(57)【要約】【課題】隊列走行中の車両に搭載されたカメラの撮影画像に問題が発生した場合にも、追従のロバスト性を保つことが可能な運転支援装置を提供すること。【解決手段】他車を撮影するカメラ１と、他車との車車間通信を実施する通信装置３と、カメラによって撮影された画像に基づいて自車と他車の相対位置情報である第１相対位置情報を演算する位置情報演算部２と、自車と前車の相対位置情報であって他車が有する第２相対位置情報を通信装置３を介して取得し、第１相対位置情報と第２相対位置情報の双方または第２相対位置情報を用いて自車及び他車のうち後続車５０Ｂの走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算する補正位置情報演算部４と、を運転支援装置に備える。【選択図】  図１
2020042323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車に搭載され、
前記自車の前方及び後方のいずれか一方を走行する他車を撮影するカメラと、
前記他車との車車間通信を実施する通信装置と、
前記カメラによって撮影された画像に基づいて前記自車と前記他車の相対位置情報である第１相対位置情報を演算する位置情報演算部と、
前記自車と前記他車の相対位置情報であって前記他車で演算された第２相対位置情報を前記通信装置を介して取得し、前記第１相対位置情報と前記第２相対位置情報の双方または前記第２相対位置情報を用いて前記自車及び前記他車のうち後続車の走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算する補正位置情報演算部とを備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
請求項１の運転支援装置において、
前記他車が前記後続車の場合、
前記通信装置は、前記補正相対位置情報を前記他車へ送信することを特徴とする運転支援装置。
【請求項３】
請求項１の運転支援装置において、
前記自車が前記後続車の場合、
前記補正相対位置情報を利用して前記後続車の走行を制御する走行制御部をさらに備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項４】
請求項１の運転支援装置において、
前記補正位置情報演算部は、前記第１相対位置情報の精度に関する情報と、前記通信装置を介して取得した前記第２相対位置情報の精度に関する情報とに基づいて、前記補正相対位置情報を演算することを特徴とする運転支援装置。
【請求項５】
請求項１の運転支援装置において、
前記第１相対位置情報の精度と、前記通信装置を介して取得した前記第２相対位置情報の精度とのいずれか一方が所定の閾値よりも低い場合、その要因が一時的なものか否かを判定する判定部をさらに備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項６】
請求項５の運転支援装置において、
前記補正相対位置情報を利用して前記後続車の自動走行を制御する走行制御部をさらに備え、
前記走行制御部は、前記要因が一時的なものであると前記判定部で判定された場合、前記後続車の走行制御を継続することを特徴とする運転支援装置。
【請求項７】
請求項５の運転支援装置において、
前記補正相対位置情報を利用して前記後続車の自動走行を制御する走行制御部をさらに備え、
前記走行制御部は、前記要因が一時的なものでないと前記判定部で判定された場合、前記後続車の走行制御を中断することを特徴とする運転支援装置。
【請求項８】
請求項５の運転支援装置において、
前記判定部は、前記第１相対位置情報の精度が前記所定の閾値よりも低い場合、その要因を、前記カメラのパラメタ、前記カメラによって撮影された画像の画像特徴量、及び前記画像に対して実施された画像処理に基づいて判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項９】
請求項５の運転支援装置において、
前記補正相対位置情報を利用して前記後続車の自動走行を制御する走行制御部をさらに備え、
前記走行制御部は、前記要因が一時的なものであると前記判定部で判定されたとき、かつ、前記補正相対位置情報の精度が低下した状態が所定時間以上継続したとき、前記後続車の走行制御を中断することを特徴とする運転支援装置。
【請求項１０】
請求項１の運転支援装置であり前記自車に搭載された第１運転支援装置と、
前記自車の前方を走行する前記他車に搭載された第２運転支援装置と、
コンピュータとを備え、
前記第１運転支援装置において、前記カメラは前記自車の前方を走行する前記他車を撮影する第１カメラであり、前記通信装置は前記コンピュータとの無線通信を実施する第１通信装置であり、
前記第２運転支援装置は、前記他車の後方を走行する前記自車を撮影する第２カメラと、前記コンピュータとの無線通信を実施する第２通信装置とを備え、
前記コンピュータは、
前記第１通信装置から送信された前記第１カメラの画像に基づいて前記第１相対位置情報を演算し、前記第２通信装置から送信された前記第２カメラに基づいて前記第２相対位置情報を演算するコンピュータ側位置情報演算部と、
前記第１相対位置情報と前記第２相対位置情報の双方または前記第２相対位置情報を用いて前記自車の走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算するコンピュータ側補正位置情報演算部と、
前記コンピュータ側補正位置情報演算部で演算された前記補正相対位置情報を前記自車に送信するコンピュータ側通信装置とを備え、
前記第１運転支援装置は、前記コンピュータ側通信装置から送信される前記補正相対位置情報を利用して前記自車の走行を制御する走行制御部をさらに備えることを特徴とする運転支援システム。
【請求項１１】
自車の前方及び後方のいずれか一方を走行する他車を撮影する第１ステップと、
前記第１ステップによって撮影された画像に基づいて前記自車と前記他車の相対位置情報である第１相対位置情報を演算する第２ステップと、
前記自車と前記他車の相対位置情報であって前記他車で演算された第２相対位置情報を前記他車から取得する第３ステップと、
前記第１相対位置情報と前記第２相対位置情報の双方または前記第２相対位置情報を用いて前記自車及び前記他車のうち後続車の走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算する第４ステップとを備えることを特徴とする隊列走行車の運転支援方法。
【請求項１２】
請求項１１の隊列走行車の運転支援方法において、
前記他車が前記後続車の場合、
前記補正相対位置情報を前記他車に送信する第５ステップをさらに備えることを特徴とする隊列走行車の運転支援方法。
【請求項１３】
請求項１１の隊列走行車の運転支援方法において、
前記自車が前記後続車の場合、
前記補正相対位置情報を利用して前記後続車の走行を制御する第６ステップをさらに備えることを特徴とする隊列走行車の運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隊列走行向けの運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送の効率化のため運搬車両の隊列走行技術の開発が行われている。この技術では、後続車から先行車までの車間距離と先行車に対する後続車の姿勢の検出と車車間通信により適正速度等の走行パラメタを決定し、その走行パラメタに基づいて後続車の走行制御が行われて目標車間距離を保持しながら後続車が先行車に自動で追従走行する。
【０００３】
この種の技術に関し、特許文献１に開示されている先行車検出システムでは、水平及び鉛直方向に所定間隔で先行車（他車）の背面に配置された少なくとも３個のマーカ要素をＣＣＤカメラ等の撮影手段で撮影し、そのマーカ要素の像の位置関係から少なくとも先行車までの距離及び先行車との相対的姿勢角を算出している。
【０００４】
また、特許文献２には、自車（先行車）の走行速度を含む情報である自車両情報と、自車にとっての後続車の位置及び走行速度を含む情報である後続車情報とに基づいて、仮に退出予定路に退出するための減速を所定の基本減速度で実施した場合に、退出予定路に自車が退出するまでに自車と後続車との車間距離が所定の許容値未満となるか否かを推定する車両情報提供装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０２４９７号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２０１７−１０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の技術は、マーカ要素を撮影した画像に逆光などで白とびや黒つぶれが生じて後続車からのマーカの認識が難しくなった場合には追従のロバスト性が下がる。また、後続車のカメラ故障などでロバストな追従が困難になった場合、後続車を安全に停止させる手段が無い。
【０００８】
また、特許文献２の車両情報提供装置は、先行車両が減速開始地点から減速することを示す減速予告情報を車車間通信で後続車に送信することで、後続車に対して先行車両が減速を開始することを予告することは開示しているが、自車と後続車との車間距離の演算精度が低下する等して追従のロバスト性が下がった場合にどのような処理を行えば良いかについては言及がない。
【０００９】
本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆光などの環境条件の影響、レンズの汚れや故障等で、隊列走行中の車両に搭載されたカメラの撮影画像に問題が発生した場合にも、追従のロバスト性を保つことが可能な運転支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、自車に搭載され、前記自車の前方及び後方のいずれか一方を走行する他車を撮影するカメラと、前記他車との車車間通信を実施する通信装置と、前記カメラによって撮影された画像に基づいて前記自車と前記他車の相対位置情報である第１相対位置情報を演算する位置情報演算部と、前記自車と前記他車の相対位置情報であって前記他車が有する第２相対位置情報を前記通信装置を介して取得し、前記第１相対位置情報と前記第２相対位置情報の双方または前記第２相対位置情報を用いて前記自車及び前記他車のうち後続車の走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算する補正位置情報演算部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、逆光などの環境条件の影響、レンズの汚れや故障等でカメラの撮影画像に問題が発生した場合にも追従のロバスト性を保つことができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施形態による運転支援装置の概略構成図である。
【図２】運転支援装置を搭載する隊列走行車両を説明する図である。
【図３】位置情報演算部の処理の出力例を説明するための図である。
【図４】補正位置情報演算部４の処理の流れを示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による運転支援装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第三の実施形態による運転支援装置の概略構成図である。
【図７】認識精度低下の原因になる事象と、いずれの事象が発生しているかの判定に用いることができる情報の例である。
【図８】原因判定部５の処理の流れを示す図である。
【図９】追従走行中の先行車の後方に搭載したカメラ１Ａと、カメラ１Ａで撮影した後続車の前面についたマーカ画像の例と、後続車の前方に搭載したカメラ１Ｂで撮影した先行車の背面についたマーカ画像の例９４である。
【図１０】先行車および後続車で取得する情報処理結果の格納部である。
【図１１】本発明の第四の実施形態による運転支援装置の概略構成図である。
【図１２】原因判定部５の処理の流れを示す図である。
【図１３】逆光の環境で走行中の追従走行の状態を示す図である。
【図１４】図１３の例の場合の位置情報演算部２と、補正位置情報演算部４、原因判定部５の処理の結果の出力内容を示す図である。
【図１５】図１３の例の場合の履歴格納部６に格納されている履歴の例を示す図である。
【図１６】霧の環境で走行中の追従走行の状態を示す図である。
【図１７】図１６の例の場合の位置情報演算部２と、補正位置情報演算部４、原因判定部５の処理の結果の出力内容を示す図である。
【図１８】図１６の例の場合の履歴格納部６に格納されている履歴の例を示す図である。
【図１９】本発明の第五の実施形態による運転支援システムの概略構成図である。
【図２０】位置情報演算部の処理の出力例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、以下の説明では、同一の構成要素が複数存在する場合、符号の末尾にアルファベットの大文字や小文字を付すことがあるが、各構成要素を区別する必要が無い場合や総称する場合には、当該アルファベットの大文字や小文字を省略して表記することがある。例えば、３台の車両１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが存在するとき、これらをまとめて車両１９と表記することがある。
【００１４】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第一の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援システムの概略構成図である。運転支援装置１５は隊列走行する複数の車両（例えばトラック等の運搬車両）５０のそれぞれに搭載されている。なお、本稿では説明を簡単にするために２台のトラック（先行車（先頭車）５０Ａ，後続車（後尾車）５０Ｂ）が隊列走行する場合を例に挙げて説明する。先行車５０Ａに搭載された構成には末尾にＡを付し、後続車５０Ｂに搭載された構成には末尾にＢを付す。したがって、図１の運転支援装置１５Ａは先行車５０Ａに搭載あれており、運転支援装置１５Ｂは後続車５０Ｂに搭載されている。
【００１５】
図１の運転支援システムは２つの運転支援装置１５Ａ，１５Ｂで構成されている。先行車両５０Ａに搭載された運転支援装置１５Ａは、カメラ１Ａと、制御装置１１Ａと、無線通信装置３Ａと、報知装置１０Ａを備えており、後続車両５０Ｂに搭載された運転支援装置１５Ｂは、カメラ１Ｂと、制御装置１１Ｂと、無線通信装置３Ｂと、走行制御装置９Ｂを備えている。
【００１６】
運転支援装置１５は、外界を認識するためのセンサ（外界センサ）であるカメラ１と、制御装置（例えばElectronic Control Unit（ＥＣＵ））１１と、他車（他の車両）との車車間通信を実施するための無線通信装置（車車間通信部）３と、自車（自車両）に乗員がいる場合に当該乗員に各種警告を報せるための報知装置であるアラーム１０と、自車が自動走行する場合に制御装置１１から出力される走行制御信号に基づいて自車の自動走行を実現するための各種制御を行う走行制御装置９を備えており、これらは自車にそれぞれ搭載されている。なお、アラーム１０と走行制御装置９は必須の構成ではなく適宜省略が可能である。例えば、必ず自動走行がなされる車両（すなわち手動走行しない車両）からはアラーム１０は省略可能であり、また、必ず運転手が搭乗して手動で制御する車両（すなわち自動走行しない車両）からは走行制御装置９は省略可能である。
【００１７】
カメラ（外界センサ）１は、自車の前方及び後方の少なくとも一方に取り付けられている。隊列走行する複数車両における先頭の車両５０Ａは自車の後方に１台カメラを取り付けるだけで足り、最後尾の車両５０Ｂは自車の前方に１台カメラを取り付けるだけで足りる。その他の車両は自車の前方及び後方にカメラを取り付けることが好ましい。カメラ１は例えば自車から所定の目標車間距離を概ね保持して走行する先行車の後面又は後続車（他車）の前面に貼付されたマーカ２５が撮影可能な取り付け角度で固定されている。これによりカメラ１には自車の前方及び後方の少なくとも一方を走行する他車のマーカ２５が撮影される。なお、カメラ１を水平面内で回転駆動する駆動機構を取り付け、他車（先行車や後続車）と自車の相対位置関係に応じて当該駆動機構を適宜動作させることで、マーカ２５をカメラ１で確実に撮影する構成を追加しても良い。
【００１８】
制御装置（ＥＣＵ）１１は、図示しない演算処理装置（例えばＣＰＵ）と、その演算処理装置が実行するプログラム等が記憶される記憶装置（例えば、メモリ、ハードディスク、フラッシュメモリ）と、内部の機器同士や外部との機器との通信を行うための通信装置等を備えたコンピュータである。制御装置１１は、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、位置情報演算部２、補正位置情報演算部４、走行制御部８として機能する。なお、プログラムの追加によりその他の機能（例えば、後述の原因判定部５）の実装も可能であり、適宜不要な機能の削除も可能である。
【００１９】
位置情報演算部２は、カメラ１によって撮影された画像（カメラ画像）に基づいて自車と他車の相対位置情報を演算する。相対位置情報には、自車と他車の車間距離情報や、ピッチ角、ロール角及びヨー角で定義される自車に対する他車の方向情報（角度情報）が含まれている。相対位置情報は、制御装置１１の記憶装置内に予め記憶されているマーカ（マッチングテンプレート）２５の形状を基にパタンマッチングによりカメラ画像内のマーカを検知し、そのサイズや歪みを検知することで演算される（詳細は後述）。その際のマッチング率（相関値）は相対位置情報の検出精度（演算精度）を示す指標値として制御装置１１の記憶装置に格納される。本稿では、自車の制御装置１１が演算してその記憶装置内に格納している相対位置情報を第１相対位置情報と称し、他車の制御装置１１が演算してその記憶装置内に格納している相対位置情報を第２相対位置情報と称することがある。すなわち、第１相対位置情報は自車に搭載されたカメラ（外界センサ）１の検出結果に基づいて演算されたデータであり、第２相対位置情報は他車に搭載されたカメラ（外界センサ）１の検出結果に基づいて演算されたデータである。
【００２０】
無線通信装置３は、車車間通信だけでなく、外部の設備（例えば路側機）やコンピュータとの通信にも利用される。無線通信装置３と制御装置１１は通信線を介して相互通信可能に接続されており、無線通信装置３が受信したデータは制御装置１１に出力可能に、制御装置１１が出力したデータは無線通信装置３を介して外部に出力可能になっている。
【００２１】
補正位置情報演算部４は、第２相対位置情報を無線通信装置３を介して取得し、第１相対位置情報と第２相対位置情報の双方または第２相対位置情報を用いて自車と他車のうち後続車の走行制御に利用される補正後の相対位置情報である補正相対位置情報を演算する。演算された補正相対位置情報は走行制御部８に出力され、走行制御部８で補正相対位置情報に応じた走行制御装置９の走行制御信号に変換される。走行制御部８から走行制御装置９に対して走行制御信号が出力され、その走行制御信号に応じて走行制御装置９が動作する。
【００２２】
走行制御装置９には、例えば、自車の走行方向を制御するステアリング（操舵制御装置）と、自車の走行速度を制御する内燃機関、電動モータ及び制動装置（速度制御装置）が含まれており、制御装置１１はこれら各装置に対して個別に走行制御信号（例えば、操舵制御信号、加速制御信号、減速制御信号）を出力することで各装置を自動で作動させて自車の走行を制御している。
【００２３】
本実施形態では、後続車５０Ｂを自車とし、先行車５０Ａを他車とし（すなわち、他車が自車の前方を走行する場合）、以下では後続車５０Ｂの構成について説明する。
【００２４】
図２を用いて位置情報演算部２が実行する処理について説明する。本実施形態では、先行車５０Ａの後面と後続車５０Ｂの前面に既知の大きさのマーカ２５を貼付しており、先行車５０Ａのカメラ１Ａで後続車５０Ｂのマーカ２５を、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂで先行車５０Ａのマーカ２５を撮影している。図２中の画像２３はカメラ１Ａが後続車５０Ｂの前面を撮影したもので、画像２４はカメラ１Ｂが先行車５０Ａの後面を撮影したものである。ここでは、後続車５０Ｂに搭載された制御装置１１Ｂの位置情報演算部２が、カメラ１Ｂで撮影された画像２４からマーカ２５の領域をパタンマッチングで検知し、その検知された画像２４内のマーカのサイズや歪みを計測することで先行車５０Ａとの相対位置情報を演算する例で説明する。
【００２５】
また、図２の例では、先行車５０Ａに後続車５０Ｂが追従しており、制御装置１１Ｂ内の走行制御部８Ｂや走行制御装置９Ｂは後続車２２が搭載している。
【００２６】
カメラ１Ｂが取得した画像２４から先行車両５０Ａと後続車５０Ｂの相対位置情報を求める位置情報演算部２Ｂの処理の流れを図３に示す。この処理は後続車５０Ｂに搭載された制御装置１１Ｂ（位置情報演算部２Ｂ）によって実行される。
【００２７】
Ｓ３１で位置情報演算部２Ｂはカメラ１Ｂの画像２４を取得する
Ｓ３２で位置情報演算部２Ｂは画像２４中からマーカ領域を検出する。検出方法としては、例えば、エッジ検出等の画像処理プログラムで画像２４内のマーカ２５の外枠矩形を求め、その求めた領域に対して既知のマーカテクスチャをパタンマッチングし相関値（マッチング率）が最大の領域を検出する処理が用いられる。
【００２８】
Ｓ３３では、Ｓ３２で求めたマーカ領域の検出精度（演算精度）を求める。この例のようにパタンマッチングの相関値（マッチング率）が最大の領域を採用する場合には、その最大相関値を検知精度として求める。
【００２９】
Ｓ３４では、Ｓ３２で求めたマーカ領域から、先行車５０Ａとの距離や姿勢等の相対位置情報を演算する。なお、サイズが既知のマーカ２５を用いた距離や姿勢の推定は公知の方法で実現可能である。例えば、既知の大きさの矩形の中に識別用のパタン（図２の例では文字）が描かれているマーカ２５を用いる。輪郭線抽出により４本のエッジに囲まれた頂点座標を抽出することでマーカ領域を抽出する。抽出した領域を正規化し、パタンマッチングによりテンプレートパタンとの類似度最大値を採る位置をマーカの位置とする。求まったマーカ座標系をカメラ座標系に変換することで、カメラとマーカ間の距離、ロール角、ピッチ角、ヨー角等の姿勢を求めることができる。
【００３０】
本発明では、マーカパタンのパタンマッチングの類似度（マッチング率）を位置情報の検出精度として用いる。そこで、算出した位置や姿勢とともに類似度を検出精度として制御装置１１内の記憶装置に記憶しておく。
【００３１】
図３の一連の処理が完了したら位置情報演算部２Ｂは一旦処理を中断し、次の制御周期が開始するタイミングでＳ３１の処理を開始して先述の処理を実行する。
【００３２】
なお、上記では後続車５０Ｂの位置情報演算処理について説明したが、先行車５０Ａの位置情報演算処理も図３に示した処理で同様に実行可能である。
【００３３】
後続車５０Ｂの無線通信装置（車車間通信部）３Ｂは、先行車５０Ａの制御装置１１Ａ（位置情報演算部２Ａ）が演算した後続車５０Ｂとの相対位置情報（第２相対位置情報）や、先行車５０Ａの制御装置１１Ａで演算・送信された後続車５０Ｂの補正相対位置情報の受信が可能である。本発明では、他車である先行車５０Ａ側も後続車５０Ｂとの位置関係情報（第２相対位置情報）を取得するカメラ１Ａと位置情報演算部２Ａを有しており、位置情報演算部２Ａは車間距離と相対角度などの位置関係情報（第２相対位置情報）を計測している。
【００３４】
後続車５０Ｂの補正位置情報演算部４Ｂは、位置情報演算部２Ｂで求めた相対位置情報（第１相対位置情報）及び検知精度（マッチング率）と、先行車５０Ａから車車間通信で受信した相対位置情報（第２相対位置情報）および検知精度とに基づいて、補正相対位置情報を演算する。補正位置情報演算部４Ｂは、先行車５０Ａと後続車５０Ｂから得られた第１相対位置情報、第２相対位置情報及び検知精度情報から、より信頼度の高い相対位置情報（補正相対位置情報）を作成し、それを走行制御信号の演算に利用している。
【００３５】
この補正位置情報演算部４Ｂの処理につき図２と図４を用いて説明する。本実施形態では、先行車５０Ａもカメラ１Ａと位置情報演算部２Ａを持ち、後続車５０Ｂの前面に貼付したマーカ２５を検知する例により説明する。また、前述のように、本実施形態の位置情報演算部２Ａ，２Ｂでは車間距離と、ロール角、ピッチ角及びヨー角等の姿勢を求めることができるが、以降の実施形態では説明を簡単にするため車間距離を求める例により説明する。
【００３６】
図２は、進行方向前方に太陽があり、後続車５０Ｂから見て先行車５０Ａが逆光になる条件の、カメラ１Ａ，１Ｂの撮影画像の状態例を示している。この例では、後続車５０Ｂ（カメラ１Ｂ）から見た先行車５０Ａが逆光になることで、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂで取得した画像２４中のマーカ領域は黒飛びしてテクスチャが不明瞭になっている。これに対し、先行車５０Ａのカメラ１Ａで取得した画像２３中でのマーカ領域は明瞭に映っている。
【００３７】
このようなマーカ検出状態の場合の各位置情報演算部２Ａ，２Ｂの処理の出力例を図２０に示す。図２０中、列２６は先行車５０Ａのカメラ１Ａで取得した画像２３から位置情報演算部２Ａで求めた情報（車間距離情報（第２相対位置情報）及び検出精度情報）である。列２７は後続車５０Ｂのカメラ１Ｂで取得した画像２４から位置情報演算部２Ｂで求めた情報（車間距離情報（第１相対位置情報）及び検出精度情報）である。行２８と行２９はそれぞれマーカ検出により取得した車間距離情報と、マーカ検出の精度（マッチング率）である。
【００３８】
カメラ１Ａによる画像２３のように環境条件が良好でマーカ領域が明瞭に写る場合は、テンプレートマッチングの相関値（マッチング率）は、図２０中に示すように９５％と高い相関値をとる。これに対し逆光など光の条件が悪い場合には画像２４のようにマーカ領域が黒飛びし、正確な輝度情報が得られなかったり、エッジが不明瞭になったりすることでマッチングの相関値が１０％と低くなっている。位置・姿勢の推定には画像２３，２４内のマーカの矩形の頂点位置を用いるので、矩形のエッジが不明瞭になると頂点位置に誤差が発生したり又はマーカ領域と異なる領域を誤検出したりして、マッチング精度は低下すると判断できる。また、これにより相対位置情報の精度も低下する。
【００３９】
図４は後続車５０Ｂの補正位置情報演算部４Ｂの処理の流れを示す図である。  
Ｓ４１では、補正位置情報演算部４Ｂは、位置情報演算部２Ｂで演算された検知精度（マッチング率（マッチングの類似度））Ａｆと、無線通信装置３Ｂを介して受信した先行車５０Ａの位置情報演算部２Ｂが演算した検知精度Ａｐとから、自車（後続車５０Ｂ）で算出した第１相対位置情報と他車（先行車５０Ａ）で算出した第２相対位置情報との信頼度による重みＷｐ，Ｗｆを演算する。図２と図２０で説明した例では、先行車５０Ａの検出精度として９５％、後続車５０Ｂの検出精度として１０％が得られている。重みの算出方法としてはたとえば下記の式（１）を用いて算出する方法が挙げられる。
【００４０】
Ｗｐ  ＝  Ａｐ／（Ａｐ＋Ａｆ）        
Ｗｆ  ＝  Ａｆ／（Ａｐ＋Ａｆ）        …式（１）
Ｗｐ  ：  先行車情報の重み
Ｗｆ  ：  後続車情報の重み
Ａｐ  ：  先行車の検出精度
Ａｆ  ：  後続車の検出精度
【００４１】
式１により、図２０のように得られた検知精度から算出すると、重みＷｐ，Ｗｆは下記の値となる。
Ｗｐ＝９５／（９５＋１０）＝０．９
Ｗｆ＝１０／（９５＋１０）＝０．１
【００４２】
Ｓ４２では、補正位置情報演算部４Ｂは、Ｓ４１で算出した重みＷｐ，Ｗｆを用いて、後続車５０Ｂ（自車）の位置情報演算部２Ｂが演算した車間距離Ｄｆ（第１相対位置情報）と先行車５０Ａ（他車）の位置情報演算部２Ａが演算した車間距離Ｄｐ（第２相対位置情報）から最終的な制御情報である車間距離Ｄ（補正相対位置情報）を下記式（２）を利用して算出する。
【００４３】
Ｄ  ＝  Ｗｐ＊Ｄｐ＋Ｗｆ＊Ｄｐ  …式（２）
Ｄ  ：  車間距離
Ｄｐ  ：  先行車（他車）の計測距離（第２相対位置情報）
Ｄｆ  ：  後続車（自車）の計測距離（第１相対位置情報）
【００４４】
図２０の例の場合、車間距離Ｄは下記の値となる。
Ｄ  ＝  ０．９＊３＋０．１＊２＝２．９
すなわち、補正後の相対位置情報としてより検知精度の高い方の計測情報の比重を高くした値が求まる。以上、検知精度の比率で第１相対位置情報と第２相対位置情報の加重平均をとる例を説明した。なお、ここでは相対位置情報のうち車間距離の加重平均を利用する場合を説明したが、姿勢（角度）についても同様に加重平均をとることができる。
【００４５】
他の実施方法としては、下記のような式で検知精度を補正したうえで式（１）、（２）により最終的な距離を算出する方法もある。
Ｉｆ（（Ａｐ＜Ｔｈ０  ｏｒ  Ａｆ＜Ｔｈ０）ａｎｄ  ｍａｘ（Ａｐ，Ａｆ）−ｍｉｎ（Ａｐ，Ａｆ）＞Ｔｈ１）  ｔｈｅｎ
Ｍａｘ（Ａｐ，Ａｆ）＝１００
Ｍｉｎ（Ａｐ，Ａｆ）＝０
【００４６】
すなわち、一方の検知精度が所定の閾値Ｔｈ０未満、かつ両方の検知精度の差が所定の閾値Ｔｈ１より大きい場合には、加重平均をとらずに検知精度の高い方の計測値を採用する方法である。これにより例えば第１相対位置情報の検知精度が相対的に悪い場合、第２相対位置情報が車間距離Ｄ（補正相対位置情報）となる。検知精度が極端に低い場合は、計測される距離の値も実態と大きくかい離している可能性があるため、小さい重みでも加重平均を採ることで誤差を大きくする危険性を下げる効果がある。
【００４７】
また、上記の実施形態では、先行車５０Ａと後続車５０Ｂそれぞれの検知精度の値により加重平均を採っているが、先行車５０Ａのカメラ１Ａと、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂが同じ性能でなく差がある場合、性能の違いを重みとして加重平均を採る方法もある。重みをつける性能の違いとしては、カメラの解像度、レンズ明るさなど、対象の撮影状態に影響を与える条件を用いる。この場合、先行車５０Ａと後続車５０Ｂの情報の重みＷｐ，Ｗｆを算出する式は下記式（３）として定義できる。
【００４８】
Ｗｐ  ＝  （Ａｐ＊Ｗｐｕ）／（（Ａｐ＊Ｗｐｕ）＋（Ａｆ＊Ｗｆｕ））    
Ｗｆ  ＝  （Ａｆ＊Ｗｆｕ）／（（Ａｐ＊Ｗｐｕ）＋（Ａｆ＊Ｗｆｕ））  …式（３）
Ｗｐｕ  ：  先行車カメラ性能の重み
Ｗｆｕ  ：  後続車カメラ性能の重み
【００４９】
例えば図２の例で、先行車５０Ａのカメラ１Ａの解像度が、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂの４倍とした場合、先行車５０Ａのカメラ１Ａの情報取得性能は後続車５０Ｂのカメラ１Ｂより劣ると考えられるため、下記の重みに設定するとする。
Ｗｐｕ＝０．５５
Ｗｆｕ＝０．４５
【００５０】
このとき式（３）により、重みＷｐ，Ｗｆの値は下記となる。
Ｗｐ＝  （９５×０．５５）／（９５×０．５５＋１０×０．４５）＝０．９２
Ｗｆ＝  （１０＊０．４５）／（（９５＊０．５５）＋（１０＊０．４５））＝０．０８
【００５１】
そして、式（１）より、最終的な車間距離Ｄ（補正相対位置情報）は下記となる。
Ｄ  ＝  ０．９２＊３＋０．０８＊２＝２．９２
【００５２】
演算された車間距離Ｄ（補正相対位置情報）は、検知精度のみを考慮した加重平均の場合より、性能の良いカメラ１の計測した車間距離により近い値となり、性能の良いカメラ１の計測結果のほうの信頼度をより上げた計測結果となる。このような手段を採ることで、先行車５０Ａと後続車５０Ｂのカメラ（視界センサ）１の性能に差がある場合も、より実態に近い計測結果を得ることができる。
【００５３】
なお、上記の実施形態では、第１相対位置情報と第２相対位置情報の加重平均を補正相対位置情報としたが、第１相対位置情報と第２相対位置情報の検知精度を比較し、第１相対位置情報と第２相対位置情報のうち検知精度の高い方を補正相対位置情報として選択しても良い。その際、第１相対位置情報と第２相対位置情報のうち一方の検知精度が所定の閾値を下回っていることや、第１相対位置情報と第２相対位置情報のうち一方の検知精度が他の所定の閾値を上回っていることを選択の条件として追加しても良い。
【００５４】
また、上記の実施形態では先行車５０Ａも後続車５０Ｂと同様に視界センサとしてカメラ１Ａを用い、マーカ検知により相対位置情報を取得する例を採ったが、必ずしもこの構成は必須ではない。例えば、カメラ１Ａでマーカ検出以外の方法を利用して相対位置情報を計測しても良いし、カメラ１Ａ以外の視界センサ（例えば、ステレオカメラ、レーザ等の光学式センサ、超音波式センサ）により相対位置情報を取得して使用しても良い。
【００５５】
ただし、カメラによるマーカ検知におけるマッチングの類似度のような検知精度を演算できない手段（例えば光学式センサや超音波式センサ）を外界センサとして利用した場合には、上記の実施形態で述べたような第１及び第２相対位置情報の加重平均を採ることができない。そのため、例えば先行車５０Ａと後続車５０Ｂのうちカメラ１によって相対位置情報を演算している車両（例えば後続車５０Ｂ）の検知精度が所定の閾値以下で許容範囲を下回る場合には、この車両よりも相対位置情報の検知精度が高いことが予測され得る、検知精度の演算が不可の外界センサを搭載した他方の車両（例えば先行車５０Ａ）の計測距離を車間距離Ｄ（補正相対位置情報）として採用するように構成しても良い。
【００５６】
補正位置情報演算部４Ｂは、以上のように算出した車間距離Ｄ（補正相対位置情報）を走行制御部８Ｂに出力する。走行制御部８Ｂは、車間距離Ｄが目標車間距離に近づくような加減速を規定する走行制御信号を演算し、それを走行制御装置９Ｂに出力する。これにより走行制御装置９Ｂが入力された走行制御信号に応じて動作することで車間距離を略一定に保った複数車両５０Ａ，５０Ｂの隊列走行が実現される。
【００５７】
以上が、本発明による運転支援装置の第一の実施形態である。上記のように運転支援装置１５を構成すると、逆光等の影響で自車（後続車５０Ｂ）のカメラ画像に白とびや黒つぶれが生じて自車（後続車５０Ｂ）の相対位置情報（第１相対位置情報）の演算精度が低下するような場合には、逆行の影響のない他車（先行車５０Ａ）で演算された相対位置情報（第２相対位置情報）を利用する比重を高くすることで精度の低下が抑制されるので、よりロバストな追従走行が可能となる効果がある。
【００５８】
＜実施形態２＞
図５は、本発明の第二の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援システムの概略構成図である。第一の実施形態と構成は同一であり、異なる点は補正位置情報演算部４を有する運転支援装置１５を搭載する自車が後続車５０Ｂから先行車５０Ａに変更になった点である。すなわち他車（後続車５０Ｂ）が自車（先行車５０Ａ）の後方を走行する場合に変更されている。
【００５９】
図５の運転支援装置１５の各構成要素１，３，９，１１は第一の実施形態と同一であり、自車（先行車５０Ａ）の補正位置情報演算部４Ａ（制御装置１１Ａ）で車間距離Ｄ（補正相対位置情報）を演算する点まで同じである。しかし、補正位置情報演算部４Ａが他車（後続車５０Ｂ）向けの補正相対位置情報を演算し、無線通信装置３Ａがその補正相対位置情報を他車（後続車５０Ｂ）に送信する点が異なっている。本実施形態の補正相対位置情報は具体的には車間距離Ｄである。自車（先行車５０Ａ）から車間距離Ｄを受信した他車（後続車５０Ｂ）は、走行制御部８Ｂにおいて、車間距離Ｄが目標車間距離に近づくような加減速を規定する走行制御信号を演算し、それを走行制御装置９Ｂに出力する。これにより走行制御装置９Ｂが入力された走行制御信号に応じて動作することで車間距離を略一定に保った複数車両５０Ａ，５０Ｂの隊列走行が実現される。
【００６０】
本実施形態の構成にすることで、第一の実施形態と同様の効果が得られる他、後続車５０Ｂの運転支援装置１５Ｂが第一の実施形態と比較して簡易な構成で追従走行を実現できる効果がある。
【００６１】
＜実施形態３＞
図６は、本発明の第三の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援システムの概略構成図である。第一の実施形態の制御装置１１の機能に原因判定部５を追加した構成となっている。原因判定部５は先行車５０Ａと後続車５０Ｂの双方に追加可能である。
【００６２】
原因判定部５は、位置情報演算部２で演算される相対位置情報の精度（検知精度）が所定の閾値よりも低い場合に、その精度低下の要因が一時的なものであるか（すなわち、ある程度の時間経過により解消可能なものか）、恒久的なものであるか（すなわち、ある程度の時間が経過しても解消困難なもの）について、カメラ１で撮影された画像情報（例えば、カメラ１のパラメタ、撮影画像の画像特徴量、画像に対して実施された画像処理の内容）やその他センサ情報に基づいて判定し、その判定結果に応じた出力をする（例えばアラームを出す）ことである。すなわち、原因判定部５は、カメラ１で取得した画像や、カメラパラメタ、その他センサ情報を用いて、相対位置情報の精度が低下する原因を自己診断し、原因が一時的で自然に解消するものか、恒久的に続き対策が必要なものかを判定する。
【００６３】
なお、カメラ１による画像認識の性能の原因を自己診断する方法については、公知の方法（例えば、特許５８６３９６８号公報）により実現可能である。例えば、複数のアプリケーションを搭載した車載カメラにおいて汚れ等の性能の低下する現象が発生した場合に、各アプリケーションにとって最適のタイミングでパラメタ調整、汚れ除去やフェール判定を実施するために、性能低下の原因を画像により自己診断することが可能となっている。
【００６４】
図７に示すのがカメラ１の画像認識精度低下の原因になる事象（図７の表の第２行参照）と、いずれの事象が発生しているかの判定に用いることができる情報の例である。図中列７１、７２，７３，７４，７５、７６が認識精度低下の原因となる事象の例であり、図中の行７７、７８、７９、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉに示すのが、各事象が発生しているか否かを判定するのに用いる情報の例である。
【００６５】
判定に用いることのできる情報として、行７７，７８，７９、７ａに示すカメラパラメタと、行７ｂから７ｅに示す画像解析による判定と、行７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉに示す他センサによるものがある。まず、カメラパラメタは、露光補正の有無、シャッタースピード補正の有無、ゲイン補正の有無など、光の状態の判断に用いることのできる情報と、カメラ自身の状態（カメラ状態）の異常を示す状態信号の有無を例として挙げている。また、画像解析による判定は、例えば行７ｂに示す画像のエッジ強度の高低等の画像特徴量を抽出することによる判定と、行７ｄに示す、輝度が一定の領域を抽出するといった画像処理の実施により判定可能なものがある。また、他センサの情報として、走行時の時間帯、ワイパの動作の有無、気温や照度の高低等のセンサ情報のうち、精度低下原因事象の判定として利用可能なものを用いる。これらの複数センサや画像解析から得られる情報から、図７内の各欄に示すような基準により、列７１−７６中のどの事象であるかを判定する。
【００６６】
上記の認識精度低下の原因となる事象と判定に用いる情報との関係は、説明のための一例に過ぎず、その他にも認識精度低下の原因となる事象と判定に用いることのできる情報の公知の関係を用いて判断することができる。
【００６７】
図８は図７の関係図を用いた原因判定部５の判定処理の流れを示す図である。  
Ｓ８１では、原因判定部５は、位置情報演算部２で相対位置情報演算時に取得した検知精度（マッチング率）が所定の閾値未満か否かを判定する。検知精度が当該閾値未満の場合、Ｓ８２に進む。当該閾値以上の場合には検知精度に問題ないため、以降の処理はスキップし終了する。ここでの閾値は実験などにより適切に決定する。
【００６８】
Ｓ８２では、原因判定部５は、制御装置１１内の記憶装置やカメラ１からカメラパラメタを取得する。具体的には図７に示す、露光、シャッタースピード、ゲインの値と、カメラ状態に関するパラメタ等がカメラパラメタに該当する。前者３種の行７７，７８，７９の情報は、外部の光の状態に影響されるパラメタであり、これらの値が通常値又は履歴の値と異なり補正がかかっているケースでは列７１の「逆光」事象の発生が候補となる。また、行７ａの「カメラ状態」はカメラの正常度を示すパラメタであり、これが異常を示すと故障判定となる。
【００６９】
Ｓ８３では、原因判定部５は、他センサ情報を取得する。他センサの種類はたとえば図７に示す行７ｆ、７ｇ，７ｈ，７ｉの時間帯、ワイパ、気温、照度などである。図７に示すように時間帯が朝／夕の場合は精度低下の原因事象として「逆光」が候補となり、照度が低い場合は「霧」や「事象Ａ」が候補となる。
【００７０】
Ｓ８４では、原因判定部５は画像解析を実施することで、認識精度の低下する原因を判定する情報を抽出する。図７の行７ｂに示す画像のエッジ強度を抽出し、これが閾値より低い場合には列７２に示す霧など、画像の鮮明さが失われるような事象が発生していると判定できる。判定に用いる閾値はあらかじめ実験でデータを取得する等して適切な手段により決定しておく。また、行７ｄに示すように画像処理で輝度一定の固定領域を検出する処理を実施し、原因判定に用いる情報を一通り作成する。
【００７１】
Ｓ８５で、原因判定部５は、検知精度低下原因を判定する。Ｓ８３、Ｓ８４，Ｓ８５で取得した判断情報から、図７の列７１〜７６のいずれの事象に当てはまるかを、取得した行７７〜行７ｉの情報の内容から総合的に判断し、精度低下の原因となる事象を求める。
【００７２】
Ｓ８６で、原因判定部５は、精度低下の原因となる事象が一時的か、恒久的であるかを判定する。原因が恒久的であると判定した場合はＳ８７の処理に進む。一時的であると判定した場合は処理を終了する。原因となる事象が一時的か恒久的であるかは、事象により図７の７ｊ行に示すようにあらかじめ分類しておく。たとえば列７１の逆光は太陽の位置の変化や進行方向の変更により、自然に解消する検知精度低下事象であるが、列７５の汚れ付着は、何らかの汚れ除去処理を実施しない限り解消しない恒久的な精度低下である。
【００７３】
Ｓ８６で恒久的な精度低下と判定された場合、Ｓ８７では、原因判定部５はアラームフラグをＯＮにして処理を終了する。
【００７４】
アラームフラグがＯＮになっている場合には、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂに恒久的な問題が発生しており、自動追従の継続が困難な状態と判断できるため、状況に応じて適切な処理を実施して、後続車５０Ｂの走行制御部８Ｂによる自動走行制御を中断する。その具体例は次のとおりである。
【００７５】
後続車５０Ｂが無人の場合にアラームフラグがＯＮになった場合、先行車５０Ａのアラーム１０を介して後続車の自動走行の継続が困難になった旨を通知する。この通知を受けた先行車５０Ａは後続車５０Ｂに車車間通信で走行制御情報（車間距離Ｄ）を送信しながら可及的速やかに安全に停車する。一方、後続車５０Ｂが有人の場合であっても、自動運転モードが選択されており、走行制御部８からの走行制御指令に基づいて走行制御装置９を動作して走行している場合には、後続車５０Ｂのアラーム１０Ｂを介して後続車の自動走行の継続が困難になった旨を搭乗者に通知し、可及的速やかに手動運転モードに切り換えることを促すことができる。
【００７６】
なお、恒久的な精度低下の要因が解消された後には、アラームフラグはＯＦＦに設定される。
【００７７】
次に第３の実施形態の動作の具体例を図９、図１０を用いて説明する。
【００７８】
図９において、画像９３は、追従走行中の先行車５０Ａの後方に搭載したカメラ１Ａで後続車５０Ｂの前面に取り付けたマーカ２５を撮影した画像の一例である。また、画像９４は、後続車５０Ｂの前方に搭載したカメラ１Ｂで先行車５０Ａの後面に取り付けたマーカ２５の画像の一例である。この例の場合、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂのレンズに汚れ９５が付着しており、画像９４上に汚れ９５が撮影されているものとする。
【００７９】
図１０は、図９の状況の場合の、先行車５０Ａおよび後続車５０Ｂで取得された情報を格納したテーブルである。
【００８０】
図１０において、列１０７は先行車５０Ａの位置情報演算部２Ａと原因判定部５Ａの処理結果を示しており、列１０８は後続車５０Ｂの位置情報演算部２Ｂと原因判定部５Ｂの処理結果を示している。
【００８１】
位置情報演算部２の処理では、先行車５０Ａ、後続車５０Ｂそれぞれ行１０１、１０２に示すようにそれぞれのカメラ１を利用して、車間距離（相対位置情報）と車間距離取得の際の検知精度（マッチング率）を取得する。これらの情報に基づいて補正位置情報演算部４で先行車５０Ａ，後続車５０Ｂの重みを決定し、車間距離Ｄを算出して追従制御に用いる。
【００８２】
原因判定部５では、図８のＳ８１で、検出精度が所定の閾値を下回るか否かを判定する。この閾値を仮に５０％と仮定すると、図９，１０の例の場合、先行車５０Ａの検知精度は９５％で閾値以上であるため、原因判定部５Ａは問題ないとし処理を終了する。一方、後続車５０Ｂの精度は１０％で閾値以下であるため、原因判定部５Ｂは精度低下の原因判定のための情報を収集するためＳ８２の処理に進む。
【００８３】
Ｓ８２では原因判定部５Ｂはカメラパラメタを取得する。この例の場合、露光やシャッタースピード、ゲイン、カメラ状態共に通常値で問題ないとし、図１０の行１０３に格納する。
【００８４】
Ｓ８３で原因判定部５Ｂは他センサ情報を取得する。この例の場合、他センサ情報についても通常値で問題ないとし、図１０の行１０４に格納する。
【００８５】
Ｓ８４では原因判定部５Ｂは画像解析を実施する。エッジ強度には問題はないが、輝度一定の領域が検出されたとする。走行中の車両に搭載したカメラ１（カメラ）で取得する画像は、撮影対象も常に動いているため輝度が一定領域は現れないのが通常であるが、輝度一定でかつ移動しない領域が連続して検出される場合には、レンズ上の汚れと判断できる。輝度一定領域を検出する画像処理手法としては、フレーム間差分や二値化、パタンマッチングなどの組合せにより検出可能である。これを図１０の行１０６に格納する。
【００８６】
Ｓ８５で、原因判定部５Ｂは検知精度低下の原因を判定する。図１０の行１０３〜１０６に格納した情報を、図７に示す精度低下原因判定基準と照合し、該当する精度低下原因となる事象を判定する。この例の場合、カメラパラメタ、他センサに異常がなく、画像解析により輝度一定の領域が検出されているため、図７列７５の「汚れ付着」の事象と判断できる。
【００８７】
Ｓ８６で、原因判定部５ＢはＳ８５で判定した検知精度低下の原因が一時的なものか恒久的なものかを判定する。図７より、列７５の「汚れ付着」と判定できるので、行７ｊより恒久的な原因と判断できる。
【００８８】
Ｓ８７に進み、原因判定部５ＢはアラームフラグをＯＮにする。例えば、先行車５０Ａに運転手が搭乗しており後続車５０Ｂが無人の場合（自動走行中）には、原因判定部５Ｂは無線通信装置３Ｂから信号を出力して先行車５０Ａのアラーム１０Ａを介して後続車の自動走行の継続が困難になった旨を先行車５０Ａの運転手に通知する。この通知を受けた先行車５０Ａの運転手は可及的速やかに停車して、必要に応じて後続車５０Ｂのメンテナンス作業を行う。これにより各車両で相対位置情報の検知精度の低下が確認できた場合には速やかに原因を解消することができ、検知精度が低下した状態で継続して隊列走行が行われることを防止できる。
【００８９】
以上が運転支援装置に原因判定部５を付加した、第３の実施形態の動作の例である。原因判定部５を付加することにより、先行車５０Ａと後続車５０Ｂのいずれかで相対位置情報の検知精度が低下した場合には、もう一方のカメラ１で補完するのみでなく、精度低下の原因を自己診断し、対策が必要な場合にはアラームを出すこととした。これによりカメラ１に異常が発生した場合には、手動運転に切り替える、または、安全に停止して問題対策をするなどの対策を速やかにとることができ、異常のある状態で隊列走行が行われることを防止できる。
【００９０】
＜実施形態４＞
図１１は、本発明の第四の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援システムの概略構成図である。第三の実施形態の各制御装置１１Ａ，１１Ｂに履歴格納部６を追加した構成である。
【００９１】
履歴格納部６を追加した目的は、第３実施形態では原因判定部５がアラームを出すか否かを判断する際にその時刻での自己診断の結果のみを参照していたが、これに加えて時系列の情報を用いて判断可能とすることである。履歴格納部６では、相対位置情報の検知精度低下の程度を示す指標（例えば車間距離Ｄ）の履歴を格納しておき、原因判定部５では、その履歴を基に検知精度の低下した状態が一定時間以上続いたと判断した場合に、走行状態が正常でないと判定しアラーム１０Ａに信号を出すこととした。検知精度を示す指標としては、位置情報演算部２の検知精度そのものを用いてもよいし、検知精度が低下した結果を示す車間距離Ｄと目標車間距離との乖離度や、後続車両５０Ｂの加減速の変動等の指標のいずれかもしくは複数の組合せを用いることができる。
【００９２】
履歴格納部６を追加した場合の運転支援装置１５の動作を説明する。履歴格納部６に格納される検知精度情報として、以下の実施形態では車間距離Ｄの履歴を用いるとする。
【００９３】
履歴格納部６は、図４で説明した位置情報演算部２の処理Ｓ４２で、先行車と後続車からの情報から車間距離Ｄ（補正相対位置情報）を算出した後に、車間距離Ｄを時刻情報とともに格納する。
【００９４】
図１２に第４の実施形態の原因判定部５の処理の流れを示す。図８の処理の流れに、Ｓ１２１の判定を追加した処理の流れとなっている。Ｓ８６で、原因判定部５は精度低下の原因が恒久的か否かを判定し、原因が一時的であると判定された場合にはＳ１２１の処理に移る。
【００９５】
Ｓ１２１では、原因判定部５は履歴格納部６に格納されている車間距離Ｄの履歴を参照し、検知精度が低下した状態が閾値期間（所定期間）以上継続しているか否かを判定する。閾値期間以上継続していればＳ８７に進み、原因判定部５はアラームフラグをＯＮにする。閾値期間以上継続していなければ、処理を終了する。
【００９６】
第４の実施形態の具体的な処理につき、図１３−図１８を用いて説明する。図１３−図１５は相対位置情報の検知精度が低い状態が閾値期間以上連続しない例に対し、図１６−図１８は相対位置情報の検知精度が低い状態が閾値期間以上連続する例である。
【００９７】
図１３は、逆光環境で先行車５０Ａと後続車５０Ｂが隊列走行（追従走行）を実施している状態を示す。後続車５０Ｂのカメラ１Ｂで取得した画像１３２は逆光の影響で画像の状態が悪い（例えば黒つぶれしている）とする。
【００９８】
図１３の条件の際の位置情報演算部２と、補正位置情報演算部４、原因判定部５の処理の結果の出力内容を図１４に示す。位置情報演算部２の処理により行１４２、行１４３に示す車間距離（第１及び第２相対位置情報）と検出精度を求める。図４に示す補正位置情報演算部４の処理により、検出精度から先行車情報と後続車情報の重みを求め、車間距離Ｄを補正相対位置情報として算出する。
【００９９】
次に原因判定部５では図１２の処理の流れより、まずＳ８１で後続車５０Ｂの検出精度が閾値以下であることを判定し、Ｓ８２、Ｓ８３，Ｓ８４の処理によりカメラパラメタ（行１４４、１４５，１４６）、他のセンサ値（行１４７）、画像解析による画像特徴量（行１４８、行１４９）を取得する。
【０１００】
Ｓ８５の処理により、原因判定部５Ｂでは、検知精度低下の原因を判定する。この例の場合は図７と照合し、１４ａのように「逆光」が原因の精度低下と判定する。
【０１０１】
Ｓ８６の処理により、原因判定部５Ｂは原因が恒久的であるかを判定する。「逆光」は図７より１４ｂに示すように「一時的」な原因であるのでＳ１２１に進む。
【０１０２】
Ｓ１２１では、履歴格納部６Ｂを参照し、原因判定部５Ｂは検知精度低下状態が閾値期間以上継続しているか否かを判定する。図１５に、この例での履歴格納部６Ｂに格納されている履歴の例を示す。この例では、目標車間距離に対して車間距離Ｄがどれくらい乖離しているかの履歴を採っている。図１５中、横軸は時刻である。符合１５１を付した直線は車間距離Ｄの目標値であり、仮に２ｍとする。符合１５２を付した境界線は目標車間距離からの乖離許容範囲の上限値であり、仮に２．５ｍとする。符合１５３を付した境界線は目標車間距離からの乖離許容範囲の下限値であり、仮に１．５ｍとする。符合１５４を付した曲線が実際に補正位置情報演算部４Ｂで算出された車間距離Ｄである。
【０１０３】
この例の場合、原因判定部５Ｂは、後続車５０Ｂによる相対位置情報の検知精度は低下しているが、原因が一時的で、自然に解消する「逆光」であること、さらに、図１５により、車間距離Ｄの履歴が目標車間距離の許容範囲内（２ｍ±０．５ｍ）に収まっていることに鑑みて、検知精度の低下は対策が必要なレベルにまで悪化していないと判断して処理を終了する。
【０１０４】
次に図１６−１８を用いて説明する。図１６は、霧の環境で先行車５０Ａと後続車５０Ｂが隊列走行（追従走行）を実施している状態を示す。先行車５０Ａのカメラ１Ａで取得した画像１６１と、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂで取得した画像１６２はともに霧の影響で画像の状態が悪いが、照明等の条件の違いで後続車５０Ｂが撮影した画像１６２の方が相対的に状態が悪いとする。
【０１０５】
図１６の条件の際の位置情報演算部２と、補正位置情報演算部４、原因判定部５の処理の結果の出力内容を図１７に示す。位置情報演算部の処理により行１７２、行１７３に示す車間距離（第１及び第２相対位置情報）と検出精度を求める。図４に示す補正位置情報演算部４の処理により、検出精度から先行車情報と後続車情報の重みを求め、車間距離Ｄを補正相対位置情報として算出する。
【０１０６】
次に原因判定部５では図１２の処理の流れより、まずＳ８１で後続車５０Ａの検出精度が閾値以下であることを判定し、Ｓ８２、Ｓ８３，Ｓ８４の処理によりカメラパラメタ（行１７４）、他センサ（行１７５）、画像解析による画像特徴量（行１７６、行１７７、行１７８）を取得する。
【０１０７】
Ｓ８５の処理により、原因判定部５Ｂは検知精度低下の原因を判定する。この例の場合は図７と照合し、１７９のように「霧」が原因の精度低下と判定する。
【０１０８】
Ｓ８６の処理により、原因判定部５Ｂは原因が恒久的であるかを判定する。「霧」は図７より１７ａに示すように「一時的」な原因であるのでＳ１２１に進む。
【０１０９】
Ｓ１２１では、履歴格納部６Ｂを参照し、原因判定部５Ｂは検知精度低下状態が閾値期間以上継続しているか否かを判定する。図１８に、この例での履歴格納部６Ｂに格納されている履歴の例を示す。図１５と同様に、図１８中、横軸は時刻である。符合１８１を付した直線は車間距離Ｄの目標値であり、仮に２ｍとする。符合１８２を付した境界線は目標車間距離からの乖離許容範囲の上限値であり、仮に２．５ｍとする。符合１８３を付した境界線は目標車間距離からの乖離許容範囲の下限値であり、仮に１．５ｍとする。符合１８４を付した曲線が実際に補正位置情報演算部４で算出した車間距離Ｄである。
【０１１０】
図１５の例と異なり、目標車間距離からの乖離が、許容範囲（２ｍ±０．５ｍ）を超えている期間が矢印１８５で示す期間連続しており、この期間はあらかじめ定めた検知精度低下期間の閾値期間（所定期間）１８６を超えている。
【０１１１】
この例の場合、原因判定部５Ｂは、後続車５０Ｂの相対位置情報の検知精度は低下しているが、原因が一時的で自然に解消する「霧」であると判定する。しかし、図１８より、車間距離Ｄの履歴が目標車間距離の許容範囲を超える期間１８５が閾値期間１８６を超えているため、一時的な精度低下でも長期間解消せず、車間距離Ｄが目標値から乖離した不安定な状態が続いていると判断する。この場合は、後続車両５０Ｂの追従走行の安定性に問題があるとし、Ｓ８７に進んで原因判定部５ＢはアラームフラグをＯＮにする。
【０１１２】
以上が、履歴格納部６を追加した実施形態４の具体例である。相対位置情報の精度低下の原因が自然環境等による一時的な性質のものであっても、それが長期間連続した場合には、追従走行の安定性が失われている状態と判定して、アラーム１０を発行して後続車両５０Ｂを自動運転から手動運転に切り替える、先行車５０Ａの運転手に対して停止指示を出すなどの対策をとることができる。また逆に、いずれかのカメラ１の精度が低下しても、原因が一時的であり、走行の安定性が問題ない場合には、先行車５０Ａと後続車５０Ｂの情報を活用しながら走行を継続できるので、過度な走行停止指示を回避できる効果もある。
【０１１３】
＜実施形態５＞
図１９は、本発明の第五の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援システムの概略構成図である。
【０１１４】
本実施形態は、管制センタに設置された制御装置（サーバコンピュータ）１１Ｃを追加し、各車両５０のカメラ１の画像を基に制御装置１１Ｃで相対位置情報と補正相対位置情報の演算を行い、その補正相対位置情報を後続車５０Ｂの運転支援装置１５Ｂに送信している点が特徴となる。
【０１１５】
図１９に示す運転支援システムは、先行車５０Ａに搭載された運転支援装置１５Ａと、後続車５０Ｂに搭載された運転支援装置１５Ｂと、これらの運転支援装置１５Ａ，１５Ｂと相互に無線通信可能に構成された制御装置１１Ｃを備えている。
【０１１６】
管制センタの制御装置１１Ｃは、無線通信装置（コンピュータ側通信装置）３Ｃを有するサーバ用のコンピュータであり、位置情報演算部（コンピュータ側位置情報演算部）２Ｃ及び補正位置情報演算部（コンピュータ側補正位置情報演算部）４Ｃとして機能する。
【０１１７】
運転支援装置１５Ａ，１５Ｂは、カメラ１Ａ，１Ｂで撮影された画像を無線通信装置３Ａ，３Ｂを介してサーバ１１Ｃに送信する。
【０１１８】
管制センタの制御装置１１Ｃは、受信したカメラ画像を基に先行車５０Ａと後続車５０Ｂの相対位置情報を演算し、その相対位置情報と検出精度を基に補正相対位置情報を演算する。演算した補正相対位置情報は後続車両５０Ｂに送信され、制御装置１１Ｂの走行制御部８Ｂによって後続車両５０Ｂの自動走行制御に利用される。
【０１１９】
無線通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、第１実施形態等のように車車間通信に限定せず、車両５０と管制センタの制御装置１１間の通信が可能になっている。本実施形態では、位置情報演算部２Ｃと補正位置情報演算部４Ｃを管制センタの制御装置１１Ｃに持ち、先行車５０Ａと後続車５０Ｂは取得した画像やその他センサ情報を無線通信装置３から管制センタに送信し、管制センタ側で先行車５０Ａ、および後続車５０Ｂが取得した画像から相対位置情報や補正相対位置情報の取得を実施する構成である。
【０１２０】
なお、図１９に示した例では、制御装置１１Ａ，１１Ｂは、位置情報演算部２、補正位置情報演算部４、原因判定部５及び履歴格納部６のいくつかの機能を具備しないが、それらの機能を具備しても良い。
【０１２１】
以上の構成を採ることで、カメラ１と無線通信装置３を搭載した車両が高度な制御装置を備えなくとも追従走行を実施することができる。また、本実施形態の適用は必ずしも一組の追従走行車両のみに限られず、例えば特定領域内を走行する複数の車両に適用すれば、センタでこれら複数の車両を一括制御できる。
【０１２２】
また、第三の実施形態で追加した原因判定部５をセンタの制御装置１１Ｃに具備することで、精度低下の原因を判定し、アラームを出すこともできる。第四の実施形態で追加した履歴格納部６もセンタの制御装置１１Ｃ具備することで、履歴による走行状態の安定性を判断し、アラームを出すこともできる。
【０１２３】
また、管制センタで取得できる交通流センサなどの情報から、混雑していない安全な経路へ走行指示を出すこともできる。これにより、自動追従走行時に難易度の高い車線変更を伴わない走行が可能になる効果がある。
【０１２４】
また、原因判定部５での処理の結果、アラームフラグがＯＮになり、停車する判断になった時に、管制センタでは交通流センサからの道路の混雑状況や地図情報から、停車するための安全な場所を判断し、先行車５０Ａに指示することもできる。
【０１２５】
以上が本発明による運転支援装置の実施形態である。公知技術のような後続車５０Ｂのみがカメラ（外界センサ）１を搭載し先行車５０Ａに対する相対位置・姿勢を検出しながら追従走行する場合には、後続車５０Ｂのカメラ１Ｂの視界が逆光などで一時的に悪化した場合には追従走行の継続が困難になる。しかし、上記各実施形態のように先行車５０Ａのカメラ１Ａからの情報を利用して補正相対位置情報を算出し、その補正相対位置情報を基に後続車５０Ｂを自動追従走行させることで安全な走行を継続することが可能となった。また、カメラ１での検知精度が悪化した場合に原因判定部５で検知精度低下の原因を自己診断することで、故障、汚れ付着などの異常がカメラ１に発生した場合、もしくは一時的な異常と考えられても長時間継続する場合には、自動運転から手動運転への切り替えや先行車５０Ａへの停止指示などを実施することで、安全な追従運転を支援することができる効果がある。
【０１２６】
なお、以上の実施形態では、簡単のため主に後続車５０Ｂが補正位置情報演算部４を備える例で説明したが、第二の実施形態のように先行車５０Ａに搭載してもよい。また、先行車５０Ａと後続車５０Ｂ両方に搭載することもできる。
【０１２７】
なお、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の各実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
【０１２８】
また、上記の制御装置１１に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記の制御装置１１に係る構成は、演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該制御装置１１の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。
【０１２９】
また、上記の各実施の形態の説明では、制御線や情報線は、当該実施の形態の説明に必要であると解されるものを示したが、必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【０１３０】
１…カメラ、２…位置情報演算部、３…無線通信装置、４…補正位置情報演算部、５…原因判定部（判定部）、６…履歴格納部、８…走行制御部、９…走行制御装置、１０…アラーム（報知装置）、１１…制御装置、１５…運転支援装置、２５…マーカ、５０Ａ…先行車（車両）、５０Ｂ…後続車（車両）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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