JP6048438B2 - 情報送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載して用いられる情報送信装置に関する。

従来、車車間通信を実現する車両に搭載された情報送信装置が、車両の位置情報や走行情報、及び車両後方の障害物情報を周囲の車両に搭載された情報受信装置に通知することにより、その周囲の車両において衝突の危険を検知し、運転者に報知したり安全動作を自動で実行したりする運転支援システムが提案されている。

特開２００６−３１８０９３号公報

情報受信装置が車車間通信により様々な情報を取得することで、運転者等にとって有益になる様々な制御を実行することができる。しかしながら、情報受信装置にて利用されるべき情報として適さない情報、具体的には情報の内容自体の信頼性が低い情報が情報送信装置から送信されてしまうと、情報受信装置において不適切な制御を実行してしまう可能性がある。

本発明の目的は、情報受信装置が不適切な処理を実行してしまうことを抑制できる情報送信装置を提供することである。

本開示の第１の態様は、車両（１０１）に搭載して用いられる情報送信装置であって、データ送信手段（１５）と、位置特定手段（３１）と、車両検出手段（３３）と、曲率取得手段（３５）と、送信制御手段（３７）と、を備える。

データ送信手段は、当該情報送信装置が搭載される車両である自車両以外の車両に搭載された情報受信装置へ直接的又は間接的にデータを無線送信する。位置特定手段は、自車両の位置を特定可能な情報を取得して、該自車両の位置を特定する。車両検出手段は、自車両の位置を基準として定められる領域であって、自車両の前方に位置する所定領域（１０７）に存在する車両を検出する。曲率取得手段は、自車両の前方に位置する道路の曲率を取得する。

また送信制御手段は、上述した所定領域の位置を示す情報である領域位置情報と、車両検出手段が所定領域にて車両を検出したこと又は検出しなかったことを少なくとも示す情報である車両存在情報と、をデータ送信手段に送信させる。

また本発明の情報送信装置は、さらに、送信制御手段が、曲率取得手段により取得された道路の曲率が所定の閾値以下である場合には、領域位置情報及び車両存在情報をデータ送信手段に送信させる一方、曲率が所定の閾値を超えている場合には、領域位置情報及び車両存在情報の少なくともいずれか一方をデータ送信手段に送信させないことを特徴とする。

このように構成された情報送信装置は、その情報送信装置が搭載される車両の前方に存在する道路の曲率に応じて送信される情報が変化する。車両前方の道路の曲率が大きいとき、例えば道路がカーブしているときには、車両前方に位置する所定領域が道路から外れてしまう可能性がある。その場合には、車両検出手段の検出結果そのものが、走行安全等を目的としたなんらかの制御に利用すべき情報ではなくなってしまう虞がある。

本発明の情報送信装置は、車両前方の道路の曲率が大きいときには領域位置情報及び車両存在情報のいずれか一方を送信しないことで、利用すべきではない情報に基づいて情報受信装置が不適切な処理を実行してしまうことが抑制できる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

車載機１の構成を示すブロック図である。 自車両の周辺を示す模式図であって、自車両の前方に他車両が存在しない場合の図である。 自車両の周辺を示す模式図であって、自車両の前方の道路がカーブしている場合の図である。 自車両の周辺を示す模式図であって、自車両の前方に他車両が存在する場合の図である。 自車両の周辺を示す模式図であって、自車両の前方の他車両の前にさらに車両が存在する場合の図である。 自車両の周辺を示す模式図であって、２つの道路が合流する場合の図である。 演算部２１による処理を説明するフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお本発明は、以下の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

［第１実施形態］
（１）全体構成
本実施形態の車載機１は、図１に示すように、車両１０１（１０１ａ，１０１ｂ）に搭載して用いられるものである。以下の説明において、車両Ａ（車両１０１ａ）に搭載される車載機１が情報を受信する側の車載機であり、車両Ｂ（車両１０１ｂ）に搭載される車載機１が情報を送信する側の車載機であるものとして説明する。車載機１が本発明における情報送信装置及び情報受信装置の一例である。

車載機１は車両１０１の様々な位置に配置される複数の装置から構成されるものであり、レーザ・レーダ１１、カメラ１３、無線通信装置１５、操舵角センサ１７、ヨーレートセンサ１９、演算部２１などを備える。

レーザ・レーダ１１は、レーザー光を照射すると共にそのレーザー光の反射光を取得する装置である。反射光の検出信号は演算部２１に出力される。演算部２１では、当該車載機１が搭載される車両１０１である自車両を基準とした他の車両の相対位置を、上記検出信号に基づいて算出する。

なお、車両の存在を検出する装置であればレーザ・レーダ以外のレーダ装置を用いてもよい。例えば、ミリ波レーダを用いることができる。また、車両前方を撮影するカメラが撮影した撮影画像から所定領域の車両を検出する構成であってもよい。

カメラ１３は、ＣＣＤカメラや撮像管を用いたカメラ、または赤外線画像を取得することができる赤外線カメラなどのカメラであって、自車両の中央前方側に装着されて、車両進行方向の路面を含む撮影画像を所定の時間間隔（本実施例では１／１０ｓ）で繰り返し撮影する。このカメラ１３により撮影された撮影画像は演算部２１に出力される。

無線通信装置１５は、車載機１が生成したデータ（自車両情報、領域位置情報、車両存在情報）を、アンテナ４１を介して自車両の周辺（電波の届く通信エリア内）に存在する不特定多数の他の車両へ、周期的に無線送信する車車間通信装置である。また本実施形態では、自車両と同様の車載機１が他車両にも搭載されていることが前提とされており、無線通信装置１５は、他車両から上述したデータを受信することも可能である。

操舵角センサ１７はステアリングの操舵角を測定するセンサである。
ヨーレートセンサ１９は車両の旋回方向への角速度（即ち、ヨーレート）を測定するセンサである。

演算部２１は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，およびこれらを接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータである。演算部２１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいて各種処理を実行する。本実施形態では車両位置特定部３１，車両検出部３３，道路曲率取得部３５，情報生成部３７，情報処理部３９として機能する。

車両位置特定部３１は、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）アンテナ４３にて受信したＧＮＳＳ用の人工衛星から出力された信号（自車両の位置を特定可能な情報）に基づいて、ＧＮＳＳアンテナ４３の位置、即ち自車両の現在位置を特定する。

車両検出部３３は、レーザ・レーダ１１の検出信号に基づいて自車両の前方の所定領域に存在する車両を検出する。所定領域とは、レーザ・レーダ１１により車両が検出可能な範囲として予め定められた領域であり、レーザ・レーダ１１の最大検出範囲よりも小さい領域である。所定領域は自車両を基準として定められているため、自車両の現在位置が特定できれば、そのときの所定領域の位置も特定できる。

道路曲率取得部３５は、カメラ１３から取得した車両の進行方向の路面画像から区画線を抽出し、その区画線から車両進行方向の道路の曲率を算出する。画像から区画線を抽出する方法は公知であるが、一例として特開２００２−１０９６９５号公報に記載された技術を用いることができる。曲率を算出する範囲は、例えば所定領域と重なる範囲とすることができる。

情報生成部３７は、自車両情報と、領域位置情報と、車両存在情報と、を示すデータを生成して無線通信装置１５に送信させる。自車両情報とは、車両位置特定部３１により特定された自車両の現在位置を含む、自車両の走行状態を示す情報である。領域位置情報とは上述した所定領域の位置を示す情報である。所定領域の位置は、自車両の現在位置と、レーザ・レーダ１１が車両を検出する領域の自車両を基準とした位置と、に基づいて特定可能である。車両存在情報とは、上記所定領域内に車両が存在しないことを示す情報である。

情報処理部３９は、車載機１が上述した各情報を受信したときに、それらの情報に基づいて走行安全のための処理を実行する。
（２）車両検出情報の信頼性の根拠
本実施形態において、車載機１は所定領域１０７に車両が存在しないこと、及び、道路の曲率が所定の閾値以下であること、の両方を満たすことを条件として、領域位置情報及び車両存在情報を外部の車両に設けられた車載機１に送信する。

図２〜図５を用いて、車両の検出情報の信頼性を判断する根拠を説明する。なお、図２〜図５は車両や道路を模式的に記載したものであり、図中に示される物や範囲の大きさや位置関係などが厳密には適当ではない場合や、実際のものとは相違する場合がある。

図２に示すように、区画線１１１により車両の走行領域が規定される道路を走行中の車両１０１ｂの車載機１（演算部２１）は、レーザ・レーダ１１の検出範囲１０３に存在する車両を検出することで、所定領域１０７に車両が存在するか否かを判断するとともに、カメラ１３の撮影範囲１０５に位置する区画線１１１を撮影して区画線の曲率を求め、それにより道路の曲率を求める。

図２に示す例では、検出範囲１０３に車両が存在しないため、車両１０１ｂの車載機１は所定領域１０７に車両が存在しないと判断する。また車載機１は、区画線１１１は直線的であり、道路の曲率は所定の閾値以下であると判断する。なお所定領域は、一例として車両の前方１００ｍの範囲と設定することができる。

一方、図３の例では、車両１０１ｂが走行中の道路がカーブしており、カーブした先に車両１０１ｃが存在しているが、車両１０１ｂの車載機１は所定領域１０７においては車両を検出できない。このとき区画線１１１はカーブしており、車載機１は道路の曲率が所定の閾値を超えていると判断する。

このように、道路の曲率が所定の閾値を超えていると、車両検出情報の信頼性が高くないことが分かる。
次に、図４に示す例では、検出範囲１０３に車両Ｃ（車両１０１ｃ）が存在するため、車両１０１ｂの車載機１は所定領域１０７に車両が存在すると判断する。

ここで、図５に示すように、車両１０１ｂの車載機１は検出範囲１０３にて車両１０１ｃを検出するが、検出範囲１０３は車両１０１ｃに遮られて車両１０１ｃの前方まで広がっておらず、車両１０１ｃの前方に車両１０１ｄが存在していてもその存在を検出することが困難になる。

つまり、車両１０１ｃが検出されたことによって所定領域１０７には少なくとも車両１０１ｃが存在していることは明らかになるが、その前方に他の車両が存在するか否かは不明である。

このように、所定領域１０７にて車両を検出したことは、そのことによって車両が存在しているか否かが不明である領域があることを示している。
以上の理由により、本実施形態では、車載機１は所定領域１０７に車両が存在しないこと、及び、道路の曲率が所定の閾値以下であること、の両方を満たすことを条件として、領域位置情報及び車両存在情報を外部の車両に設けられた車載機１に送信する。

（３）車載機１による処理
車載機１がデータを受信したときの処理について、一例を図６を用いて説明する。図６は２つの道路が合流する地点を示しており、合流前の２つの道路それぞれに車両１０１ａと車両１０１ｂが走行している。車両１０１ａと車両１０１ｂとは時間経過とともに同じ道路上に移動する。

車両１０１ｂに搭載された車載機１が合流前の所定領域１０７において車両が存在しないと判断したとき、自車両情報、領域位置情報、及び車両存在情報を、無線通信装置１５により車両１０１ａの車載機１に送信する。

車両１０１ａに搭載された車載機１は、それらの情報を無線通信装置１５により受信する。この車載機１の演算部２１（情報処理部３９）は、それらの情報と、車両１０１ａの位置と、に基づいて、車両１０１ａを基準とした所定領域１０７（車両１０１ｂの車載機１が車両の存在を判断した所定領域）の位置を特定する。演算部２１は所定領域１０７に車両が存在しないことを認識できるため、その情報を、運転者への運転操作の案内や、自動運転時における走行速度制御、走行車線選択などに用いることができる。

次に、車両１０１ｂの車載機１の演算部２１が実行する情報送信処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。本処理は、車載機１が起動しているとき、即ちアクセサリ電源がオンとなっているときに所定の時間間隔で実行される。

本処理では、まずＳ１として、自車両情報を取得する。自車両情報とは、自車両の現在位置情報に加え、図示しないＣＡＮの情報、車速、ヨーレートなどの情報である。
次のＳ２では、前方監視結果を取得する。具体的には、レーザ・レーダ１１の検出信号を取得し、その信号に基づいて、所定領域１０７内の車両を検出し、その検出結果を取得する。

次のＳ３では、所定領域に車両が検出されたか否かを判定する。所定領域内に車両が検出されていなければ（Ｓ３：ＮＯ）、処理がＳ４に移行する。一方、所定領域内に車両が検出されていれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理がＳ７に移行する。

Ｓ４では、道路曲率を取得する。ここでは、カメラ１３の撮影画像に基づいて、自車両の進行方向の道路曲率を算出する。
次のＳ５では、道路曲率が所定の閾値以下であるか否かを判断する。道路曲率が所定の閾値以下（例えば、曲率が０．０１以下（曲率半径が１００ｍ以上））であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、処理がＳ６に移行する。一方、道路曲率が所定の閾値を超えていれば（Ｓ５：ＮＯ）処理がＳ７に移行する。

Ｓ６では、自車両情報，領域位置情報，及び車両存在情報のデータを格納したパケットを生成する。
Ｓ７では、自車両情報のデータを格納したパケットを生成する。

続くＳ８では、Ｓ６又はＳ７にて生成したパケットを、無線通信装置１５を介して外部に送信する。その後、本処理を終了する。
（４）効果
本実施形態の車載機１は、車両１０１に搭載して用いられる情報送信装置である。車載機１は、自車両以外の車両に搭載された車載機１へデータを無線送信する無線通信装置１５（データ送信手段）と、自車両の位置を特定可能な情報を取得して、該自車両の位置を特定する車両位置特定部３１（位置特定手段）と、自車両が進行する方向の所定領域１０７に存在する車両１０１を検出する車両検出部３３（車両検出手段）と、自車両が進行する方向の道路の曲率を取得する道路曲率取得部３５（曲率取得手段）と、自車位置情報，領域位置情報，及び車両存在情報を無線通信装置１５に送信させる情報生成部３７（送信制御手段）と、を備える。

また、情報生成部３７は、道路曲率取得部３５により取得された道路の曲率が所定の閾値以下である場合には、領域位置情報及び車両存在情報を無線通信装置１５に送信させる一方、上記曲率が所定の閾値を超えている場合には、領域位置情報及び車両存在情報を無線通信装置１５に送信させないように構成されている。

このような本実施形態の車載機１は、道路の曲率が所定の閾値以下である場合にのみ領域位置情報及び車両存在情報を外部に送信するため、他車両に搭載された車載機１が信頼性の低い情報を受信して適切でない処理を実行してしまうことを抑制できる。また自車両の車載機１は信頼性の低い情報を送信しないことからトラフィックの低減も実現できる。

なお本実施形態では領域位置情報及び車両存在情報の両方を送信しない構成を例示したが、いずれか一方のみ送信しない構成であってもよい。これらの情報は両方揃って初めて意味を成すものであるから、車載機１が一方のみ受信しても何等かの処理に利用することができないためである。

また本実施形態では、車車間通信を実行可能な無線通信装置１５を利用する構成を例示したが、車両間で直接的に通信を行うものでなく、間接的に通信を行うものであってもよい。例えば、各車両の車載機１が道路沿いに配置される路側機と路車間通信を行っており、路側機を介して車両間の通信が実現される構成であってもよい。また通信の方式や送信されるデータの構成も特に限定されず、様々なものを採用することができる。

また本実施形態の車載機１において、情報生成部３７は、車両検出部３３により所定領域１０７において車両１０１が検出されないときには、その旨を示す情報を車両存在情報として無線通信装置１５に送信させる一方、車両検出部３３により所定領域１０７において車両１０１が検出されたときには、車両存在情報を無線通信装置１５に送信させない。

このように構成された車載機１は、上述したように、所定領域１０７には少なくとも１第の車両１０１が存在しているが、その他の車両が存在するか否かは不明、という状況では車両存在情報を送信せず、車両が所定領域１０７に存在しないときにのみ車両存在情報を送信することから、より信頼性の高い情報のみを送信することができる。この場合の車両存在情報とは、車両１０１が所定領域１０７に存在しない旨を示す情報である。

なお、他の車両が存在する場合にその旨を示す情報を車両存在情報として送信するように構成されていてもよい。少なくとも１台の車両が存在するという情報であっても危険回避等に利用できるためである。この場合の車両の存在する旨を示す情報とは、単に所定領域１０７に車両が存在することを示す情報であってもよいが、車両１０１が検出された位置情報も含めた情報としてもよい。

また本実施形態において、道路曲率取得部３５は、自車両が進行する方向の路面を撮影するカメラ１３により撮影された路面の画像から抽出した区画線に基づいて道路の曲率を算出する。区画線は車両の走行経路を明瞭にするものであるから、道路の曲率を適切に把握することができる。

なお、カメラ１３によって撮影した画像以外から道路の曲率を求める構成であってもよい。例えば、自車両の操舵角を検出する操舵角センサ、及び自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの少なくともいずれか一方の検出信号に基づいて道路の曲率を算出する構成とすることが考えられる。また、車載機１が道路の曲率の情報を含む地図情報を有しており、自車両の現在位置から地図上の自車両の位置を特定することで、進行方向の道路の曲率を求める構成としてもよい。

また本実施形態の車載機１は、車両に搭載して用いられる情報受信装置としても機能する。この車載機１は、情報を発信する側の車両（車両１０１ｂ）に搭載された車載機１の無線通信装置１５により送信された領域位置情報、及び車両存在情報を、無線通信装置１５（データ受信手段）にて受信する。

また車載機１は、当該車載機１が搭載される車両である車両１０１ａ（受信側車両）の位置を特定可能な情報を取得して、車両１０１ａの位置を特定する車両位置特定部３１（第２位置特定手段）と、無線通信装置１５により受信した領域位置情報及び車両存在情報と、車両位置特定部３１により特定される車両１０１ａの位置と、に基づいて、所定領域１０７の車両１０１ａを基準とした位置、及びその位置における車両の有無を特定する情報処理部３９（領域特定手段）と、を備える。

このように構成された本実施形態の車載機１は、領域位置情報及び車両存在情報を受信して、自車両を基準とした所定の範囲に車両が存在しないことを認識することができる。よって、運転者への運転操作の案内や自動的な走行制御にその情報を利用することができる。

１…車載機、１１…レーザ・レーダ、１３…カメラ、１５…無線通信装置、１７…操舵角センサ、１９…ヨーレートセンサ、２１…演算部、３１…車両位置特定部、３３…車両検出部、３５…道路曲率取得部、３７…情報生成部、３９…情報処理部、１０１…車両

Claims (4)

1. 車両（１０１）に搭載して用いられる情報送信装置（１）であって、
   当該情報送信装置が搭載される車両である自車両以外の車両に搭載された情報受信装置へ、車車間通信、及び、路側機を介した通信、の少なくともいずれか一方によりデータを無線送信するデータ送信手段（１５）と、
   前記自車両の位置を特定可能な情報を取得して、該自車両の位置を特定する位置特定手段（３１）と、
   前記自車両の位置を基準として定められる領域であって、前記自車両の前方に位置する所定領域（１０７）に存在する車両を検出する車両検出手段（３３）と、
   前記自車両の前方に位置する道路の曲率を取得する曲率取得手段（３５）と、
   前記所定領域の位置を示す情報である領域位置情報と、前記車両検出手段が前記所定領域にて前記車両を検出したこと又は検出しなかったことを少なくとも示す情報である車両存在情報と、を前記データ送信手段に送信させる送信制御手段（３７）と、を備え、
   前記送信制御手段は、前記曲率取得手段により取得された前記道路の曲率が所定の閾値以下である場合には、前記領域位置情報及び前記車両存在情報を前記データ送信手段に送信させる一方、前記曲率が所定の閾値を超えている場合には、前記領域位置情報及び前記車両存在情報を前記データ送信手段に送信させない
   ことを特徴とする情報送信装置。
2. 前記送信制御手段は、前記車両検出手段により前記所定領域において車両が検出されないときには、その旨を示す情報を前記車両存在情報として前記データ送信手段に送信させる一方、前記車両検出手段により前記所定領域において前記車両が検出されたときには、前記車両存在情報を前記データ送信手段に送信させない
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報送信装置。
3. 前記曲率取得手段は、前記自車両の前方の路面を撮影するカメラ（１３）により撮影された路面の画像から抽出した区画線に基づいて前記道路の曲率を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報送信装置。
4. 前記曲率取得手段は、前記自車両の操舵角を検出する操舵角センサ（１７）、及び前記自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ（１９）の少なくともいずれか一方の検出信号に基づいて前記道路の曲率を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報送信装置。