(57)【要約】【課題】基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成するとともにそのＢＳＭデータを送信するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】路側インフラストラクチャシステムは、基本安全メッセージデータを生成および送信して、車両安全アプリケーションを強化する。１つの例においては、システムの路側モジュールは、カメラと、カメラからの画像を処理して車両を検出するためのビデオ分析器と、各検出車両についてのＢＳＭを生成するＢＳＭ生成器と、ＢＳＭを送信するためのアンテナとを含む。他の例においては、路側モジュールは、装備車両によって生成されたＢＳＭデータを検出し、検出されたすべての車両が自分自身のＢＳＭデータを生成する装備車両であるか否かを決定し、検出された非装備車両についてのみＢＳＭデータを生成するように構成される。【選択図】図１
2012094135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成するための路側インフラストラクチャシステムであって、
路側モジュールを含む前記システムは、
予め定められた固定領域の画像を提供するように構成されたカメラと、
前記カメラに結合され、前記画像を処理して前記画像内の物体を検出するように構成されたビデオ分析器とを備え、前記ビデオ分析器は検出物体の位置を出力するようにさらに構成され、
前記システムは、
前記ビデオ分析器に結合され、前記検出物体の位置を受信するとともに、前記物体の位置を含むＢＳＭを生成するように構成されたＢＳＭ生成器と、
前記ＢＳＭ生成器に結合され、前記ＢＳＭ生成器から前記ＢＳＭを受信するとともに、前記ＢＳＭを送信するように構成されたアンテナとをさらに備える、システム。
【請求項２】
前記ビデオ分析器は、前記検出物体の位置を、前記検出物体の緯度および経度として出力するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ビデオ分析器は、既知の場所または前記カメラの登録に基づく既知の緯度・経度グリッドに前記画像を登録して、前記検出物体の緯度および経度を決定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ビデオ分析器は、前記検出物体の画像ベース位置を出力するように構成され、
前記システムは、
前記ビデオ分析器および前記ＢＳＭ生成器に結合され、前記検出物体の前記画像ベース位置を受信するとともに、前記検出物体の物体中心位置を決定するように構成されたプロセッサをさらに備え、
前記ＢＳＭ生成器は、前記検出物体の前記物体中心位置を含む前記ＢＳＭを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記アンテナおよび前記ＢＳＭ生成器に結合されたプロセッサをさらに備え、
前記アンテナは、ＢＳＭ生成物体からＢＳＭデータを受信するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、前記検出物体が、ＢＳＭ生成物体に対応するか否かを決定するとともに、前記ＢＳＭ生成器を制御して非ＢＳＭ生成検出物体についてのみ前記ＢＳＭを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ビデオ分析器に結合されたセンサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記センサは、赤外線センサ、レーダ、ソナー、および温度画像センサのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記検出物体は車両である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＢＳＭは、前記ＢＳＭが前記路側モジュールによって生成されたことを識別する指示を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
分離したセンサから基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成するための方法であって、
前記方法は、
予め定められた固定領域の画像を取得するステップと、
前記画像を処理して前記画像内の物体を検出するステップと、
検出物体の位置を決定するステップと、
前記検出物体の位置を含むＢＳＭを生成するステップと、
前記ＢＳＭを送信するステップとを備える、方法。
【請求項１１】
前記検出物体の位置を決定するステップは、
前記検出物体の画像ベース位置を決定するステップと、
前記画像ベース位置を前記検出物体の物体中心位置に変換するステップとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記画像ベース位置は、前記画像内の前記検出物体を囲む境界ボックスの下部中心位置に対応し、
前記画像ベース位置を前記物体中心位置に変換するステップは、
前記画像内の前記検出物体に対応する三次元オブジェクトボックスを決定するステップと、
幾何学的計算を実行して、前記三次元オブジェクトボックスの計算長さ、高さおよび奥行きを決定するステップと、
前記長さ、高さおよび奥行きを、共通物体に対応する、長さ対高さ対奥行きの既知の比率と比較して、前記三次元オブジェクトボックスの前記計算長さ、高さおよび奥行きが予め定められた許容範囲内であることを確認するステップと、
前記画像ベース位置から前記物体中心位置を決定するステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記検出物体の前記物体中心位置を決定するステップは、前記検出物体の緯度および経度を決定するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
車両生成ＢＳＭデータを受信するステップと、
前記車両生成ＢＳＭデータが、前記検出物体から生じているか否かを決定するステップとをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＢＳＭを生成するステップは、前記車両生成ＢＳＭデータが前記検出物体から生じていない場合にのみ、前記ＢＳＭを生成するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
複数の物体を検出するステップと、
どの検出物体が前記車両生成ＢＳＭデータを生成しているかを決定するステップと、
前記車両生成ＢＳＭデータを生成していないそれら検出物体についてのみ、前記ＢＳＭを生成するステップとをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＢＳＭを送信するステップは、狭域通信規格を用いて前記ＢＳＭを送信するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記検出物体の位置を決定するステップは、前記画像を既知の緯度・経度グリッドに登録して、前記検出物体の緯度および経度を決定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記画像を取得するステップは、カメラ、レーダ、ソナー、および温度画像センサのうちの少なくとも１つ用いて前記画像を取得するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
インフラストラクチャベースの基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成する方法であって、
前記方法は、
路側モジュールにおいて、前記路側モジュールのカバーゾーンに対応する予め定められた固定領域の少なくとも１つの画像を取得するステップと、
前記少なくとも１つの画像を処理して、複数の検出車両を検出するとともに、各検出車両の画像ベース位置を取得するステップと、
深さ寸法処理を用いて、各検出車両の前記画像ベース位置に基づいて、各検出車両についての車両中心の緯度および経度を決定するステップと、
前記路側モジュールにおいて、車両生成ＢＳＭデータを受信するステップと、
複数の検出車両のうちのどれが、前記車両生成ＢＳＭデータを生成しているかを決定するステップと、
前記車両生成ＢＳＭデータを生成していない各検出車両についてのＢＳＭを生成するステップと、
前記路側モジュールから前記ＢＳＭを送信するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インフラストラクチャベース基本安全メッセージデータを生成するための方法および装置に関し、より特定的には、路側インフラストラクチャの一部である分離したセンサから基本安全メッセージデータ（Basic  Safety  Message：ＢＳＭ）を生成するとともに、このＢＳＭを送信して車両安全アプリケーションを強化するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本主出願は、米国法典第３５巻第１１９条（ｅ）の下において、２０１０年１０月２８日に出願され「インフラストラクチャベース基本安全メッセージデータを生成するための方法および装置（”METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING INFRASTRUCTURE-BASE BASIC SAFETY MESSAGE DATA”）」と題された、同時係属の米国仮出願番号６１／４０７，５７６の利益を主張し、その全体が参照としてここに引用される。
【背景技術】
【０００３】
背景
たとえば、協調交差点衝突回避システム（Cooperative Intersection Collision Avoidance System：ＣＩＣＡＳ）アプリケーションのような、車両対車両（車車）安全アプリケーションについてのＳＡＥ  Ｊ２７３５メッセージ仕様「基本安全メッセージデータ（ＢＳＭ）」を用いる車両安全のためのいくつかのシステムがある。これらのシステムは、共通的に、現在米国運輸省が後援する安全および接続性アプリケーションのような、車両インフラストラクチャ統合（Vehicle Infrastructure Integration：ＶＩＩ）安全システムとも称される。これらのシステムにおいては、装備車両は、互いにＢＳＭデータを送受信し、これらのデータを用いて互いに衝突を回避することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＣＩＣＡＳおよび他のデータ駆動型の車両安全アプリケーションの展開は、非装備車両に対する装備車両の相対数に比例する効果に制限される。非装備車両は、依然として装備車両および非装備車両の双方と同じ衝突の脅威にさらされている。展開の「浸透」があるレベルに到達するまで、安全アプリケーションが、相当の肯定的利益または衝突の全体的な減少を達成することはありそうもない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の要約
局面および実施形態は、路側インフラストラクチャの一部である分離したセンサから基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成するとともに、このＢＳＭを送信して車両安全アプリケーションを強化するためのシステムおよび方法に向けられる。
【０００６】
１つの実施形態によれば、基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成するための路側インフラストラクチャシステムは路側モジュールを含み、路側モジュールは、予め定められた固定領域の画像を提供するように構成されたカメラと、カメラに結合され画像を処理して画像内の物体を検出するように構成されたビデオ分析器とを備える。ビデオ分析器は検出物体の位置を出力するようにさらに構成される。路側モジュールは、ビデオ分析器に結合され検出物体の位置を受信するとともに物体の位置を含むＢＳＭを生成するように構成されたＢＳＭ生成器と、ＢＳＭ生成器に結合されＢＳＭ生成器からＢＳＭを受信するとともにＢＳＭを送信するように構成されたアンテナとをさらに備える。検出物体は、たとえば、車両であり得る。
【０００７】
システムの一例においては、ビデオ分析器は、検出物体の位置を、検出物体の緯度および経度として出力するように構成される。ビデオ分析器は、既知の場所またはカメラの登録に基づく既知の緯度・経度グリッドに画像を登録して、検出物体の緯度および経度を決定するようにさらに構成され得る。他の例においては、ビデオ分析器は、検出物体の画像ベース位置を出力するようにさらに構成される。システムは、ビデオ分析器およびＢＳＭ生成器に結合され、検出物体の画像ベース位置を受信するとともに、検出物体の物体中心位置を決定するように構成されたプロセッサをさらに備える。ＢＳＭ生成器は、検出物体の物体中心位置を含むＢＳＭを生成するように構成される。システムは、アンテナおよびＢＳＭ生成器に結合されたプロセッサをさらに備えてもよい。アンテナは、ＢＳＭ生成物体からＢＳＭデータを受信するようにさらに構成される。プロセッサは、検出物体が、ＢＳＭ生成物体に対応するか否かを決定するとともに、ＢＳＭ生成器を制御して非ＢＳＭ生成検出物体についてのみＢＳＭを生成するように構成される。他の例においては、ビデオ分析器に結合されたセンサをさらに備える。センサは、たとえば、赤外線センサ、レーダ、ソナー、温度画像センサ、またはこれらの組み合わせであり得る。他の例においては、ＢＳＭは、ＢＳＭが路側モジュールによって生成されたことを識別する指示を含む。
【０００８】
他の実施形態によれば、分離されたセンサから基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成する方法は、予め定められた固定領域の画像を取得するステップと、画像を処理して画像内の物体を検出するステップと、検出物体の位置を決定するステップと、検出物体の位置を含むＢＳＭを生成するステップと、ＢＳＭを送信するステップとを備える。
【０００９】
方法の一例においては、検出物体の位置を決定するステップは、検出物体の画像ベース位置を決定するステップと、画像ベース位置を検出物体の物体中心位置に変換するステップとを含む。一例においては、画像ベース位置は、画像内の検出物体を囲む境界ボックスの下部中心位置に対応する。この例において、画像ベース位置を物体中心位置に変換するステップは、画像内の検出物体に対応する三次元オブジェクトボックスを決定するステップと、幾何学的計算を実行して、三次元オブジェクトボックスの計算長さ、高さおよび奥行きを決定するステップと、長さ、高さおよび奥行きを、共通物体に対応する長さ対高さ対奥行きの既知の比率と比較して、三次元オブジェクトボックスの計算長さ、高さおよび奥行きが予め定められた許容範囲内であることを確認するステップと、画像ベース位置から物体中心位置を決定するステップとを含む。他の例においては、検出物体の物体中心位置を決定するステップは、検出物体の緯度および経度を決定するステップを含む。
【００１０】
方法は、さらに、車両生成ＢＳＭデータを受信するステップと、車両生成ＢＳＭデータが、検出物体から生じているか否かを決定するステップとをさらに備え得る。一例においては、ＢＳＭを生成するステップは、車両生成ＢＳＭデータが検出物体から生じていない場合にのみ、ＢＳＭを生成するステップを含む。他の例においては、方法は、複数の物体を検出するステップと、どの検出物体が車両生成ＢＳＭデータを生成しているかを決定するステップと、車両生成ＢＳＭデータを生成していないそれら検出物体についてのみ、ＢＳＭを生成するステップとをさらに備える。他の例においては、ＢＳＭを送信するステップは、狭域通信規格を用いてＢＳＭを送信するステップを含む。さらなる例においては、検出物体の位置を決定するステップは、画像を既知の緯度・経度グリッドに登録して、検出物体の緯度および経度を決定するステップを含む。画像を取得するステップは、たとえば、カメラ、レーダ、ソナー、および温度画像センサのうちの少なくとも１つ用いて画像を取得するステップを含み得る。
【００１１】
他の実施形態によれば、インフラストラクチャベースの基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを生成する方法は、路側モジュールにおいて、路側モジュールのカバーゾーンに対応する予め定められた固定領域の少なくとも１つの画像を取得するステップと、少なくとも１つの画像を処理して、複数の検出車両を検出するとともに、各検出車両の画像ベース位置を取得するステップと、深さ寸法処理を用いて、各検出車両の画像ベース位置に基づいて、各検出車両についての車両中心の緯度および経度を決定するステップと、路側モジュールにおいて、車両生成ＢＳＭデータを受信するステップと、複数の検出車両のうちのどれが、車両生成ＢＳＭデータを生成しているかを決定するステップと、車両生成ＢＳＭデータを生成していない各検出車両についてのＢＳＭを生成するステップと、路側モジュールからＢＳＭを送信するステップとを備える。
【００１２】
さらに、他の局面および実施形態、ならびにこれら例示的な局面および実施形態の利点が、以下において詳細に議論される。本明細書で開示されるいかなる実施形態も、本明細書で開示された目的、目標、および必要性の少なくとも１つに合致した任意の態様で、他の任意の実施形態と組み合わされてもよく、「ある実施形態」、「いくつかの実施形態」、「代替的な実施形態」、「さまざまな実施形態」、「１つの実施形態」などの参照は、互いに排他的である必要はなく、かつ実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを示すことが意図される。本明細書におけるそのような語句の出現は、同じ実施形態をすべて参照する必要はない。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態のさまざまな局面が、添付の図面を参照して以下に議論されるが、これらの図面は縮尺通りに描かれていることは意図されない。図面は、例示およびさまざまな局面および実施形態のさらなる理解を提供するために含められ、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成するが、本発明の制限の定義として意図されてはいない。図面、詳細な説明、またはいかなる請求項における技術的特徴に参照符号が続く場合は、その参照符号は、図面および説明の理解度を増加する目的だけのために含まれる。図面において、さまざまな図面に記載された同一の要素またはほぼ同一の要素の各々は、同様の符号によって表される。明確さの目的のために、すべての図面においてすべての要素に符号がつけられているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の局面に従う路側インフラストラクチャによって監視される交差点の概略ブロック図である。
【図２】本発明の局面に従う路側モジュールの一例の機能ブロック図である。
【図３】本発明の局面に従う登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の局面に従う深さ寸法処理の一例を示す概略図である。
【図５】図４の図に対応する平面図である。
【図６】本発明の局面に従う深さ寸法処理の一例を示すフローチャートである。
【図７Ａ】図４の深さ寸法処理の特殊ケースの一例に対応する概略図である。
【図７Ｂ】図４の深さ寸法処理の特殊ケースの他の例に対応する概略図である。
【図７Ｃ】図４の深さ寸法処理の特殊ケースの他の例に対応する概略図である。
【図７Ｄ】図４の深さ寸法処理の特殊ケースの他の例に対応する概略図である。
【図７Ｅ】図４の深さ寸法処理の特殊ケースの他の例に対応する概略図である。
【図８】本発明の局面に従う路側インフラストラクチャによって監視される交差点の概略ブロック図である。
【図９】本発明の局面に従う基本安全メッセージデータを生成する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
詳細な説明
局面および実施形態は、「わたしはここ（Here I am）」メッセージとも称される基本安全メッセージ（ＢＳＭ）データを、それ自身では積極的にＢＳＭデータを生成しない車両および／または他の物体について周期的に生成するためのシステムおよび方法に向けられ、それによってＢＳＭ安全アプリケーションの効果を増加する。以下により詳細に説明されるように、システムは、分離した（すなわち、車両ベースではない）センサシステムを用いて、所与の設置場所において車両および／または物体を検出する。検出した車両／物体の中から非装備車両／物体を識別して、それらについてのＢＳＭデータを生成することによって、システムは、より大きな利益を装備車両において実現するとともに、車両生成メッセージのみに頼るシステム展開と比較して、車車衝突の脅威が低減される。
【００１６】
一実施形態によれば、システムは、予め定められた領域、たとえば、交差点のような衝突のリスクが高い領域を監視してその領域内の車両を検出するとともに、検出された非装備車両についてのＢＳＭを生成して送信するように構成された路側インフラストラクチャを含む。システムは、ＢＳＭを受信するように構成された装備車両上のオンボード機器も含み、衝突のリスクに関連する情報を計算し、たとえば、以下に詳細に説明されるように、装備車両の運転者に警告するような動作も行う。オンボード機器は、装備車両についてのＢＳＭを生成および送信するようにも構成される。１つの実施形態においては、以下においてさらに議論されるように、路側インフラストラクチャは、装備車両からＢＳＭデータを受信し、もしあれば、重複したＢＳＭデータの送信を避けるために、どの受信されたＢＳＭデータが検出車両から生じているかを決定するようにさらに構成される。
【００１７】
本明細書において議論される方法および装置の実施形態は、以下の説明に記載され、または添付の図面に示された構成の詳細ならびに要素の配置への適用に限定されないことが明らかである。方法および装置は、他の実施形態における実行が可能であり、さまざまな手法で実施することが可能である。具体的な実現の例が、例示の目的のためだけに本明細書で与えられ、限定することは意図されていない。特に、１つまたはより多くの実施形態に関連して議論される動作、要素、および特徴は、任意のほかの実施形態における類似の役割から排除されることを意図したものではない。
【００１８】
さらに、本明細書で用いられる用語および語句は、説明の目的のためであって、限定とみなされるべきではない。単数で称される、システムおよび方法の実施形態または要素または動作のいかなる参照は、複数のこれらの要素を含む実施形態をも包含し得、本明細書の任意の実施形態または要素または動作に対する複数の任意の参照は、単一要素のみを含む実施形態をも包含し得る。単数または複数の形式による参照は、現在開示されているシステムまたは方法、それらの構成要素、動作、あるいは要素に限定することを意図したものではない。本明細書における「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」、「関与する」およびこれらの変形の使用は、それ以降に列挙された事項およびそれらの均等物、ならびに追加の事項を網羅することを意味する。「または」の参照は、「または」を用いて説明される任意の事項が、説明される事項の単一、１つより多く、およびすべてのいずれかを示し得るように包括であると解釈され得る。前後、左右、上下、上方下方、および垂直水平についての任意の参照は、説明の便宜のために示されており、提示されるシステムおよび方法、または任意の１つの位置または空間的方向に対するそれらの要素に限定されない。
【００１９】
図１を参照して、交差点に配置されるシステムの概略図が示される。交差点において、各々がＢＳＭデータの生成および送信が可能な２台の装備車両１１０、ならびに２台の非装備車両１２０が示される。システムの路側インフラストラクチャは、モジュールのカバーゾーンとも称される予め定められた領域１４０内の車両および／または物体を検出するように構成された路側モジュール１３０を含む。装備車両１１０の各々は、装備車両の経路を予測するために用いられることができる情報を検出するように構成されたオンボード機器１５０を含む。たとえば、オンボード機器１５０は、カメラ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）ユニット、速度センサ、加速度センサ、および／または角度方向センサのような、さまざまなセンサを含み得る。各装備車両１１０は、オンボード機器センサから収集されたデータを処理して、自身のためのＢＳＭを生成する。装備車両１１０によって生成されたＢＳＭは、本明細書では「有機（organic）ＢＳＭ」と称される。オンボード機器は、また、ＢＳＭを送信するとともに他のソースからＢＳＭデータを受信するように構成されたアンテナを含む。ＢＳＭは、たとえば、緯度および経度に関して表現された車両の位置、ならびに、車両の速度および／または加速度／減速度のような他の情報も含み得る。オンボード機器１５０は、オンボード機器センサから収集された情報を用いて装備車両１１０の経路を予測する経路予測回路を任意的に含み得る。経路予測回路は、他の装備車両１１０からの受信されたＢＳＭデータで与えられる情報を用いて、それらの車両の経路も予測し得る。オンボード機器は、検出車両の予測された経路がその装備車両との衝突をもたらす場合に、装備車両の運転者に警告を与えるように構成され得る。したがって、オンボード機器を用いて、装備車両は、衝突を避けるために動作を起こしたり、および／または動作を起こすように運転者に警告を与えたりすることができる。非装備車両または物体を検出し、それらについてのＢＳＭデータを生成することによって、路側インフラストラクチャは、装備車両がさらに車車衝突の脅威を低減し得る、装備車両によって利用可能な情報を増加する。
【００２０】
路側モジュール１３０は、カバーゾーン１４０内の物体についての、場所のような物体情報を収集し、これらの情報を、送信されるＢＳＭ内にエンコードする。図２を参照して、１つの実施形態によれば、路側モジュール１３０は、カバーゾーン１４０の画像を提供するように構成された１つまたはより多くのカメラ２１０と、カメラに結合されピクセルイメージデコーディングまたは他のカメラ物体デコーディング技術を用いて画像内の物体を検出するように構成されたビデオ分析器２２０とを含み、当業者に理解されるように、本開示の利益を与える。カメラ２１０は、赤外線センサ、レーダ、ソナー、または温度画像センサのような他のセンサ２３０と共に動作して、すべての照明条件および／または気象条件の下での物体検出を改善する。一例においては、ビデオ分析器２２０は、内蔵されたモデルベース追跡アルゴリズムを含み、カメラと物体間の一時的な視線妨害によって、物体が喪失されないことを保証する。一例においては、路側モジュール１３０は、セキュリティカメラシステム分野における現在の技術で利用可能なカメラ２１０およびビデオ分析器２２０を用いる。路側モジュール１３０は、検出物体の場所を含むＢＳＭを生成するＢＳＮ生成器２４０、およびＢＳＭを送信するためのアンテナ２５０をさらに含み、以下において詳細が議論される。１つの実施形態においては、アンテナ２５０は、有機ＢＳＭデータを受信するようにさらに構成され、有機データはプロセッサ２６０によって処理されて、もしあれば、どの有機ＢＳＭデータがセンサで検出された車両から生じているかを決定し、それによって重複したＢＳＭデータの送信を回避する。図２にはビデオ分析器２２０、ＢＳＭ生成器２４０およびプロセッサ２６０が個別の機能要素として示されているが、これらの機能のいくつかまたはすべては共に実現され得、および／または、その機能は要素間で共有され得る。したがって、ビデオ分析器２２０、ＢＳＭ生成器２４０およびプロセッサ２６０は、個別の要素である必要とはされない。
【００２１】
１つの実施形態によれば、路側モジュール１３０のビデオ分析器２２０は、検出物体の場所を提供するように構成され、その場所は物体の緯度および経度として特定される。検出物体の緯度および経度を決定するために、視野のセンサ領域を地球固定緯度／経度グリッドに対して揃え、かつ関連付けするために登録処理が用いられる。登録処理は、幾何学的解法実行して、カメラ、または路側モジュール１３０の緯度および経度を決定し、計算された座標は、路側モジュール１３０の既知の配置場所に対して比較されて、登録処理の精度を評価または確認する。
【００２２】
図３は、登録処理３００の一例のフロー図を示す。ステップ３１０は、カメラ２１０のカバーゾーン１４０内の現場の平面図画像（すなわち、直接頭上から撮影された画像）を取得するステップを含む。箱（ボックス）を形成する３つまたは４つの線のような登録マーカが、それらの配置についてのガイダンスとして、明確で可視的な目印（ランドマーク）を用いてその平面図画像上に配置される（ステップ３２０）。同じ現場の画像が、路側モジュール１３０のカメラ２１０を用いて撮影される（ステップ３３０）。カメラ２１０は、一般的に、ある角度で見下ろす視野で現場の上方に配置され、それによって、図１に概略的に示されるように、だいたい三角形のカバーゾーン１４０を生成する。したがって、カメラ２１０が現場の画像を撮影すると、登録マーカが、同様の明確で可視的なランドマークを用いて、それらの配置についてのガイダンスとしてカメラ画像上に重ね合わされる（ステップ３４０）。登録マーカは、カメラ２１０の角度によって斜めにされる。たとえば、登録マーカが、平面図内の現場上に正方形または長方形を形成する４つの直線を含む場合、カメラの視野においては、その正方形または長方形は歪められる。ビデオ分析器２２０は、平面図画像において登録マーカ同士間の差異を用いて、カメラ画像内において現場上に緯度・経度グリッドを効果的に生成する（ステップ３５０）とともにカメラを登録するようにプログラムされ得る。ビデオ分析器は、この登録処理に基づく緯度・経度グリッドに対する、カメラ画像の画素位置を決定する。緯度・経度グリッドから、ビデオ分析器はカメラ２１０の計算された緯度および経度を出力し得、その計算された緯度および経度は、路側モジュール１３０の既知の配置場所と比較され（ステップ３６０）て、登録プロセスの精度、およびそれによってビデオ分析器２２０によって計算された緯度・経度座標の精度を検証する。
【００２３】
上述のように、１つの実施形態によれば、路側モジュール１３０のカメラ２１０は、カバーゾーン１４０内の現場の画像を取得し、ビデオ分析器２２０は、任意的に他のセンサ２３０から受信したデータとともに画像を処理して、画像内の任意の車両を検出する。そして、ビデオ分析器２２０は、その画像を、上記定められた既知の緯度・経度グリッドに登録して、検出車両の緯度および経度を取得する。１つの実施形態においては、この処理は、検出者車両画像の周囲に境界ボックスを描き、そのボックスを、上述した同じ手法（ステップ３５０）を用いて路側モジュール１３０の初期登録について登録して、検出車両の画像ベース位置（緯度および経度）を決定するステップを含む。
【００２４】
１つの実施形態において、検出車両について計算された画像ベース位置の車両についての場所は、車両の中心には対応していない。たとえば、画像ベース位置場所（position location）は、カメラによって撮影された画像内の検出車両を囲むボックスの底面の中心であるかもしれない。しかしながら、Ｊ２７３５ＢＳＭ仕様は、車両の位置場所が車両の中心と一致することを必要とする。したがって、１つの実施形態においては、システムは、（個別の機能要素、あるいは、ビデオ分析器２２０またはＢＳＭ生成器２４０の一部であり得る、）処理装置２６０を含み、処理装置２６０は、Ｊ２７３５ＢＳＭ仕様に従って、深さ寸法処理（depth dimensioning process）を実行して、報告された画像ベース車両位置場所を車両中心位置場所に変換するように構成される。
【００２５】
図４を参照して、１つの実施形態に従う深さ寸法処理の一例を示す概略図が示される。図４において、三次元長方形ボックス４１０は、検出車両（または他の大きな物体）を表す。カメラ２１０は、矢印４２０によって表わされる物体の視線を有する。一例においては、上述したシステムビデオ分析器２２０は、カメラ２１０によって撮影された画像における検出物体の周囲に描かれた二次元境界ボックス４４０上の、底面中心位置４３０の画像ベース位置（緯度および経度）を出力する。しかしながら、上述のように、望ましい緯度および経度は、地面（影が付けられた領域）上の三次元オブジェクトボックス４１０の方形投影（rectangular projection）の中心４５０である。名目上の例においては、この投影は、カメラ２１０から見られるような平行四辺形である。カメラ２１０は、（矢印４６０によって表される）物体の機首に対する視野方位角（viewing azimuth）Ｖａおよび視野仰角（viewing elevation）Ｖｅを有する。三次元オブジェクトボックス４１０は、寸法Ｌｏ（長さ）、Ｄｏ（奥行き）、および、Ｈｏ（高さ）を有する。カメラ画像内の二次元境界ボックスは、視野寸法Ｌｖ（長さ）およびＨｖ（高さ）を有する。
【００２６】
対角対称と仮定することによって、車両中心位置場所４５０は、境界ボックスの底面中心４３０と同じカメラ視線４２０に沿う。したがって、図４の平面図である図５を参照して、画像ベース位置４３０から車両中心位置場所４５０までの追加距離Δｄは、以下の式で与えられる。
【００２７】
【数１】
2012094135.tif 000003
【００２８】
図４に示される一般的な場合については、長さ（Ｌｖ）および高さ（Ｈｖ）の寸法で示される境界ボックス４４０は、以下の式によって与えられる。
【００２９】
【数２】
2012094135.tif 000004
【００３０】
車両について、Ｈｏ：Ｌｏ：Ｄｏの比率が、既知の最も一般的な車両サイズに基づいて与えられる。最も一般的な比率のリストは、最も一般的なものから一般的でないものへの順序で、処理装置内に設定データとしてプログラムされ得る。ビデオ分析器２２０によって報告されたような境界ボックス寸法ＬｖおよびＨｖと、設定データとしてＨｏ：Ｌｏ：Ｄｏの比率とが与えられると、処理装置２６０は、上記の深さ寸法式（２）および（３）を解いて、車両または他の大きな物体の寸法Ｈｏ、ＬｏおよびＤ０を決定する。
【００３１】
図６を参照して、１つの実施形態に従う深さ寸法処理６００の一例のフロー図が示される。第１のステップ６１０において、式（２）がＬｏおよびＤｏについて解かれる。カメラ視野方位角Ｖａは、既知のカメラ視線に対する車両の動作の演算された機首方向に基づいて既知であると仮定する。既知のカメラ視線は、ビデオ分析器によって報告され得るか、あるいは、既存の点に対する範囲／方位ルーチン（existing range/bearing to point routines）を用いて、報告された車両場所に対する既知のカメラ配置場所から計算され得る。ステップ６２０にて、ステップ６１０において式（２）を解くことによって得られたＬｏおよびＤｏの値を用いて、式（３）がＨｏについて解かれる。そして、解かれたＬｏ、ＨｏおよびＤｏの値は、既知の比率に対して検証され、それらの値が予め定められた許容範囲内であることを確認する（ステップ６３０）。値が許容範囲外の場合は、システムは、次に最も一般的な比率のセットに対して検証し、および／または所定の制限内で比率を調整して、その比率を予め定められた許容範囲内にし得る。このステップ（６３０）は、Ｄｏ、ＬｏおよびＨｏの許容できる値が決定されるまで繰り返され得る。Ｄｏ、ＬｏおよびＨｏの許容できる値が演算されると、車両中心位置場所４５０（緯度および経度）が、式（１）を用いて、画像ベース境界ボックスの底面中心位置４３０に基づいて、ステップ６４０で決定され得る。
【００３２】
上述の深さ寸法処理６００は、一般的な場合についての、車両中心位置場所４５０を決定するために用いられてもよい。以下の例は、特定の特殊ケースについての処理の単純化を示すとともに、これら特殊ケースについての処理を立証する。たとえば、図７Ａを参照して、画像において車両の「上部」が見えない第１の特殊ケース（すなわち、視野仰角がゼロ）に対応する概略図が示される。この例においては、cos(0)＝1およびsin(0)＝0であるので、式（３）は自明な形式（trivial form）に減少され、オブジェクトボックス４１０の高さＨｏは、境界ボックス４４０の高さＨｖと同じである。この例は、車両の「上部」および「前部」が見えない（すなわち、視野仰角がゼロ度であり、かつ視野方位角が±９０度である「側面のみ」の像）の特殊ケースについてはさらに単純化され得、図７Ｂに示される。この例においては、cos(90)＝0およびsin(90)＝1であるので、式（２）および式（３）の双方が自明な形式に減少され、図７Ｂに示されるように、オブジェクトボックス４１０の高さＨｏおよび長さＬｏは、境界ボックス４４０の高さＨｖおよび長さＬｖとそれぞれ等しい。
【００３３】
図７Ｃは、車両の「側面」が見えない他の特殊ケースを示す。この例は、視野方位角がゼロ度または１８０度のいずれかに対応する。この例においては、cos(0 or 180)＝1およびsin(0 or 180)＝0であるので、式（２）が自明な形式に減少され、オブジェクトボックス４１０の奥行き（幅）Ｄｏは、境界ボックス４４０の長さ（幅）と同じである。この例は、車両の「側面」および「上部」が見えない特殊ケース（すなわち、視野仰角がゼロ度であり視野方位角がゼロまたは１８０度である「前部のみ」または「後部のみ」の像）については、さらに単純化され得、図７Ｄに示される。この例においては、cos(0)＝1およびsin(0)＝0であるので、式（２）および式（３）が自明な形式に減少され、オブジェクトボックス４１０の奥行きＤｏおよび高さＨｏは、図７Ｄに示されるように、境界ボックス４４０の長さＬｖおよび高さＨｖにそれぞれ等しい。他の特殊ケース例が図７Ｅに示され、それにおいては、車両の「前部」が見えない。この例は、視野方位角が±９０度に対応する。この例においては、cos(90)＝0およびsin(90)＝1であるので、式（２）が自明な形式に減少される。これらのさまざまな特殊ケース例は、単純化されたケースについての深さ寸法処理６００を示し、かつその処理を立証する。
【００３４】
車両中心位置場所４５０（緯度および経度が）決定された後に、路側モジュール１３０のＢＳＭ生成器２４０は、検出車両／物体についてのＢＳＭを生成し得る。一例においては、ＢＳＭ生成器２４０は、生成されたＢＳＭ内に、そのＢＳＭが装備車両１１０からではなくて、分離したセンサから生じていることの指示を含む。そして、ＢＳＭは、アンテナ２５０を用いて路側モジュール１３０によって送信され、図８に示される（８１０で表わされた送信の）ように、それによって、ＢＳＭは装備車両１１０によって検出され得る。１つの実施形態においては、送信は、挟域通信（Dedicated Short Range Communication：ＤＳＲＣ）規格を用いる無線通信媒体によって行なわれ、それは、たとえば、車両環境における無線アクセス（Wireless Access in Vehicular Environment：ＷＡＶＥ）用の５．９ＧＨｚ  ＤＳＲＣである。
【００３５】
１つの実施形態によれば、路側モジュール１３０は、さらに、たとえば５．９ＧＨｚ  ＤＳＲＣのような無線通信媒体によって、（車両生成）有機ＢＳＭデータを「聴く（listen）」。路側モジュール１３０は、センサ検出された車両のすべてが、すでに自分自身のＢＳＭデータを生成している装備車両であるか否かを判定するとともに、もしあれば、どの有機ＢＳＮデータが、センサ検出された車両から生じているかを決定するように構成される。したがって、システムは、重複したＢＳＭデータを排除し、有機ＢＳＭデータをすでに生成している装備車両に対応するＢＳＭデータが送信されないようにする。たとえば、交差点において１０台の車両があり、そのうちの３台が有機ＢＳＭデータを生成する装備車両１１０である場合、３台の装備車両１１０の各々は、他の装備車両から２つのＢＳＭデータをすでに受信している。したがって、路側インフラストラクチャが、これらの車両についてのＢＳＭデータを複製する必要はない。そのため、システムが交差点において１０台の車両を検出した場合、システムは、１０台の検出車両のうちのどれが装備車両１１０であるかを決定し、それらの車両についての重複したＢＳＭは生成しない。路側モジュール１３０が、検出された非装備車両１２０の各々についての新しいＢＳＭを生成し、装備車両１１０による検出のために、このＢＳＭデータを送信する。したがって、インフラストラクチャＢＳＭ生成システムは、非装備車両／物体について積極的に介入し、それらの利益のために、正確でタイムリーにＢＳＭデータを生成し得る。インフラストラクチャによって生成される補足ＢＳＭデータは、ＢＳＭベースの安全アプリケーションについて、効果的なＢＳＭ車両浸透レベルを改善し、結果として、（インフラストラクチャで生成されたＢＳＭによって実行されて、）装備車両１１０および非装備車両１２０の双方についての安全が改善される。
【００３６】
要約すると、図９を参照して、１つの実施形態に従うインフラストラクチャＢＳＭ生成方法の例が示される。上述のように、システムは、カメラ２１０を用いて予め定められた領域を撮像し（ステップ９１０）、その画像について画像処理を実行して、その撮像された領域内の車両および／または物体を検出する（ステップ９２０）。これらのステップは、周期的に繰り返されて、その予め定められた領域内において、物体の継続的な更新データを提供する。Ｊ２７３５  ＢＳＭ仕様を用いるシステムについては、システムは、上述のような、深さ寸法処理を任意的に実行して、仕様に従って、画像ベース検出場所を（緯度および経度において）車両中心場所に変換する（ステップ９３０）。システムは、設置場所またはその近傍において、アンテナ２５０を介して、装備車両から生のＢＳＭデータを受信し（ステップ９４０）、受信したＢＳＭデータを全ての検出車両の組と比較して、どの検出車両がすでに有機ＢＳＭデータを生成しているかを判定する（ステップ９５０）。そして、システムは、検出された全ての非装備車両についてのＢＳＭデータを生成し、システムは、装備車両による受信のために、このＢＳＭデータを送信する（ステップ９６０）。ステップ９２０からステップ９５０は、ビデオ分析器２２０、ＢＳＭ生成器２４０、およびプロセッサ２６０を含む関連した機能要素によって実行されてもよく、これらのいずれもこれらのステップのいくつかまたはすべてを実行し得、上述のように、１つまたはより多くのハードウェアおよび／またはソフトウェア素子／要素として、個別にまたは共に実現され得る。
【００３７】
したがって、本発明の局面および実施形態に従うシステムおよび方法は、効果的で、正確なＢＳＭデータを、分離した（非車両の）センサから生成し、それらは、ＢＳＭベースの安全アプリケーションの効果を補い、かつ改善するために用いられ得る。少なくとも１つの実施形態のさまざまな局面が上述されたが、さまざまな変更、修正、および改善を、当業者が容易に思いつくこと理解されるべきである。たとえば、上述のいくつかの例は、車両検出に言及しているが、インフラストラクチャシステムの実施形態は、車両以外の物体の検出および、その物体についてのＢＳＭを生成するためにも用いられてもよい。同様に、Ｊ２７３５  ＢＳＭ仕様は、使用することができるメッセージプロトコルの一例であるが、システムの実施形態は、他の仕様またはプロトコルに準拠するメッセージデータを生成するように構成されてもよい。このような変更、修正、および改善は、本開示の部分であることが意図され、本発明の範囲内であることが意図される。したがって、上述の説明および図面は、単なる例に過ぎず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の適当な構成から決定されるべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１１０  装備車両、１２０  非装備車両、１３０  路側モジュール、１４０  カバーゾーン、１５０  オンボード機器、２１０  カメラ、２２０  ビデオ分析器、２３０  センサ、２４０  ＢＳＭ生成器、２５０  アンテナ、２６０  プロセッサ、４１０  オブジェクトボックス、４２０  カメラ視線、４３０  画像ベース位置、４４０  二次元境界ボックス、４５０  車両中心位置場所。
【図１】
2012094135.tif 000005
【図２】
2012094135.tif 000006
【図３】
2012094135.tif 000007
【図４】
2012094135.tif 000008
【図５】
2012094135.tif 000009
【図６】
2012094135.tif 000010
【図７Ａ】
2012094135.tif 000011
【図７Ｂ】
2012094135.tif 000012
【図７Ｃ】
2012094135.tif 000013
【図７Ｄ】
2012094135.tif 000014
【図７Ｅ】
2012094135.tif 000015
【図８】
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【図９】
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