(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダー波を発射し、このレーダー波が単数または複数の物体に反射して戻ってくる反射波の受波結果に基づいて、前記単数の物体の位置および速度、または前記複数の物体の各位置および各速度を求める解析手段を備える認識装置と、
自身の現在の位置情報、自身の速度情報、自身に固有なＩＤ情報、および自身が搭載された物体のサイズ情報を、無線によって周辺に送信する複数の送信装置と、
を備える認識システムであって、
前記認識装置は、
前記送信装置によって送信される前記位置情報、前記速度情報、前記ＩＤ情報、および前記サイズ情報を受信可能な受信手段と、
当該認識装置の現在の位置情報を取得する位置取得手段と、
当該認識装置の速度情報を取得する速度取得手段と、
前記解析手段の解析結果と、前記受信手段が受信した位置情報と、前記位置取得手段の取得結果とに基づいて、前記解析手段によって位置が求められた前記物体のうち、前記送信装置を搭載していると推定される物体を、周辺装置として認識する認識手段と、
前記位置取得手段の取得結果と、前記受信手段が受信した前記周辺装置の位置情報とに基づいて、前記解析手段により求められた前記周辺装置の位置を補正する位置補正手段と、
前記速度取得手段の取得結果と、前記受信手段が受信した前記周辺装置の速度情報とに基づいて、前記認識手段によって認識された周辺装置の、前記解析手段により求められた速度を補正する速度補正手段と、
前記認識手段が複数の前記周辺装置を認識した場合に、前記認識した複数の周辺装置同士が同一物体であるか否かを判定する手段であって、前記認識された複数の周辺装置同士が同一物体であるか否かを、前記各周辺装置の前記位置補正手段により補正された位置と、前記各周辺装置について前記受信手段が受信したサイズ情報とに基づいて、前記受信手段が受信した前記ＩＤ情報によって特定される同一の前記送信装置を備える前記周辺装置同士を対象に、判定する同一判定手段と、
を備える
ことを特徴とする認識システム。
【請求項２】
前記送信装置は、車両に搭載され、
前記送信装置は、自身を搭載した前記車両が有する、当該車両の走行に関わる操作装置が操作されたことを示す操作情報を、無線で周囲に送信するように構成され、
前記認識装置が備える前記受信手段は、前記送信装置が送信する操作情報を受信可能に構成され、
前記認識装置は、
前記位置補正手段によって補正された位置情報と前記受信手段が受信した操作情報とに基づいて、前記周辺装置の未来の位置を推定する位置推定手段
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の認識システム。
【請求項３】
前記車両は、ウインカ、ブレーキ及びハザードランプのうちの少なくとも一つを備え、
前記走行に関わる操作装置は、ウインカ、ブレーキ及びハザードランプのうちの、少なくとも一つである
ことを特徴とする請求項２に記載の認識システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を認識するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の状態を認識する装置としては、レーダー(RAdio Detection and Ranging)波を用いて、離れた位置にある車両の位置を認識するレーダー装置が知られている。この種のレーダー装置としては、例えば、直線道路上に設置され、レーダー波としてのミリ波を所定の範囲に向けて周期的に照射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このレーダー装置は、レーダー波が車両に反射して戻ってくる反射波を捉えて、反射波の受波結果に従い、車両の状態を認識する。従って、車両同士の衝突を予測して、これを回避するための処理を実行することができる。
【特許文献１】特開２００２−９９９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先述した技術の課題は、レーダー波によって車両を捉え始めてから、信頼度が高い位置情報が収集できるまでに時間がかかってしまうことである。なぜなら、一瞬の情報に基づいて周辺車両の位置を認識しようとすると、誤判定の可能性が大きくなってしまうからである。
【０００５】
この理由について簡単に説明する。レーダーで物体の位置を捉えようとすると、絶えず雑音、つまり、捕捉対象としていない物体に反射したレーダー波も受波してしまう。従って、この雑音を排除するような工夫が不可欠となる。その工夫として従来行われてきたのは、一瞬だけの情報を信用せずに、何度か同じ物体を捉えたときに、初めてその物体の位置の情報を信頼すると共に出力する、というものである。
【０００６】
ところが、このような工夫をすれば、情報を出力するのに時間がかかってしまう、という課題を必然的に抱えることになる。具体例で言い直すと、レーダーの捕捉範囲外から捕捉範囲内に入ってきたばかりで、レーダーによる捕捉回数が少ない車両の情報は、認識することができない、ということになる。このことは、特許文献１の図１５に表されたフローチャート及びその説明に詳しく書かれている。
【０００７】
本発明は、先述した課題を鑑み、レーダーで物体を捕捉してから素早く、当該物体の位置を正しく認識できる認識システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
先述した課題を解決するためになされた本発明の認識システムは、認識装置と単数または複数の送信装置から成る。また、認識装置は、レーダー波を発射し、このレーダー波が単数または複数の物体に反射して戻ってくる反射波の受波結果に基づいて、単数の物体の位置または複数の物体の各位置を求める解析手段を備える。また、送信装置は、自身の現在の位置情報を、無線によって周辺に送信する。
【０００９】
さらに、認識装置は、受信手段と、位置取得手段と、認識手段と、位置補正手段とを備える。受信手段は、送信装置によって送信される位置情報を受信可能に構成されている。位置取得手段は、当該認識装置の現在の位置情報を取得する。
【００１０】
認識手段は、解析手段の解析結果と、受信手段が受信した位置情報と、位置取得手段の取得結果とに基づいて、解析手段によって位置が求められた物体のうち、送信装置を搭載していると推定される物体を、周辺装置として認識する。位置補正手段は、位置取得手段の取得結果と、受信手段が受信した周辺装置の位置情報とに基づいて、解析手段により求められた周辺装置の位置を補正する。
【００１１】
この認識システムによれば、認識の対象とする物体に送信装置を搭載してシステムを構築することで、周辺装置の位置を素早く認識できる。なぜなら、レーダーでの捕捉回数が少なくても、送信装置から送信されてくる位置情報および自身が取得した位置情報から得られる情報と照合することで、情報の信頼度を上げることができる。そうすれば、レーダーによる捕捉回数が少なくても、周辺装置の存在を認識することができるからである。
【００１２】
また、得られる位置情報がより正確になる、という効果もある。なぜなら、送信装置から送信されてくる情報によって、レーダーによって得られる情報を補正できるからである。
【００１３】
ところで、送信装置から送信されてくる情報のみによっては、このような効果を得ることはできない。なぜなら、通信装置から送信されてくる位置情報と自身が取得した位置情報を照合して得られる情報は、レーダーによる位置情報と比べて精度が大きく落ちるからである。レーダーが直接的に距離を測るのに対して、通信による情報は、別々に測った情報同士を後から突き合わせことで、距離を推定する。従って、通信による情報の方が低精度なのは当然である。
【００１４】
つまり、通信さえ実行できれば情報を得ることはできるけれど、その情報の信頼度は低い。従って、レーダーを備えない構成では、先述した効果を奏することはできない。
さて、上記認識システムにおける送信装置は、自身の速度情報を無線によって周辺に送信するように構成することができる。また、認識装置が備える受信手段は、送信装置から送信されてくる速度情報を受信可能に構成することができ、認識装置が備える解析手段は、受波結果に基づいて、単数の物体の位置および速度、または複数の物体の各位置および各速度を求めるように構成することができる。さらに、当該認識装置は、速度取得手段と、速度補正手段とを備えた構成にすることができる。速度取得手段は、当該認識装置の速度情報を取得する。
【００１５】
そして、速度補正手段は、速度取得手段の取得結果と、受信手段が受信した周辺装置の速度情報とに基づいて、認識手段によって認識された周辺装置の、解析手段により求められた速度を補正する。
【００１６】
この認識システムによれば、位置に加えて、周辺装置の速度の情報も、素早く、かつ、正確に認識できる。
【００１７】
さらに、この認識システムは、認識手段が複数の周辺装置を認識した場合に、認識した複数の周辺装置同士が同一物体であるか否かを判定する同一判定手段を備えた構成にすることができる。
【００１８】
この認識システムによれば、実際には周辺装置が一台であるのに、複数であると誤判定することを防ぐことができる。なぜなら、送信装置から送られてくる情報と照合することで、誤判定を修正できるからである。言い換えると、レーダーのみによって得られる情報を頼りにすると、物体の形状によっては、一つの物体が二つに分離して認識される可能性がある。それに対して本発明によれば、このようなレーダーによる技術の課題を通信によって補完することで、誤認識を防止できる。
【００１９】
この他、送信装置が複数設けられる認識システムにおいて、各送信装置は、自身に固有なＩＤ情報および自身が搭載された物体のサイズ情報を送信するように構成することができ、認識装置が備える受信手段は、送信装置が送信するＩＤ情報およびサイズ情報を受信可能な構成にすることができる。
【００２０】
また、同一判定手段は、認識された複数の周辺装置同士が同一物体であるか否かを、次の情報に基づいて判定するように構成することができる。その情報とは、各周辺装置の位置補正手段により補正された位置と、各周辺装置について受信手段が受信したサイズ情報とである。ただし、受信手段が受信したＩＤ情報によって特定される同一の送信装置を備える周辺装置同士を対象に判定する。
【００２１】
この認識システムによれば、より正確に、先述した誤判定を修正できる。なぜなら、送信装置から送信されてくるＩＤ情報とサイズ情報に基づいて、同一であるか否かを判定するからである。
【００２２】
なお、ＩＤ情報が同一であれば、直ちに送信装置が同一であることは分かる。しかし、その場合でも、認識手段によって当該送信装置と対応付けられた周辺装置が、同一であるとは限らない。なぜなら、認識手段における物体と送信装置との対応付けが誤っていることも考えられるからである。このような認識手段の誤りがあったとしても、先述した３つの情報に基づいて判定をすれば、精度の高い情報が得られる。
【００２３】
また、送信装置が車両に搭載される認識システムにおいて、送信装置は、自身を搭載した車両が有する、当該車両の走行に関わる操作装置が操作されたことを示す操作情報を、無線で周囲に送信するように構成することができ、認識装置が備える受信手段は、送信装置が送信する操作情報を受信可能に構成することができる。さらに、認識装置は、位置補正手段によって補正された位置情報と受信手段が受信した操作情報とに基づいて、周辺装置の未来の位置を推定する位置推定手段を備えた構成にすることができる。
【００２４】
この認識システムによれば、車両の未来の位置をより正確に知ることができる。なぜなら、先述した位置補正手段によって補正された位置情報と送信装置が送信する操作情報とに基づいて、未来の位置を推定できるからである。そして、このように未来の位置が推定できれば、衝突回避などに役立てることができる。
【００２５】
なお、先述した走行に関わる操作装置としては、ウインカ、ブレーキ及びハザードランプのうちの、少なくとも一つを挙げることができる。
【００２６】
この認識システムによれば、車両の未来の位置および速度を、より正確に推定できる。なぜなら、ウインカ、ブレーキ又はハザードランプの情報は、車両の未来の挙動を知るのに有用な情報だからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例について図面と共に説明する。図１は、車両に搭載されて用いられる車車間通信装置１１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、車車間通信装置１１は、通信アンテナ１３と、通信制御ＥＣＵ１５と、レーダー２１と、レーダー制御ＥＣＵ２３と、車内ＬＡＮ２５と、ＧＰＳアンテナ２９と、全体制御ＥＣＵ３１と、を備える。
【００２８】
通信アンテナ１３は、他の車車間通信装置１１と通信を行うための電波を送受信するアンテナであり、通信制御ＥＣＵ１５によって制御される。通信アンテナ１３からは、到達距離が数十ｍから数百ｍ程度になるような電波が出力される。
【００２９】
通信制御ＥＣＵ１５は、車内ＬＡＮ２５から受け取ったデータに基づいて送信信号を生成すると共に通信アンテナ１３に電波として送信させ、他の車両に搭載された車車間通信装置１１にデータを送信する。また、通信制御ＥＣＵ１５は、他の車両に搭載された車車間通信装置１１から発せられると共に通信アンテナ１３によって受信された電波に基づいてデータを復元し、車内ＬＡＮ２５に出力する。
【００３０】
レーダー２１は、車車間通信装置１１が搭載された車両の前方に向けてミリ波を出力すると共に、車両の前方に存在する物体からの反射波を受波する（図２）。
レーダー制御ＥＣＵ２３は、レーダー２１を制御すると共に、レーダー２１が出力したミリ波が反射波として帰ってくるまでの時間に基づいて、車両の前方に存在する物体までの距離を計測し、その計測結果の情報を車内ＬＡＮ２５に出力する。
【００３１】
ＧＰＳアンテナ２９は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナであり、受信信号を全体制御ＥＣＵ３１に出力する。
全体制御ＥＣＵ３１は、ＧＰＳアンテナ２９からの出力信号から当該車両の位置を算出する。また、車内ＬＡＮ２５から各種の情報を取得すると共に、車内ＬＡＮ１５に接続された各ＥＣＵを制御するための情報を車内ＬＡＮ２５に出力する。
【００３２】
この他、全体制御ＥＣＵ３１は、自車両に関するインフラ情報（詳細後述）を取得すると共に、取得したインフラ情報を通信アンテナ１３を介して、周辺に送信するように構成されている。
【００３３】
図２には、先述した車車間通信装置１１を搭載した車両が走行する様子を示す。図２は、車両Ａ、車両Ｂ、車両Ｃ、車両Ｄ及び車両Ｅが、片側三車線の道路上を走行している様子を示した図である。ここでは、紙面の下から上に向かって車両が走行しているものとし、車両Ａ、車両Ｂ、車両Ｃ及び車両Ｅには、車車間通信装置１１が搭載されているものとする。一方、車両Ｄには、車車間通信装置１１が搭載されていないものとする。図２においては、このような前提の下で、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃのインフラ情報が、車両Ｅに向けて送信される様子を示す。
【００３４】
次に、図３を用いてインフラ情報の詳細を説明する。図３に示す表は、インフラ情報の具体例である。ここで言うインフラとは、一般的な意味とは少し異なる。ここでは、自車両に搭載された車車間通信装置１１以外の他の車車間通信装置１１をインフラ（インフラストラクチャ）と定義する。そして、他の車車間通信装置から送信されてくる情報のことを、インフラ情報と言う。また、他車両に送信するために収集した自車両についてのインフラ情報を、自車両のために使うこともある。他車両から送信されてきたのではないけれど、このときもインフラ情報と呼ぶ。
【００３５】
図３に示すように、インフラ情報は、各車両に固有な固有情報と、ＧＰＳアンテナ２９を介して得られるＧＰＳ情報と、車内ＬＡＮ２５を介して得られる走行情報とから成る。
固有情報は、各車両に固有なＩＤである車両ＩＤと、車両の全長×全幅とから成る。これらの情報は、設計時において、全体制御ＥＣＵ３１に予め記憶させておく。
【００３６】
また、ＧＰＳ情報は、緯度・経度と、進行方向と、時刻とから成る。これらの情報は、ＧＰＳ衛星から得た情報に基づいて、全体制御ＥＣＵ３１が導出する。ちなみに、進行方向は、０度が真北を表し、一周は３６０度で、時計回りに値が増加する。
【００３７】
そして、走行情報は、速さと、ウインカと、ブレーキとの各情報から成る。速さの情報は、車両の速さでスカラー値である。なお、以下で「速度」と言えばベクトルを指す。ウインカの情報は、ＯＦＦ、右、左、ハザードの四パターンの値をとる。ここで、「ＯＦＦ」とはウインカが動作していないこと、「右（左）」とは右（左）のウインカが動作していること、「ハザード」とは両方のウインカが動作していることを表す。また、ブレーキ情報とは、フットブレーキ又はサイドブレーキが作動しているか否かを表す情報である。
【００３８】
ここで、図４を用いてインフラ情報生成送信処理を説明する。この処理は、全体制御ＥＣＵ３１が主体となって繰り返し実行するものである。この処理を実行することで、自車両のインフラ情報が生成されると共に周囲に送信される。
【００３９】
まず、ＧＰＳアンテナ２９を通じて、ＧＰＳ衛星から発信される時刻情報と軌道情報を取得する（Ｓ１１０）。そして、取得した軌道情報に基づいて、自車両の現在位置としての緯度・経度および進行方向を求める（Ｓ１２０）。次にＬＡＮ２５を通じて、自車両の速さの情報、ウインカ情報およびブレーキ情報を取得する（Ｓ１３０）。そして、全体制御ＥＣＵ３１自身が予め記憶している固有情報を読み出す（Ｓ１４０）。最後に、これまでのステップで取得した情報を一組にして、インフラ情報を生成し、これを通信制御ＥＣＵ１５に通信アンテナ１７を通じて周囲に送信させて（Ｓ１５０）、この処理を終える。
【００４０】
このようにして送信されるインフラ情報を、周囲の車両に搭載された車車間通信装置１の全体制御ＥＣＵ３１は、通信アンテナ１７を通じて受信すると共に記憶する。ところで、他車両から取得したインフラ情報を全て記憶する必要はない。例えば、同じ車両から送られてきた情報は最新のもの一つで足りる。また、その車両については最新であっても、十分に時間が経過した古い情報は不要である。
【００４１】
そこで、このような不要な情報の整理の仕方について、図５を用いて説明する。図５は、インフラ情報受信更新処理を表すフローチャートである。このインフラ情報受信更新処理は、全体制御ＥＣＵ３１が主体となって、繰り返し実行する処理である。
【００４２】
まず、通信アンテナ１３を介してインフラ情報を取得したかを判断する（Ｓ３１０）、通信アンテナ１３を介してインフラ情報を取得しなかったと判断すると（Ｓ３１０でＮｏ）、Ｓ３５０に進む。
【００４３】
一方、通信アンテナ１３を介してインフラ情報を取得したと判断すると（Ｓ３１０でＹｅｓ）、その取得したインフラ情報が含む車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むインフラ情報を、自身が既に記憶しているかを判断する（Ｓ３２０）。その取得したインフラ情報が含む車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むインフラ情報を、既に記憶していると判断すると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、新たに取得したインフラ情報が含む車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むインフラ情報を削除する（Ｓ３３０）。一方、その取得したインフラ情報が含む車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むインフラ情報を、記憶していないと判断すると（Ｓ３２０でＮｏ）、削除する対象が無いので何もせず、次に進む。
【００４４】
次は、新たに取得したインフラ情報を記憶する（Ｓ３４０）。そして、インフラ情報に含まれる時刻が、現在よりも所定時間以上前のものがあるか否かを判断する（Ｓ３５０）。インフラ情報に含まれる時刻が、現在よりも所定時間以上前のものがあると判断すると（Ｓ３５０でＹｅｓ）、現在よりも所定時間以上前の時刻を含むインフラ情報を削除して（Ｓ３６０）、インフラ情報受信更新処理を終える。
【００４５】
一方、インフラ情報に含まれる時刻が、現在よりも所定時間以上前のものがないと判断すると（Ｓ３５０でＮｏ）、削除する対象が無いので何もせず、インフラ情報受信更新処理を終える。このインフラ情報受信更新処理を繰り返すことで、図３に示したインフラ情報が、全体制御ＥＣＵ３１が備えるメモリ内で、随時、更新されていく。
【００４６】
図２に戻る。各車両に搭載された車車間通信装置１１が備える全体制御ＥＣＵ３１は、自身を搭載する車車間通信装置１１が備えるレーダー２１及びレーダー制御ＥＣＵ２３を用いて、前方車両情報を取得するように構成されている。図２には、車両Ｅが備えるレーダー２１の捕捉範囲が示されており、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｄは、この範囲内に位置する。そして、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｄに反射したレーダーの情報を、車両Ｅが備える全体制御ＥＣＵ３１がレーダー２１及びレーダー制御ＥＣＵ２３を通じて取得する。
【００４７】
また、全体制御ＥＣＵ３１は、独自のｘｙ座標系によって前方車両情報を算出する。この座標系の定義の仕方は以下の通りである。座標中心は自車両の中心、ｘ方向は全幅方向、ｙ方向は全長方向、ｙの正の向きは車両の前方の向きである。
【００４８】
次に、図６を用いて、前方車両情報について説明する。図６は、各車両の前方車両情報をグラフで表したものである。前方車両情報の内容は、前方車両中心のｘ座標およびｙ座標、前方車両の自車両に対する相対速度（ｘ方向）及び相対速度（ｙ方向）、並びに、前方車両の自車両に対する相対加速度（ｘ方向）及び相対加速度（ｙ方向）である。そして、これらの情報は時間の関数として値が計算される。つまり、前方車両情報は、現在を中心に、過去から未来に渡って、各前方車両の位置、速度および加速度を推定したものである。
【００４９】
なお、以下では、過去の時間帯の前方車両情報を過去値、現在の前方車両情報を現在値、未来の時間帯の前方車両情報を未来値とそれぞれ呼ぶ。また、一定時間にわたりレーダーによって捕捉できなかった車両の情報を破棄するように、全体制御ＥＣＵ３１は構成されている。
【００５０】
ここで、図７を用いて、前方車両情報の求め方を説明する。この求め方は、既知なので、簡単に説明する。図７は、前方車両情報の求める際に全体制御ＥＣＵ３１により実現される各機能の関係を表した機能ブロック図である。全体制御ＥＣＵ３１は、この機能ブロック図に示す関係に従って、各機能に対応する演算を実行することで、各車両の前方車両情報を求める。
【００５１】
まず、所定の角度間隔で発射した発射波の位相の情報と、各発射波に対応する反射波の位相の情報とをレーダー制御ＥＣＵ２３から得る（ＦＢ１０・ＦＢ２０）。そして、発射波を発射した角度毎に、二つの位相の情報から位相差を求めて、レーダー波の飛行時間を求める（ＦＢ３０）。その飛行時間から発射波を反射した物体までの距離を求める（ＦＢ４０）。ただし、反射波が微弱で、所定距離内に物体が無いと推測される角度については距離を求めない。
【００５２】
そして、角度毎に求められた距離と、過去に求めた位置・速度・加速度の情報とを、所定のフィルタ（カルマンフィルタなど）に入力する（ＦＢ５０）ことで、レーダー波を反射した物体毎に、現在の位置、速度および加速度、並びに、現在を基点とした未来における予め定められた各時点での物体の位置・速度・加速度を算出する。
【００５３】
そして、算出した位置・速度・加速度を、現在を基点とした過去における予め定められた各時点での物体の位置・速度・加速度の情報と組み合わせることで、レーダーを反射した物体毎に、先述した前方車両情報を算出する（ＦＢ６０）。そして、求めた前方車両情報を、算出した時刻と関連付けて記憶する（ＦＢ７０）。時刻と関連付けて記憶する理由は、インフラ情報も時刻の情報を持っているので、後の処理で前方車両情報とインフラ情報とを比較などをするときに、時刻の情報が必要だからである。
【００５４】
尚、ここで記憶したものが、所定時間経過後にこの機能ブロックを実行するときに、ＦＢ５０において入力される過去に求めた値として扱われる。なお、この種の技術の詳細については、特開２００２−９９９８６や特願２００７−２１０２７５を参考にされたい。
【００５５】
次に、認識処理を説明する。図８は、認識処理を表すフローチャートである。この認識処理は、全体制御ＥＣＵ３１が主体となって実行する処理である。この処理では、前方車両情報をインフラ情報によって補正する。合わせて、補正した情報を運転支援装置に出力する。
【００５６】
また、この処理は、前方車両情報とインフラ情報とをそれぞれ一つ以上は記憶していると、全体制御ＥＣＵ３１自身が判断することを契機に実行開始される。そして、以下の説明における具体例では、車両Ｅが備える全体制御ＥＣＵ３１が主体となる場合について説明する。
【００５７】
まず、各前方車両情報と各インフラ情報とのペアを全通り作った上で、各ペアにおいて、時間の関数である前方車両情報から、インフラ情報の時刻情報と同時刻の情報のみを抽出して、これを処理対象に設定する（Ｓ２１０）。つまり、時間の関数であるレーダー情報から、ある時刻における情報を抽出して、その抽出した情報のみを以下の処理の対象とする。そして、ここではインフラ情報が示す時刻を現在とする。また、この時刻での前方車両情報が示す位置を「レーダー位置」、この時刻での前方車両情報が示す速度を「レーダー速度」、と以下で呼ぶ。
【００５８】
Ｓ２１０の処理を具体例で説明する。図２で説明した、車両Ｅの立場で考えた場合だと、インフラ情報が示す車両は、車両Ａ、車両Ｂ、車両Ｃの三つある。以下、車両Ａに対応するインフラ情報をａ、車両Ｂに対応するインフラ情報をｂ、車両Ｃに対応するインフラ情報をｃと呼ぶ。また、前方車両情報が示す車両が４つあるとして、それぞれｘ、ｙ、ｚ、ｗと呼ぶことにする。
【００５９】
また、ｚ及びｗは、レーダー捕捉範囲に入ってきたばかりで、レーダーによる捕捉回数が少ないとする。ちなみに「発明が解決しようとする課題」で述べたように、このような情報は従来技術によっては信頼度が低いので、車両の情報として出力できない。
【００６０】
前方車両情報が示す車両は、ｘ及びｙは車両Ａ、ｚは車両Ｂ、ｗは車両Ｄである。本来この情報は、後の処理によって、インフラ情報と前方車両情報とを統合することで初めてわかる情報である。しかし、具体例での説明を分かりやすくするために先に述べた。
【００６１】
ところで、Ａに対応する前方車両情報が２つある。これについて、図９を用いて説明する。図９は、車両Ａと車両Ｅとを横から示した図である。そして、車両Ｅが備えるレーダー２１が発射するレーダー及びその反射波を点線で示してある。図に示すように、車両Ａのボデーに大きな段差があると、車両Ａが２台であるかのように誤認識することがある。ｘ及びｙが車両Ａに対応するのは、このような現象によるものである。
【００６２】
Ｓ２１０の説明に戻る。インフラ情報と前方車両情報とのペアは、ａｘ、ａｙ、ａｚ、ａｗ、ｂｘ、ｂｙ、…といった具合に１２通りできる。そして、例えばａｘにおいては、ａが示す時刻と同時刻におけるｘの情報を、このペアにおいては使用する。他のペアにおいても同様にする。
【００６３】
次に、それぞれのペアにおいて、自車両と他車両とのインフラ情報に含まれる緯度・経度の情報を基にして、インフラ情報が示す車両の位置を、レーダー位置と同じｘｙ座標系によって表す（Ｓ２２０）。また、ここで求めた位置情報を「インフラ位置」と以下で呼ぶ。
【００６４】
そして、レーダー位置とインフラ位置との距離を計算し、その距離が所定の閾値以下のペアがあるかを判断する（Ｓ２３０）。Ｓ２２０及びＳ２３０の目的は、どの前方車両情報と、どのインフラ情報とが同じ車両についての情報であるかを特定することにある。
【００６５】
計算した距離の差が所定の閾値以下のペアがないと判断すると（Ｓ２３０でＮｏ）、以下は［発明が解決しようとする課題］で説明した従来技術と同様な処理となる。つまり、レーダー捕捉回数が所定の閾値以下の前方車両情報を破棄する（Ｓ２４０）。そして、破棄されていない前方車両情報があるかを判断する（Ｓ２５０）。破棄されていない前方車両情報があると判断すると（Ｓ２５０でＹｅｓ）、その前方車両情報を、所定の運転支援装置に出力して（Ｓ２９０）、認識処理を終える。また、破棄されていない前方車両情報がないと判断すると（Ｓ２５０でＮｏ）、出力する情報か無いので、そのまま認識処理を終える。
【００６６】
一方、計算した距離の差が所定の閾値以下のペアがあると判断すると（Ｓ２３０でＹｅｓ）、その計算した距離の差が所定の閾値以下のペア以外のペアの情報を破棄する（Ｓ２４２）。図２の例では、ａｘ、ａｙ、ｂｚがペアになる。そうすると、他のペアの情報はすべて破棄する。
【００６７】
この段階で、全体制御ＥＣＵ３１は、ｘ及びｙが車両Ａに関する情報であり、ｚが車両Ｂに関する情報であることを認識することになる。
次に、破棄していないペアについて、各ペアにおけるレーダー位置とインフラ位置との平均を取る（Ｓ２６０）。また、その各ペアにおいて、前方車両情報による速度と、インフラ情報による速度との平均を取る（Ｓ２６５）。前方車両情報による速度は、レーダー速度における相対速度（ｘ方向）と相対速度（ｙ方向）とを合成して算出する。
【００６８】
また、インフラ情報による速度については、事前に他車両のインフラ情報を座標変換する必要がある。平均を取るためには、前方車両情報の座標系と一致させる必要があるからである。具体的な方法は、インフラ情報に対応する他車両の速度から自車両の速度を引き算して算出する。このとき、各インフラ情報が示す「速さ」を各速度の大きさ、各インフラ情報が示す「進行方向」を各速度の向きにする。
【００６９】
また、Ｓ２６０及びＳ２６５の処理において、前方車両情報がより反映されるように重みを付けて、平均を取ってもよい。理由は、前方車両情報の方が信頼度が高いからである。
【００７０】
次に、Ｓ２６０で算出された位置に車両を配置するときに、車両同士が所定の面積以上重なるものがあるかを判断する（Ｓ２７０）。ここで言う配置について説明する。この配置とは、鉛直方向の概念を含まない２次元的なものである。つまり、地上を真上から見下ろした図に、車両を近似した長方形を配置することである。
【００７１】
この長方形の中心位置は、Ｓ２６０で求めた位置にする。また、長方形の長辺はインフラ情報の「全長」、短辺はインフラ情報の「全幅」にする。さらに、長方形の長辺の向きは、Ｓ２６５で求めた速度の向きにする。このようにして、各ペアについて、車両にみたてた長方形を配置するときに、所定の面積以上の重なりがある長方形同士があるか否かを判断するのが、Ｓ２７０の処理である。
【００７２】
Ｓ２６０で算出された位置に車両を配置したときに、車両同士が所定の面積以上重なるかものがあると判断すると（Ｓ２７０でＹｅｓ）、その車両同士を一つの車両とみなして、所定面積以上重なる各車両についてＳ２６０で求めた位置の平均を計算すると共に、所定面積以上重なる各車両についてＳ２６５で求めた速度の平均を計算し、さらに、所定面積以上重なる各車両についての前方車両情報に含まれる加速度の平均を計算することで、その一つの車両の位置・速度・加速度を求める（Ｓ２７５）。
【００７３】
Ｓ２７５の処理の目的は、誤認識の修正である。先述したように車両Ａついては、レーダー２１によって得られる情報のみから判断すると、２台の車両であると誤認識してしまう。このようなときに、インフラ情報を活用することで、正しい情報に修正できる。ただ、このときに注意点がある。それは、同じインフラ情報を持つペア同士についてのみ、同一車両とみなすようにする必要がある、ということである。例えば、ａｘとａｙとの組み合わせは問題ない。しかし、ａｘとｂｚとの組み合わせ、又は、ａｙとｂｚとの組み合わせは、例え距離が近くても、避けなければいけない。なぜなら、インフラ情報が違えば、車両も違うからである。
【００７４】
ここまでの処理は現在値を対象にしたものであった。次に、補正処理を行う（Ｓ２８００）。この補正処理は、先述したフィルタによる処理（ＦＢ５０）によって求められる位置および速度の未来値を補正する処理である。図６、図７を用いて説明したように、未来値は、過去値や現在値を基にして従来技術によって計算できる。ここまでの処理によって補正された現在値を基に未来値を計算すれば、それだけでも従来技術よりも有利な効果を奏する。本実施例では、さらに、この未来値をインフラ情報に含まれる走行情報によって補正をする。
【００７５】
図１０を用いて説明する。まず、各前方物体について、前回以前のＳ２８７０で求めた値をＦＢ７０に代わる入力値とし、更に、今回のＳ２６０の処理で求めた現在位置を、レーダー波の飛行時間から求めた前方車両までの距離として、図７の機能ブロック図で説明したフィルタに改めて入力することで、現在位置、現在速度、及び、未来速度を推定する（Ｓ２８０５）。つまり、この補正処理で対象とするのは、Ｓ２６０〜Ｓ２７５で対象としていたペアであり、単に、先述したレーダーから得られる情報をフィルタに入力して得られる値ではない。
【００７６】
なお、Ｓ２８０５では、現在および未来における加速度の情報も得られる。ただし、これ以降の補正処理では加速度の情報を使わないので、加速度については触れない。
そして、推定した現在位置、現在速度、及び、未来速度を、緯線・経線を基準とした位置・速度に変換する（Ｓ２８０７）。具体的には、推定した値を自車両のインフラ情報によって変換する。つまり、自車両の位置としての緯度・経度の情報を用いることで、自車両を基準として求められた前方車両情報における位置を、緯度・経度を基準とした位置に変換する。速度についても同様である。
【００７７】
そして、インフラ情報のブレーキ情報がＯＮであるか否かを判断する（Ｓ２８２０）。インフラ情報のブレーキ情報がＯＮであると判断すると（Ｓ２８２０でＹｅｓ）、これまでに求めた未来速度のベクトルの大きさに、１未満の定数（例えば０．８）を乗じて（Ｓ２８２５）、Ｓ２８６０に進む。一方、インフラ情報のブレーキ情報がＯＦＦであると判断すると（Ｓ２８２０でＮｏ）、何もせずＳ２８３０に進む。
【００７８】
Ｓ２８３０に進むと、インフラ情報のウインカ情報が左であるか否かを判断する。インフラ情報のウインカ情報が左であると判断すると（Ｓ２８３０でＹｅｓ）、これまでに求めた未来速度のベクトルの向きを、左回りに所定角度、回転させ（Ｓ２８３５）、Ｓ２８６０に進む。一方、インフラ情報のウインカ情報が左でないと判断すると（Ｓ２８３０でＮｏ）、何もせず、Ｓ２８４０に進む。
【００７９】
Ｓ２８４０に進むと、インフラ情報のウインカ情報が右であるか否かを判断する。インフラ情報のウインカ情報が右であると判断すると（Ｓ２８４０でＹｅｓ）、これまでに求めた未来速度のベクトルの向きを、右回りに所定角度、回転させ（Ｓ２８４５）、Ｓ２８６０に進む。一方、インフラ情報のウインカ情報が右でないと判断すると（Ｓ２８４０でＮｏ）、何もせず、Ｓ２８５０に進む。
【００８０】
Ｓ２８５０に進むと、インフラ情報のウインカ情報がハザードであるか否かを判断する。インフラ情報のウインカ情報がハザードであると判断すると（Ｓ２８５０でＹｅｓ）、これまでに求めた未来速度のベクトルの大きさに、１未満の定数（例えば０．８）を乗じて（Ｓ２８５５）、Ｓ２８６０に進む。一方、インフラ情報のウインカ情報がハザードでないと判断すると（Ｓ２８５０でＮｏ）、何もせず、Ｓ２８６０に進む。
【００８１】
Ｓ２８６０に進むと、これまでの補正処理で求めた速度及びＳ２８０７の処理で求めた位置の現在値に基づいて、未来位置を求める。この求め方を図１１を用いて説明する。
図１１は、未来速度によって未来位置が求められていく様子を示した図である。また、図１１（ａ）はＳ２８０７で求められた未来速度に基づいて未来位置を算出したものである。まず、現在の位置を（ｘ０，ｙ０）、現在の速度を（ｖｘ０，ｖｙ０）とする。そうすると、微小時間Δｔ後の位置（ｘ１，ｙ１）は、（ｘ０＋ｖｘ０・Δｔ，ｙ０＋ｖｙ０・Δt）となる。そして、現在から微小時間Δｔ後の速度を（ｖｘ１，ｖｙ１）とすると、さらにΔｔ後の位置は、（ｘ１＋ｖｘ１・Δｔ，ｙ１＋ｖｙ１・Δt）となる。
【００８２】
それに対して図１１（ｂ）は、Ｓ２８６０で求められた結果を示したものである。また、Ｓ２８０７で求められた未来速度に対して、Ｓ２８２０〜Ｓ２８５５で補正がされたものとする。具体的には、（ｖｘ０，ｖｙ０）が（ｖｘ０’，ｖｙ０’）、（ｖｘ１，ｖｙ１）が（ｖｘ１’，ｖｙ１’）に補正されたとする。そうすると、現在から微小時間Δｔ後の位置（ｘ１’，ｙ１’）は、（ｘ０＋ｖｘ０’・Δｔ，ｙ０＋ｖｙ０’・Δt）となる。そして、現在から微小時間Δｔ後の速度を（ｖｘ１’，ｖｙ１’）とすると、さらにΔｔ後の位置は、（ｘ１’＋ｖｘ１’・Δｔ，ｙ１’＋ｖｙ１’・Δt）となる。
【００８３】
フローチャートの説明に戻る。これまでの処理で求めた未来位置および未来速度を、自車両を基準とした座標系に変換する（Ｓ２８７０）。つまり、Ｓ２８０７と逆のことをする。具体的には、緯度・経度を基準として求められた自車両および他車両の位置から、自車両を基準とした他車両の位置を求める。速度についても同様である。そして、補正処理を終える。
【００８４】
なお、先述したように、Ｓ２８７０で算出される値は、次回以降の補正処理におけるＳ２８０５で使用される。つまり、現在値および未来値として求めた値は、時間経過によって過去値に変化するので、それをＳ２８０５での過去値として取り扱う。また、加速度の情報は、Ｓ２８０５で算出される値を次回以降のＳ２８０５で過去値として取り扱う。
【００８５】
補正処理を終え、Ｓ２９０に進むと、周知の運転支援装置に対して、補正処理によって算出した、前方車両の現在および未来の位置、並びに、レーダーで捕捉したもののＳ２３０でＮｏと判断された車両についての前方車両情報（前方車両の現在および未来の位置）を出力して認識処理を終える。
【００８６】
ただし、図２の例では、それに該当する情報はない。車両Ｄに対応するｗは、レーダーによる捕捉回数が閾値以上でないからである。
この認識処理の説明を簡単にまとめる。Ｓ２１０〜Ｓ２７５では、インフラ情報の固有情報、ＧＰＳ情報および走行情報の一部である速さの情報によって、前方車両情報の現在値を補正する。そしてＳ２８００で、前方車両情報の未来値を補正する。これらの処理が奏する効果は、前方車両情報がより正確になることである。
【００８７】
この効果を具体例で説明する。例えば、出会い頭で衝突するような状況を考える。そのときに、従来技術によると、レーダー捕捉回数が閾値を越えるまでは情報を出力できない。よって、運転支援装置による、その衝突をさける動作が間に合わないことがある。一方、本実施例によれば、衝突の危険がある車両をインフラ情報によって予め捉えている。従って、捕捉回数が閾値以下であったとしても、レーダーによる情報が得られ次第、すぐに運転支援装置に情報を出力できる。これによって、運転支援装置によって危険を回避できる可能性を高くすることができる。
【００８８】
他の状況として、前方車両が、自車両と同じ車線に車線変更してくる状況を考える。この場合に、従来技術によって未来値を推定すると、実際に曲がり始めてから所定時間経過した後、やっと危険を察知できる。一方、本実施例によって未来値を推定すると、曲がり始める前から、ウインカの情報を基にして未来値を推定する。従って、実際に曲がり始めたときには、すでに危険を察知している。この差によって、運転支援装置によって危険を回避できる可能性が高くなる。
【００８９】
さらに、追突の危険がある状況においても、ブレーキ情報やハザードの情報を活用することで、先述した効果と同じように、危険を回避できる可能性を高くすることができる。
また、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態は、先述した実施例に限られない。例えば、二輪車に適用してもよい。
【００９０】
また、認識処理において、同じインフラ情報を持ちながら、同一判定手段によって同一と判定されなかったペア同士の情報は破棄しても良い。この場合は、インフラ情報とレーダー情報とをペアにする処理において、誤判定があったと考えられるからである。
【００９１】
最後に、特許請求の範囲と実施例との関係を説明する。ただし自明なものについては説明を省く。解析手段はＦＢ１０からＦＢ７０によって実現され、認識手段はＳ２１０〜Ｓ２４２によって実現される。また、位置補正手段が位置取得手段の取得結果と受信手段が受信した周辺装置の位置情報とに基づいて、解析手段により求められた周辺装置の位置を補正する処理は、Ｓ２２０において自車両と他車両とのインフラ情報に含まれる緯度・経度の情報を基にして、インフラ情報が示す車両の位置をレーダー位置と同じｘｙ座標系によって表してなるインフラ位置を算出し、Ｓ２６０においてこのインフラ位置とレーダー位置との平均を取ることで、レーダー位置により特定される車両位置を、レーダー位置とインフラ位置との平均に補正する処理によって実現される。この他、速度補正手段はＳ２６５、同一判定手段はＳ２７０、位置推定手段は補正処理、によってそれぞれ実現される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明が適用された車車間通信装置１１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車両が走行すると共に、その車両に搭載された車車間通信装置１１が情報をやり取りする様子を表した図である。
【図３】インフラ情報の具体例を示す表である。
【図４】インフラ情報生成送信処理を表すフローチャートである。
【図５】インフラ情報受信更新処理を表すフローチャートである。
【図６】前方車両情報を表すグラフである。
【図７】前方車両情報の求め方を表す機能ブロック図である。
【図８】認識処理を表すフローチャートである。
【図９】レーダーによる情報によって誤認識する様子を表す図である。
【図１０】補正処理を表すフローチャートである。
【図１１】未来位置が補正される様子を表す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１１…車車間通信装置、１３…通信アンテナ、１５…通信制御ＥＣＵ、２１…レーダー、２３…レーダー制御ＥＣＵ、２５…ＬＡＮ、２９…ＧＰＳアンテナ、３１…全体制御ＥＣＵ
【図１】
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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２】
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【図１１】
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