within ± 5 degrees, and the evaluation score is “2” when ± 5 to ± 10 degrees. The evaluation score in the case of degrees to ± 20 degrees is “1”, and the evaluation score in the case of ± 20 degrees or more is “−1”.
図７はレーダベクトルとＧＰＳベクトルの関係の一例を示す図である。例えば、他車選定手段は正方形のメッシュを作成し、正方形の１辺の長さをレーダベクトル又はＧＰＳベクトルのうち長い方の長さ、メッシュ目の大きさをレーダベクトルの太さとする。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between a radar vector and a GPS vector. For example, the other vehicle selection means creates a square mesh, and sets the length of one side of the square as the longer one of the radar vector or GPS vector, and the size of the mesh as the thickness of the radar vector.
他車選定手段は、レーダベクトルとＧＰＳベクトルの長さ及び方向を抽出し、図６（ａ）を参照して、長さの差による評価点と図６（ｂ）を参照して角度の差による評価点をそれぞれ抽出する。 The other vehicle selection means extracts the length and direction of the radar vector and the GPS vector, and refers to FIG. 6 (a) to evaluate the difference between the length and the angle difference with reference to FIG. 6 (b). The evaluation points are extracted.
ついで、他車選定手段はレーダベクトルとＧＰＳベクトルの重なり度合いに基づき評価点を抽出する（Ｓ２２）。図６（ｃ）はレーダベクトルとＧＰＳベクトルとの重なり度合いと評価点の関係を示す。図６（ｃ）ではレーダベクトル又はＧＰＳベクトルの長い方の長さに対し、短い方のベクトルが重なっている長さの割合に応じて評価点を定めている。 Next, the other vehicle selection means extracts an evaluation point based on the overlapping degree of the radar vector and the GPS vector (S22). FIG. 6C shows the relationship between the degree of overlap between the radar vector and the GPS vector and the evaluation point. In FIG. 6C, the evaluation point is determined according to the ratio of the length of the shorter vector to the longer length of the radar vector or GPS vector.
例えば、レーダベクトルとＧＰＳベクトルが８０％以上重なっている場合の評価点は「３」、４０〜８０％重なっている場合の評価点は「２」、２０〜４０％重なっている場合の評価点は「１」、重なり方が２０％未満場合の評価点は「０」となっている。 For example, the evaluation score when the radar vector and the GPS vector overlap by 80% or more is “3”, the evaluation score when 40-80% overlap is “2”, the evaluation score when 20-40% overlap Is “1”, and the evaluation score when the overlap is less than 20% is “0”.
他車選定手段は、図７のようなレーダベクトルとＧＰＳベクトルの関係から、重なったメッシュの割合により重なり度合いを算出し、図５（ｃ）から評価点を抽出する。 The other vehicle selection means calculates the degree of overlap based on the ratio of overlapping meshes from the relationship between the radar vector and the GPS vector as shown in FIG. 7, and extracts evaluation points from FIG.
１つのＧＰＳベクトルについてすべての評価点が抽出されると、他車選定手段は全ての評価点を合算し、当該ＧＰＳベクトルと対応づけて記憶する（Ｓ２３）。 When all evaluation points are extracted for one GPS vector, the other vehicle selecting means adds all the evaluation points and stores them in association with the GPS vectors (S23).
なお、評価点に重み付けをしてもよい。重み付けにより一致度に影響の大きい指標（例えば、角度の差）を重視して一致度を評価できる。 The evaluation points may be weighted. The degree of coincidence can be evaluated by emphasizing an index (for example, an angle difference) that greatly affects the degree of coincidence by weighting.
なお、他車選定手段は、１つのレーダベクトルに対し全てのＧＰＳベクトルの評価点を合算するので、本実施例では合算により３つの評価点が得られる。 Since the other vehicle selecting means adds up the evaluation points of all the GPS vectors with respect to one radar vector, in this embodiment, three evaluation points are obtained by the addition.
ついで、他車選定手段は、ＧＰＳベクトル毎に過去の評価点を加算する（Ｓ２４）。過去の評価点は図２のフローチャート図のステップＳ１７において先行車が決定されない場合に記憶されているので、初めてステップＳ２４を処理する場合加算しない。過去の評価点を加算することで、先行車を決定しやすくなる。 Next, the other vehicle selection means adds past evaluation points for each GPS vector (S24). Since the past evaluation points are stored when the preceding vehicle is not determined in step S17 in the flowchart of FIG. 2, no addition is made when processing step S24 for the first time. By adding past evaluation points, it becomes easier to determine the preceding vehicle.
ついで、他車選定手段は、所定値以上の評価点のＧＰＳベクトルがあるか否かを判定する（Ｓ２５）。所定値以上の評価点のＧＰＳベクトルがなければ（Ｓ２５のＮｏ）、図２のフローチャート図のステップＳ１７の判定もＮｏとなり、他車選定手段は次のレーダベクトル及びＧＰＳベクトルをマッピングする。 Next, the other vehicle selecting means determines whether or not there is a GPS vector having an evaluation point equal to or greater than a predetermined value (S25). If there is no GPS vector with an evaluation point equal to or greater than the predetermined value (No in S25), the determination in step S17 in the flowchart of FIG. 2 is also No, and the other vehicle selection means maps the next radar vector and GPS vector.
所定値以上の評価点のＧＰＳベクトルがある場合（Ｓ２５のＹｅｓ）、それが複数ある場合には評価点が最大のＧＰＳベクトルの他車両を選定する（Ｓ２６）。以上の処理により、レーザにより検出される先行車両と一致度の高い他車両を車車間通信により選定できる。 If there is a GPS vector with an evaluation score equal to or greater than a predetermined value (Yes in S25), if there are a plurality of GPS vectors, another vehicle with a GPS vector with the maximum evaluation score is selected (S26). With the above processing, another vehicle having a high degree of coincidence with the preceding vehicle detected by the laser can be selected by inter-vehicle communication.
なお、一致度の評価は、ベクトル間の近似度を評価する手法を用いればよい。例えば、図７のようにレーダベクトルとＧＰＳベクトルを表した場合、レーダベクトルを標準テンプレートとしたテンプレートマッチングにより一致度を評価することができる。この場合、相関が最大となる場合の重なり度合いに基づき評価点を定める。 The degree of coincidence may be evaluated using a method for evaluating the degree of approximation between vectors. For example, when a radar vector and a GPS vector are represented as shown in FIG. 7, the degree of coincidence can be evaluated by template matching using the radar vector as a standard template. In this case, the evaluation score is determined based on the degree of overlap when the correlation is maximized.
また、レーダベクトル及びＧＰＳベクトルの長さと方向のみを用いて、ベクトルの内積をレーダベクトルとＧＰＳベクトルと一致度の評価点としてもよい。レーダベクトルは共通なので、ベクトルの内積を取ることで、ベクトルの方向に基づく相関の大きさを得ることができる。 Further, only the length and direction of the radar vector and the GPS vector may be used, and the inner product of the vectors may be used as an evaluation point for the coincidence between the radar vector and the GPS vector. Since the radar vectors are common, the magnitude of correlation based on the vector direction can be obtained by taking the inner product of the vectors.
なお、測位方式と測位状況による線分の太さを変えることとしたが、太さはすべての線分で同じにしてもよい。 Although the thickness of the line segment is changed depending on the positioning method and the positioning situation, the thickness may be the same for all the line segments.
以上のように、本実施例によれば車車間通信により先行車両を精度よく選定することが可能になる。先行車両が選定できれば、追従走行時に車車間通信を利用して車間距離を詰めたり増大するなどより高度な車間距離の制御が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to select a preceding vehicle with high accuracy by inter-vehicle communication. If a preceding vehicle can be selected, more advanced control of the inter-vehicle distance can be achieved, for example, by reducing or increasing the inter-vehicle distance using inter-vehicle communication during follow-up traveling.
車車間通信により受信した他車両の位置情報は、先行車両による測位の遅れ、処理の遅れ、通信の遅れ、自車両の内部処理の遅れ、等により、受信した他車両情報から位置情報を抽出した時にはすでに他車両の実際の位置とずれが生じている。本実施例では、この通信により生じる時間的遅れを測定し、補正すると共に、補正値を他車両（先行車）に送信して、追従走行中に時間的遅れが少なくなるように収束させる車両位置演算装置について説明する。 The position information of other vehicles received by inter-vehicle communication is extracted from the received other vehicle information due to positioning delay by the preceding vehicle, processing delay, communication delay, internal processing delay of the own vehicle, etc. Sometimes the actual position of the other vehicle has already shifted. In this embodiment, the time delay caused by this communication is measured and corrected, and the correction value is transmitted to another vehicle (preceding vehicle) so that the vehicle position is converged so that the time delay is reduced during the follow-up traveling. The arithmetic device will be described.
なお、本実施例では先行車両による位置の先読み処理が必要となるが、先行車両の構成は自車両の構成と同様であり、先行車両のナビゲーション手段１５が当該先行車両の位置を先読みする。 In this embodiment, the position prefetching process by the preceding vehicle is required, but the structure of the preceding vehicle is the same as that of the own vehicle, and the navigation means 15 of the preceding vehicle prefetches the position of the preceding vehicle.
本実施例では実施例１により先行車両が選定されており、車両制御手段１３により所定の巡航速度を上限に先行車両と車間距離を一定に保つ追従走行が実行されている状態が得られている。 In the present embodiment, the preceding vehicle is selected according to the first embodiment, and the vehicle control means 13 is in a state in which a follow-up running is performed in which the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is kept constant up to a predetermined cruise speed. .
図８（ａ）は演算処理手段１０が追従走行中に時間的遅れが少なくなるように収束させる処理手順を示すフローチャート図である。 FIG. 8A is a flowchart showing a processing procedure for the arithmetic processing means 10 to converge so that the time delay is reduced during the follow-up running.
まず、時間遅れ補正手段は、車両制御手段１３に車間距離を設定された距離よりも広げさせる（Ｓ３１）。距離の増大量、増大開始時及び終了時の時刻は時間遅れ補正手段に既知である。 First, the time delay correction means causes the vehicle control means 13 to increase the inter-vehicle distance beyond the set distance (S31). The amount of increase in distance and the time at the start and end of the increase are known to the time delay correction means.
演算処理手段１０は、実際の先行車両との距離をレーダセンサ等により検出しながら、車車間通信により先行車両からの他車両情報を受信する（Ｓ３２）。車車間通信により得られた距離が実際の先行車両との距離と等しくなるまでの時間が、先行車両が有する時間的遅れとなる。 The arithmetic processing means 10 receives other vehicle information from the preceding vehicle by inter-vehicle communication while detecting the distance from the actual preceding vehicle by a radar sensor or the like (S32). The time until the distance obtained by the inter-vehicle communication becomes equal to the distance with the actual preceding vehicle is a time delay of the preceding vehicle.
時間遅れ補正手段は、検出した時間的遅れ情報を車車間通信により先行車両に送信する（Ｓ３３）。 The time delay correction means transmits the detected time delay information to the preceding vehicle by inter-vehicle communication (S33).
図８（ｂ）は先行車両が時間的遅れを補正する処理の手順を示すフローチャート図である。
先行車両は自車両から車車間通信により時間的遅れ情報を受信する（Ｓ４１）。そして、先行車両は、受信した時間的遅れの分、先行車両の位置を先読みする（Ｓ４２）。すなわち、時間的遅れが数秒である場合、数秒先に先行車両が存在する位置を取得する。数秒先に先行車両が走行するのは現在走行している道路上であるので、現在走行している位置、走行速度、及び、時間的遅れにより、数秒先に先行車両が存在する位置は容易に取得できる。
FIG. 8B is a flowchart showing a procedure of processing in which the preceding vehicle corrects the time delay.
The preceding vehicle receives time delay information from the own vehicle through inter-vehicle communication (S41). Then, the preceding vehicle prefetches the position of the preceding vehicle by the received time delay (S42). That is, when the time delay is several seconds, the position where the preceding vehicle exists several seconds ahead is acquired. Since the preceding vehicle travels a few seconds ahead on the currently traveling road, the position where the preceding vehicle exists a few seconds ahead is easy due to the current traveling position, traveling speed, and time delay. You can get it.
先行車両は、以降は先読みした車両位置を車車間通信により自車両に送信するように設定し、先読みした位置情報を自車両に送信する（Ｓ４３）。 The preceding vehicle then sets the pre-read vehicle position to be transmitted to the host vehicle through inter-vehicle communication, and transmits the pre-read position information to the host vehicle (S43).
なお、先読みする時間は補正が過度にならないよう上限を定めるものとし、また、より好適には先行車両の速度に応じて上限を定める。 It should be noted that an upper limit is set for the pre-reading time so that correction is not excessive, and more preferably, an upper limit is set according to the speed of the preceding vehicle.
図８（ａ）に戻り、時間遅れ補正手段は、車間距離を設定された距離に戻す（Ｓ３４）。そしてステップＳ３２と同様に、実際の先行車両との距離をレーダセンサ等により検出しながら、車車間通信により先行車両からの他車両情報を受信する。ここで受信する他車両情報は時間的遅れが補正されたものである。 Returning to FIG. 8A, the time delay correcting means returns the inter-vehicle distance to the set distance (S34). Then, as in step S32, other vehicle information is received from the preceding vehicle by inter-vehicle communication while detecting the distance from the actual preceding vehicle by a radar sensor or the like. The other vehicle information received here is obtained by correcting the time delay.
時間遅れ補正手段は、車車間通信により得られた距離が実際の先行車両との距離と等しくなるまでの時間を時間的遅れとして再度検出する（Ｓ３５）。そして、時間遅れ補正手段は、検出した時間的遅れを先行車両に送信する（Ｓ３６）。 The time delay correcting means detects again the time until the distance obtained by the inter-vehicle communication becomes equal to the actual distance to the preceding vehicle as a time delay (S35). Then, the time delay correcting means transmits the detected time delay to the preceding vehicle (S36).
時間遅れ補正手段は時間的遅れが所定以内に収束したか否かを判定し（Ｓ３７）、収束した場合、処理を打ち切り、時間的遅れが所定以上の場合、ステップＳ３１から処理を繰り返す。 The time delay correcting means determines whether or not the time delay has converged within a predetermined range (S37). If the time delay has converged, the process is terminated, and if the time delay is greater than or equal to the predetermined time, the process is repeated from step S31.
以上のように、本実施例によれば、時間的遅れの補正値を先行車に送信して、先行車が時間的遅れを見込んで先読みした位置を自車両に送信することで、追従走行中に時間的遅れが少なくなるように収束させることができる。先行車両との通信に時間的遅れが少なくなれば、追従走行時に車間距離を詰めたり増大するなどより高度な車間距離の制御が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the time delay correction value is transmitted to the preceding vehicle, and the position in which the preceding vehicle anticipates the time delay and transmitted in advance is transmitted to the host vehicle. Can be converged so that the time delay is reduced. If the time delay in communication with the preceding vehicle is reduced, more advanced control of the inter-vehicle distance becomes possible, such as reducing or increasing the inter-vehicle distance during follow-up traveling.
定期的に時間的遅れを検出し、又は、時間的遅れがあることを検出された場合に、本実施例の処理を起動することで、自動的に時間的遅れを補正することができる。 The time delay can be automatically corrected by starting the processing of the present embodiment when the time delay is periodically detected or when it is detected that there is a time delay.
また、車間距離を増減したにもかかわらず先行車から送信される位置情報が変化しない場合は先行車の選定にミスがあったことを検出することもできる。したがって、この場合、実施例１の先行車の選定処理を行うことで先行車の選定ミスを防止できる。 Further, when the position information transmitted from the preceding vehicle does not change despite the increase or decrease in the inter-vehicle distance, it can be detected that there is an error in selecting the preceding vehicle. Therefore, in this case, it is possible to prevent an erroneous selection of the preceding vehicle by performing the preceding vehicle selection process of the first embodiment.
ところで、時間的な遅れは先行車両の車載システムと自車両のシステムとの違いに依存するものであるため、車両の組み合わせが変われば時間的遅れも異なることとなる。したがって、時間的遅れが収束したか否かは一定の値に基づき判定するのでなく、補正前の時間的遅れに基づき（例えば、補正前の時間的遅れの１／２〜１／１０等）決定するなど、動的に定めることで補正の効果を車両の組み合わせ毎に高めることができる。 By the way, the time delay depends on the difference between the in-vehicle system of the preceding vehicle and the system of the own vehicle. Therefore, the time delay will be different if the combination of the vehicles is changed. Therefore, whether or not the time delay has converged is determined based on the time delay before the correction (for example, 1/2 to 1/10 of the time delay before the correction) instead of determining based on a certain value. The effect of the correction can be enhanced for each combination of vehicles by dynamically determining such as.
車車間通信を光や比較的高い周波数の電波により実現した場合、比較的近距離の通信に限定されることが多く、自車との間に何台もの車両を挟んで数百ｍ離れた車両と通信することは困難である。そこで、車車間通信では隣接した車両同士で短距離通信して、隣接した車両を中継することで比較的離れた車両との通信を実現することも可能となっている。 When vehicle-to-vehicle communication is realized using light or a relatively high frequency radio wave, it is often limited to communication over a relatively short distance, and a vehicle several hundred meters away with several vehicles in between. It is difficult to communicate with. Therefore, in the inter-vehicle communication, it is possible to realize communication with a relatively distant vehicle by performing a short distance communication between adjacent vehicles and relaying the adjacent vehicles.
本実施の形態で説明したようにＡＣＣにより先行車両が捕捉され追従走行している状態では、先行車両との車間距離が略一定に保たれるので、その範囲でのみ車車間通信のための電波を発信しても自車両情報は先行車両が受信することができる。先行車両は、電波の送信エリアを限定せずに車車間通信したり、同様に電波の送信エリアを限定して車車間通信する。 As described in this embodiment, in the state where the preceding vehicle is captured by the ACC and is following the vehicle, the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is kept substantially constant. Even if the vehicle is transmitted, the preceding vehicle can be received by the preceding vehicle. The preceding vehicle performs vehicle-to-vehicle communication without limiting the radio wave transmission area, or similarly performs vehicle-to-vehicle communication by limiting the radio wave transmission area.
このように、自車両が送信エリアを限定して先行車両にのみ自車両情報を提供すれば、電波到達距離の制限ができまた帯域低減に貢献できる。 As described above, if the own vehicle provides the own vehicle information only to the preceding vehicle by limiting the transmission area, it is possible to limit the radio wave arrival distance and contribute to the band reduction.
図９は自車両が車車間通信による電波の送信エリアを可変とする処理手順のフローチャート図を示す。図９のフローチャート図は、ＡＣＣにより追従走行している状態でスタートする。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in which the own vehicle can change the transmission area of radio waves by inter-vehicle communication. The flowchart in FIG. 9 starts in a state where the vehicle is following by ACC.
まず、出力制御手段は、車車間通信により先行車に車間距離と自車の車長を送信する（Ｓ５１）。この車間距離は、レーダによるものでも位置情報によるものであってもよい。 First, the output control means transmits the inter-vehicle distance and the length of the own vehicle to the preceding vehicle by inter-vehicle communication (S51). This inter-vehicle distance may be based on radar or position information.
出力制御手段は、先行車から車車間通信により他車両情報を受信して、ステップＳ５１で送信した自車両情報が反映されているか否かを判定する（Ｓ５２）。先行車両は、追従走行している車両の有無、追従走行車がある場合にはその台数、車間距離及び車長による連結長、を車車間通信により所定のエリアに送信するので、出力制御手段は先行車両から受信した他車両情報に自車の情報が含まれているかにより、自車両情報が反映されたか否かを判定できる。 The output control means receives other vehicle information from the preceding vehicle by inter-vehicle communication, and determines whether or not the own vehicle information transmitted in step S51 is reflected (S52). Since the preceding vehicle transmits the presence / absence of the vehicle following the vehicle, the number of vehicles following the vehicle traveling, the distance between the vehicles and the connection length according to the vehicle length, to the predetermined area by inter-vehicle communication, the output control means Whether or not the host vehicle information is reflected can be determined based on whether or not the host vehicle information is included in the other vehicle information received from the preceding vehicle.
自車両情報が先行車両に反映されていない場合（Ｓ５２のＮｏ）、出力制御手段は車車間通信手段１４の出力を所定量だけ増大する（Ｓ５４）。 When the own vehicle information is not reflected in the preceding vehicle (No in S52), the output control means increases the output of the inter-vehicle communication means 14 by a predetermined amount (S54).
また、自車両情報が先行車両に反映されている場合（Ｓ５２のＹｅｓ）、車車間通信手段１４の出力が所定値以上が否かを判定する（Ｓ５３）。この所定値は、先行車両と車車間通信を維持するための下限の出力値＋αであり、最低限先行車両に電波を送信するために必要な出力量に若干のマージンαを含ませたものである。 If the own vehicle information is reflected in the preceding vehicle (Yes in S52), it is determined whether or not the output of the inter-vehicle communication means 14 is equal to or greater than a predetermined value (S53). This predetermined value is the lower limit output value + α for maintaining the vehicle-to-vehicle communication with the preceding vehicle, and includes a slight margin α in the output amount necessary for transmitting radio waves to the preceding vehicle at the minimum. is there.
車車間通信手段１４の出力が所定値以上の場合（Ｓ５３のＹｅｓ）、出力制御手段は、車車間通信手段１４の出力を所定量だけダウンさせる（Ｓ５６）。車車間通信手段１４の出力が所定値未満の場合（Ｓ５３のＮｏ）、出力制御手段は、車車間通信手段１４の出力を保持する（Ｓ５６）。
If the output of the inter-vehicle communication means 14 is equal to or greater than the predetermined value (Yes in S53), the output control means decreases the output of the inter-vehicle communication means 14 by a predetermined amount (S56). When the output of the vehicle-to-
以降は、図９のような処理を繰り返す。出力の増大やダウンを繰り返すことで、電波の到達状況に応じて自動的に車車間通信の出力を増減でき、車車間通信による電力消費を最適化できる。なお、このような出力の制御は、ＡＣＣによる追従走行をしていなくても車車間通信が可能であれば好適に適用できる。 Thereafter, the process as shown in FIG. 9 is repeated. By repeating the increase and decrease of the output, the output of the inter-vehicle communication can be automatically increased or decreased according to the arrival state of the radio wave, and the power consumption by the inter-vehicle communication can be optimized. Note that such output control can be suitably applied as long as vehicle-to-vehicle communication is possible even if the vehicle is not following the ACC.
図１０は出力制御手段により調整される車車間通信の送信エリアを示す図である。図１０（ａ）は送信エリアを制御する前を、図１０（ｂ）は送信エリアを制御した後の送信エリアをそれぞれ示す。 FIG. 10 is a diagram showing a transmission area for inter-vehicle communication adjusted by the output control means. FIG. 10A shows the transmission area before the transmission area is controlled, and FIG. 10B shows the transmission area after the transmission area is controlled.
図１０では車両Ａが先行車両、車両Ｂが自車両である。送信エリアを制御する前は車両Ａ、Ｂは共にＡｒｅａ_１をカバーする送信エリアで車車間通信が可能となっている。図１０（ａ）の状態から本実施例の出力制御を行うと、図１０（ｂ）に示すように車両Ｂの送信エリアをＡｒｅａ_２（＜Ａｒｅａ_１）に限定することができ、電波到達距離の制限及び帯域低減が可能になる。 In FIG. 10, vehicle A is the preceding vehicle and vehicle B is the host vehicle. Before the transmission area is controlled, both the vehicles A and B are capable of vehicle-to-vehicle communication in the transmission area that covers Area_1. When the output control of the present embodiment is performed from the state of FIG. 10A, the transmission area of the vehicle B can be limited to Area_2 (<Area_1) as shown in FIG. In addition, the bandwidth can be reduced.
また、図１０（ａ）又は（ｂ）の状態から車間距離が増大した場合には、出力を増大させることもできるので、車間距離に応じて最小限の出力で通信するという出力の最適化が可能となる。 Further, when the inter-vehicle distance increases from the state of FIG. 10 (a) or (b), the output can also be increased. Therefore, the output can be optimized to communicate with the minimum output according to the inter-vehicle distance. It becomes possible.
以上のように、本実施の形態の車両位置演算装置は、ＡＣＣによる追従走行を行う場合に、車車間通信により先行車両を選定することができ、選定した先行車両との通信による時間的遅れを低減できる。したがって、車車間通信により先行車が選定でき、また、通信の時間的遅れを補正できるので、先行車両との車間距離を通常より詰めたりまたは増大させるなど、車間距離を高度に制御することが可能になる。車間距離が短縮又は増大した場合には、車車間通信の送信出力を最適化できるので、出力の低減や帯域低減が可能になる。 As described above, the vehicle position calculation device according to the present embodiment can select a preceding vehicle by inter-vehicle communication when performing follow-up traveling by ACC, and delays time due to communication with the selected preceding vehicle. Can be reduced. Therefore, the preceding vehicle can be selected by inter-vehicle communication, and the communication time delay can be corrected, so that the inter-vehicle distance can be controlled at a high level, such as reducing or increasing the inter-vehicle distance from the preceding vehicle. become. When the inter-vehicle distance is shortened or increased, the transmission output of the inter-vehicle communication can be optimized, so that the output can be reduced and the bandwidth can be reduced.
１０ 演算処理手段
１１ 周辺監視手段
１２ 情報提供手段
１３ 車両制御手段
１４ 車車間通信手段
１５ ナビゲーション手段
１６ ＧＰＳ
１７ 地図データベース
１８ ウィンカ
１９ ライト
２０ ハザード
２１ ブレーキ
Ｌ２４ レーダベクトル
Ｇ２５〜２６ ＧＰＳベクトル
DESCRIPTION OF
17 Map database 18
Claims (8)
外部から他車の位置情報を取得する他車位置情報取得手段と、
前記他車位置検出手段により検出された他車の位置に対応する前記位置情報の他車を選定する他車選定手段と、を有し、
前記他車選定手段は、前記他車位置検出手段により検出された他車の移動量及び移動方向を示す第１のベクトル及び前記他車位置情報取得手段により取得された他車の前記位置情報に基づく移動量及び移動方向を示す第２のベクトルを形成する線分形成手段を有し、
前記線分形成手段が形成した第１のベクトルと第２のベクトルの重なり度合に基づき一致度を検出する、
ことを特徴とする車両位置演算装置。 Other vehicle position detecting means for detecting the position of the other vehicle mounted on the own vehicle;
Other vehicle position information acquisition means for acquiring other vehicle position information from outside,
Another vehicle selection means for selecting another vehicle of the position information corresponding to the position of the other vehicle detected by the other vehicle position detection means,
The other vehicle selection means includes the first vector indicating the movement amount and direction of the other vehicle detected by the other vehicle position detection means and the position information of the other vehicle acquired by the other vehicle position information acquisition means. Line segment forming means for forming a second vector indicating the amount and direction of movement based on
Detecting the degree of coincidence based on the degree of overlap between the first vector and the second vector formed by the line segment forming means ;
A vehicle position calculation device.
ことを特徴とする請求項１記載の車両位置演算装置。 The other vehicle selection means detects the degree of coincidence based on the difference in length and angle in addition to the degree of overlap between the first vector and the second vector.
The vehicle position calculation apparatus according to claim 1.
前記線分形成手段は、前記精度情報に基づき第１及び第２のベクトルの太さを変更する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両位置演算装置。 The other vehicle position information acquisition means acquires accuracy information indicating the accuracy of the position information,
The line segment forming means changes the thicknesses of the first and second vectors based on the accuracy information.
The vehicle position calculation device according to claim 1 or 2 , characterized in that
前記他車選定手段は、前記線分形成手段が形成した第１のベクトルと、前記精度情報に対応づけられた前記太さ情報に応じて太さが補正された第２のベクトルとの重なり度合いに基づき前記一致度を検出する、
ことを特徴とする請求項３記載の車両位置演算装置。 Corresponding to the accuracy information of the position information, and having a table that defines the thickness information of the second vector that increases as the accuracy of the position information increases ,
The other vehicle selecting means includes a degree of overlap between the first vector formed by the line segment forming means and the second vector whose thickness is corrected according to the thickness information associated with the accuracy information. Detecting the degree of coincidence based on
The vehicle position calculation apparatus according to claim 3.
検出された時間的遅れの補正値を、前記他車選定手段により選定された他車に送信する時間遅れ補正手段を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の車両位置演算装置。 Detecting a time delay of the other vehicle position information acquisition means based on the position information and the own vehicle position;
Time delay correction means for transmitting the detected time delay correction value to the other vehicle selected by the other vehicle selection means;
The vehicle position calculation device according to any one of claims 1 to 4, wherein
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の車両位置演算装置。 Output control means for increasing or decreasing the output for communicating with other vehicles selected by the other vehicle selection means;
The vehicle position calculation device according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記時間遅れ補正手段は、前記車両制御手段に指示した車間距離と同程度の距離情報が、前記他車位置情報取得手段により取得されるまでの時間に基づき、前記他車位置情報取得手段の時間的な遅れを検出する、
ことを特徴とする請求項５記載の車両位置演算装置。 Vehicle control means for controlling the inter-vehicle distance with the preceding other vehicle;
The time delay correction means is based on the time until distance information equivalent to the inter-vehicle distance instructed to the vehicle control means is acquired by the other vehicle position information acquisition means. Detect delays ,
The vehicle position calculation device according to claim 5.
外部から他車の位置情報を取得する他車位置情報取得ステップと、
前記他車位置検出ステップにより検出された他車の位置に対応する前記位置情報の他車を選定する他車選定ステップと、を有し、
前記他車選定ステップは、線分形成手段が、前記他車位置検出ステップにより検出された他車の移動量及び移動方向を示す第１のベクトル及び前記他車位置情報取得ステップにより取得された他車の前記位置情報に基づく移動量及び移動方向を示す第２のベクトルを形成するステップと、
第１のベクトルと第２のベクトルの重なり度合に基づき一致度を検出するステップと、を有する、ことを特徴とする車両選定方法。 Another vehicle position detection step for detecting the position of another vehicle mounted on the own vehicle;
Other vehicle position information acquisition step for acquiring other vehicle position information from outside,
An other vehicle selection step of selecting another vehicle of the position information corresponding to the position of the other vehicle detected by the other vehicle position detection step,
In the other vehicle selection step, the line segment forming unit obtains the first vector indicating the movement amount and direction of the other vehicle detected in the other vehicle position detection step and the other vehicle position information acquisition step. Forming a second vector indicating a movement amount and a movement direction based on the position information of the car;
Detecting the degree of coincidence based on the degree of overlap between the first vector and the second vector .
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