(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺を監視するレーダ、画像センサ及び超音波センサの少なくともいずれかからなる周辺監視センサを各々搭載した複数の車両の前記周辺監視センサのそれぞれを制御する周辺監視装置であって、
複数の前記車両の間で前記周辺監視センサによる周辺認識情報を相互に交換する通信手段と、
複数の前記車両が走行計画の少なくとも一部を共通とする車群を形成するときに、前記車両それぞれの前記周辺監視センサの監視領域を前記車両の単独走行時に比べて変更するように制御する監視領域制御手段と、
を備え、
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記車両それぞれの前記周辺監視センサの監視領域同士が重複する面積を前記車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御する、周辺監視装置。
【請求項２】
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記車群の先頭車両となる前記車両の前記周辺監視センサの監視領域を前記車両の単独走行時に比べて前記車群の前方となるように制御する、請求項１に記載の周辺監視装置。
【請求項３】
前記周辺監視センサはカメラであり、前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記カメラの焦点距離を変更させることにより監視領域を制御する、請求項１又は２に記載の周辺監視装置。
【請求項４】
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記車両同士の車間距離を変更させることにより、前記車群を形成する一の前記車両の前記周辺監視センサの監視領域が、前記車群を形成する他の前記車両の死角を含むように制御し、
前記車群を形成する一の前記車両の前記通信手段が送信する前記周辺認識情報を、前記車群を形成する他の前記車両の前記通信手段が受信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の周辺監視装置。
【請求項５】
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときであって、前記車群の旋回時には、先行車両となる前記車両の旋回内側の領域が、前記先行車両となる前記車両に後続する前記車両の前記周辺監視センサの監視領域となるように制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の周辺監視装置。
【請求項６】
所望の監視領域を照らすライトを各々搭載した複数の車両の前記ライトのそれぞれを制御する周辺監視装置であって、
複数の前記車両が走行計画の少なくとも一部を共通とする車群を形成するときに、前記車両それぞれの前記ライトの監視領域を前記車両の単独走行時に比べて変更するように制御する監視領域制御手段を備え、
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記車両それぞれの前記ライトの監視領域同士が重複する面積を前記車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御し、
前記車群の先頭車両となる前記車両の前記ライトの監視領域を前記車両の単独走行時に比べて前記車群の前方となるように制御する、周辺監視装置。
【請求項７】
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときに、前記車両同士の車間距離を変更させることにより、前記車群を形成する一の前記車両の前記ライトの監視領域が、前記車群を形成する他の前記車両の死角を減少させるように制御する、請求項６に記載の周辺監視装置。
【請求項８】
前記監視領域制御手段は、複数の前記車両が前記車群を形成するときであって、前記車群の旋回時には、先行車両となる前記車両の旋回内側の領域が、前記先行車両となる前記車両に後続する前記車両の前記ライトの監視領域となるように制御する、請求項６又は７に記載の周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は周辺監視装置に関し、特に、周辺を監視する周辺監視手段を各々搭載した複数の車両の周辺監視手段のそれぞれを制御する周辺監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、周辺を監視する周辺監視装置を備えた車両同士により車群を形成して走行する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、車群走行時に、各車に装備した側方車両検知データを先頭車両に送信し、車群長範囲の隣接車線を走行する対象車両を常時監視し、走行路上の前方に障害物を検知し、ブレーキ操作で衝突が避けられない場合に、先頭車両が回避のスケジューリングを行い、後続車両に回避方法の指令を出すことにより、協調走行する車両が走行路上に存在する障害物を自動的に回避して走行することができる車群走行制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６６６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の技術では、複数の車両で車群を形成して走行しているにもかかわらず、周辺を監視する能力は各々の車両の単独走行時よりも低下してしまうという問題がある。例えば、車群における先行車両では、カメラ、レーダ等の後方認識センサは、後続車両を認識できるだけで、特に機能せずに、遊んでいる状態にある。一方、車群における後続車両では、白線認識カメラは先行車両に白線が隠れ、うまく機能できない状態にある。また、後続車両のレーダ等の周辺認識センサは、先行車両の後尾を認識できるだけで、車群周囲の監視を十分に行うことができない。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、周辺を監視する周辺監視手段を各々搭載した複数の車両について、車群周囲の監視能力を向上させることが可能な周辺監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、周辺を監視するレーダ、画像センサ及び超音波センサの少なくともいずれかからなる周辺監視センサを各々搭載した複数の車両の周辺監視センサのそれぞれを制御する周辺監視装置であって、複数の車両の間で周辺監視センサによる周辺認識情報を相互に交換する通信手段と、複数の車両が走行計画の少なくとも一部を共通とする車群を形成するときに、車両それぞれの周辺監視センサの監視領域を車両の単独走行時に比べて変更するように制御する監視領域制御手段と、を備え、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれの周辺監視センサの監視領域同士が重複する面積を車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、通信手段は、複数の車両の間で周辺監視センサによる周辺認識情報を相互に交換し、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれの周辺監視センサの監視領域を車両の単独走行時に比べて変更するように制御するため、単独走行時と同じ監視領域では車群周囲の監視を十分に行うことができない状況でも、車群走行時に車両それぞれの周辺監視センサの監視領域を変更することにより、車群周囲の監視能力を向上させることが可能となる。なお、本発明で「走行計画」とは、例えば、目的地、速度パターン、目的地までの走行経路から選択される少なくもいずれかを意味する。つまり、本発明で「走行計画」とは、例えば、速度情報や到達時刻等の計画であり、車両がどのように走行して所定地点、例えば目的地に達しようとしているのかという情報を意味するものである。すなわち、走行計画とは目標位置の時間変化であって、例えば、目標経路及び目標速度パターンとなる。ここで、目標経路は、走行予定の経路情報である。また、目標速度パターンは、各車両又は車群が任意の距離区間を走行するために必要な時間により構成される。ここで、目標速度パターンを生成するために必要な情報は、例えば、目標となる加速度やジャーク（加速の微分値）、目標となる最大加速度や最大ジャーク、目標速度、目標速度到達距離といった情報となる。また、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれの周辺監視センサの監視領域同士が重複する面積を車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御するため、車群に属する車両の全体としての監視領域が大きくなり、車群周囲の監視能力を一層向上させることが可能となる。
【０００７】
この場合、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車群の先頭車両となる車両の周辺監視センサの監視領域を車両の単独走行時に比べて車群の前方となるように制御することが好適である。車群形成時には、車群全体が安全に停止することができる減速度が、車両の単独走行時の減速度よりも小さくなるため、結果的に車群形成時には単独走行時よりも前方を監視する必要があるが、この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車群の先頭車両となる車両の周辺監視手段の監視領域を車両の単独走行時に比べて車群の前方となるように制御するため、車群前方の監視能力を向上させ、安全性を高めることが可能となる。なお、本発明で、「先頭車両」とは、車群の先頭に位置する車両を意味する。
【０００８】
あるいは、周辺監視センサはカメラであり、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、カメラの焦点距離を変更させることにより監視領域を制御することが好適である。この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、カメラの焦点距離を変更させることにより監視領域を制御するため、周辺監視センサの方向を変える等の手段によらなくとも、簡易な方法で監視領域を変更させて、監視領域を制御することが可能となる。
【０００９】
さらに、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両同士の車間距離を変更させることにより、車群を形成する一の車両の周辺監視センサの監視領域が、車群を形成する他の車両の死角を含むように制御し、車群を形成する一の車両の通信手段が送信する周辺認識情報を、車群を形成する他の車両の通信手段が受信することが好適である。
【００１０】
この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両同士の車間距離を変更させることにより、車群を形成する一の車両の周辺監視手段の監視領域が、車群を形成する他の車両の死角を含むように制御し、車群を形成する一の車両の通信手段が送信する周辺認識情報を、車群を形成する他の車両の通信手段が受信するため、周辺監視装置の方向を変える等の手段によらなくとも、簡易な方法で監視領域を変更させて、監視領域が車群を形成する他の車両の死角を減少させるように制御することが可能となる。
【００１１】
加えて、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときであって、車群の旋回時には、先行車両となる車両の旋回内側の領域が、先行車両となる車両に後続する車両の周辺監視センサの監視領域となるように制御することが好適である。
【００１２】
この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときであって、車群の旋回時には、先行車両となる車両の旋回内側の領域が、先行車両となる車両に後続する車両の周辺監視センサの監視領域となるように制御するため、右左折時の巻き込み事故等を防止することができる。なお、本発明で、「先行車両」とは、車群における位置にかかわらず、車群中のある車両に対して先行している車両を意味する。
【００１３】
一方、本発明は、所望の監視領域を照らすライトを各々搭載した複数の車両のライトのそれぞれを制御する周辺監視装置であって、複数の車両が走行計画の少なくとも一部を共通とする車群を形成するときに、車両それぞれのライトの監視領域を車両の単独走行時に比べて変更するように制御する監視領域制御手段を備え、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれのライトの監視領域同士が重複する面積を車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御し、車群の先頭車両となる車両のライトの監視領域を車両の単独走行時に比べて車群の前方となるように制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれのライトの監視領域を車両の単独走行時に比べて変更するように制御するため、単独走行時と同じ監視領域では車群周囲の監視を十分に行うことができない状況でも、車群走行時に車両それぞれのライトの監視領域を変更することにより、車群周囲の監視能力を向上させることが可能となる。また、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両それぞれのライトの監視領域同士が重複する面積を車両の単独走行時に比べて小さくなるように制御するため、車群に属する車両の全体としての監視領域が大きくなり、車群周囲の監視能力を一層向上させることが可能となる。車群形成時には、車群全体が安全に停止することができる減速度が、車両の単独走行時の減速度よりも小さくなるため、結果的に車群形成時には単独走行時よりも前方を監視する必要があるが、この構成によれば、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車群の先頭車両となる車両のライトの監視領域を車両の単独走行時に比べて車群の前方となるように制御するため、車群前方の監視能力を向上させ、安全性を高めることが可能となる。
【００１５】
さらに、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときに、車両同士の車間距離を変更させることにより、車群を形成する一の車両のライトの監視領域が、車群を形成する他の車両の死角を減少させるように制御することが好適である。
【００１６】
加えて、監視領域制御手段は、複数の車両が車群を形成するときであって、車群の旋回時には、先行車両となる車両の旋回内側の領域が、先行車両となる車両に後続する車両のライトの監視領域となるように制御することが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の周辺監視装置によれば、車群周囲の監視能力を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る周辺監視装置について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る周辺監視装置の構成を示すブロック図である。周辺監視装置１０ａは、走行計画の少なくとも一部を共通とする車群を形成する複数の車両に搭載され、各々の車両のレーダ、カメラ等の車両の周辺を監視する手段を制御するためのものである。
【００１９】
そのため、周辺監視装置１０ａは、情報取得部２０、周辺監視領域設定部３０ａ及び各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａを備えている。
【００２０】
情報取得部２０は、車群を形成する車両間同士で無線通信により相互に情報を交換する車車間通信部２１、道路インフラセンサからの情報を取得する路車間通信部２２、車両の周辺を監視するための各種センサ２３、車両の位置等の情報を取得するためのＧＰＳ２４を備えている。
【００２１】
車車間通信部２１は、車群の走行計画、車群の位置、道路情報、地形情報、各種センサによる周辺認識情報、車群内車両各々の構成に関する情報、車群内車両各々の配置に関する情報、各車両が装備している周辺認識センサに関する情報、当該周辺認識センサの可動変更範囲に関する情報、及び当該周辺認識センサの監視領域を変更させる指令等を、自車両と他車両との間で無線通信により相互に交換するものである。
【００２２】
路車間通信部２２は、路側帯等に設置された道路インフラセンサから当該道路インフラセンサの検知結果や検知可能領域などの情報を取得するものである。
【００２３】
各種センサ２３は、自車両の周辺に存在する他車両などの障害物を検知するものである。あるいは、各種センサ２３は、道路の白線等を認識するためにも用いられる。すなわち、各種センサ２３、特許請求の範囲に記載の周辺監視手段として機能する。車群を形成する各車両に搭載された各種センサ２３は、その監視距離及び監視方向を変更することにより監視領域を自在に変更することができるようになっている。各種センサ２３としては、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ステレオカメラ等の画像センサや超音波センサなどが好適に用いられる。なお、異なるセンサを組み合わせて用いてもよい。あるいは、各種センサ２３には、所望の監視領域を照らすライトも含まれる。
【００２４】
ここで、ミリ波レーダやレーザレーダは、ミリ波帯の電波やレーザ光などの検出波を水平方向にスキャンしながら車両の前方へ照射し、他車両などの障害物表面で反射された反射波を受信して、他車両との距離、相対速度および方向を検知するものである。他車両の方向は反射波の角度、距離は電波を発射してから反射波が帰ってくるまでの時間、他車両の速度は反射波の周波数変化（ドップラー効果）を利用して検知する。
【００２５】
ステレオカメラは、他車両などの障害物の画像を取得する一対のＣＣＤカメラと、取得した画像から画像認識によって他車両を検出する画像処理部とを有しており、ＣＣＤカメラが撮像した画像内からエッジ抽出やパターン認識処理などによって他車両を抽出するものである。また、左右の取得画像中における障害物位置の違いを基にして三角測量方式により他車両との距離および自車両からの横変位を求め、前のフレーム時に求めた距離に対する変化量から相対速度を求める。
【００２６】
ＧＰＳ（Global  Positioning  System）２４は、受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車位置を検出する。また、車速信号に基づいて走行距離を算出すると共に、ジャイロセンサからの信号に応じて車両進行方向を検出する。また、ＧＰＳ２４は、内蔵しているハードディスクやＤＶＤディスクなどの地図情報記憶装置から、自車両が走行している道路の車線構成や道路曲率などの道路情報を取得する。
【００２７】
周辺監視領域設定部３０ａ及び各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、特許請求の範囲に記載の監視領域制御手段として機能する。周辺監視領域設定部３０ａ及び各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、ハードウェアとしては、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等により構成されている。
【００２８】
周辺監視領域設定部３０ａは、情報取得部２０によって取得された車群の走行計画、車群の位置、道路情報、地形情報、及び各種センサによる周辺認識情報に基づいて、車群全体として監視すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔを設定するためのものである。
【００２９】
各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、周辺監視領域設定部３０ａによって設定された周辺監視領域Ｓｔｇｔと、情報取得部２０によって取得された車群内車両各々の構成に関する情報、車群内車両各々の配置に関する情報、各車両が装備している周辺認識センサに関する情報、当該周辺認識センサの可動変更範囲に関する情報とに基づいて、車群を形成する車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に搭載された各種センサ２３の監視領域を制御するためのものである。車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に対するセンサ調整指令は、情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に送信される。また、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、各種センサ２３それぞれを機能させるために適切な車間距離等の走行計画を、車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に送信する。
【００３０】
以下、本実施形態の周辺監視装置の動作について説明する。
【００３１】
（処理手順１−各車両の監視領域を配分する際の動作）
以下、本実施形態の周辺監視装置１０ａにおける各車両の監視領域を配分する際の動作について説明する。本実施形態では、図２に示すように、周辺監視装置１０ａが車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４各々の監視領域ｓを単独走行時に対して変更する。先頭車両である車群構成車両Ｖ１は、その各種センサ２３により前方の遠距離を監視し、また道路の白線を認識することにより、相対位置を検出する。また、後続車両である車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４は、車間距離に応じて、先行車両の各種センサ２３の監視領域ｓと重ならないように自車両の各種センサ２３を左右方向及び遠近距離に振り分けることにより、車群外車両Ｖｏ等の障害物に対する監視能力を向上させる。以下に説明する本実施形態の周辺監視装置１０ａにおける動作は、例えば、先頭車両である車群構成車両Ｖ１に搭載された周辺監視装置１０ａが、後続車両である車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４を代表して行うものとする。
【００３２】
本実施形態においては、図３に示すように、周辺監視領域設定部３０ａは、情報取得部２０によって取得された車群の走行計画、車群の位置、道路情報、地形情報、及び各種センサによる周辺認識情報に基づいて、車群全体として監視すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔを設定する。
【００３３】
以下、周辺監視領域設定部３０ａが監視すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔを設定する方法について説明する。車群の走行速度をＶ、車群全体が安全に停止することができる減速度をＧｅｍｇ、障害物を認識してから制動開始までの車群の反応時間をｔ０、余裕距離をαとして、車群が前方の道路に沿って障害物を発見してから安全に停止することができるまでの距離Ｓｅｍｇ  ｆは以下のように表すことができる。
Ｓｅｍｇ  ｆ＝Ｖ２／２Ｇｅｍｇ＋Ｖ・ｔ０＋α
【００３４】
周辺監視領域設定部３０ａは、Ｓｅｍｇ  ｆを上式に従って算出し、車群前方は、このＳｅｍｇ  ｆ以上前方の範囲を走行計画の進路に沿って監視することとする。
【００３５】
また、車群後方の車両への車群外車両Ｖｏ等の追突を考えると、車群の走行速度をＶ、車群最後尾車両である車群構成車両Ｖ４の速度をＶｆｏｌｌｏｗ、車群最後尾車両である車群構成車両Ｖ４から情報を受け、車群全体として後突に準備する時間をｔ１、余裕距離をβとして、車群が後方車両の追突に対して待機することができる距離Ｓｅｍｇ  ｒは、以下のように表すことができる。なお、Ｖｆｏｌｌｏｗは、Ｖｆｏｌｌｏｗを知ることが難しい場合は、車群が走行する道路の代表速度又は規制速度でも良い。
Ｓｅｍｇ  ｒ＝（Ｖｆｏｌｌｏｗ−Ｖ）ｔ１＋β
【００３６】
周辺監視領域設定部３０ａは、Ｓｅｍｇ  ｒを上式に従って算出し、車群前方は、このＳｅｍｇ  ｒ以上後方の範囲を走行計画の進路に沿って監視することとする。
【００３７】
また、側方に関しては、車群間への車群外車両Ｖｏ等の割り込み、路肩からの人等の飛び出しをいち早く検知するため、車群の走行車線に対し、左右１車線分の幅を監視する。したがって、周辺監視領域Ｓｔｇｔは図３中で太字によって示された領域となる。
【００３８】
各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４の車種・配置、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれが搭載している各種センサ２３の装備、及び当該各種センサ２３の検出範囲の可動域等の情報に基づいて、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれが搭載している各種センサ２３により認識することができる実監視領域Ｓｒｅａｌを計算する。実監視領域Ｓｒｅａｌは、図３中で車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれの監視領域ｓの三角形の面積の和となる。各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、認識すべき領域と現実に認識できる認識領域との差分面積である評価関数Ｓ＝Ｓｔｇｔ−Ｓｒｅａｌを最小とするように、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれの各種センサ２３の認識範囲、向き等を決定する。各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、決定した各種センサ２３の調整指令を情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に送信する。
【００３９】
（処理手順２−先行車両により後続車両の死角を消滅させる際の動作）
以下、本実施形態の周辺監視装置１０ａにおける先行車両により後続車両の死角を消滅させる際の動作について説明する。図４は、先行車両により後続車両の死角を消滅させる様子を示す平面図である。図４に示すように、車群構成車両Ｖ２の側後方には、運転者が直接視認することができるドライバ直接視界ｅ及びドアミラーによるミラー視界ｍのいずれにも含まれない死角ｂが存在する。そこで、本実施形態では、先行車両である車群構成車両Ｖ１の監視領域ｓとなる後方カメラ画像を後続車両である車群構成車両Ｖ２が受信することによって当該死角ｂを減少させる。
【００４０】
車群構成車両Ｖ１の各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、必要車間距離ｄｄｅｓｉｒｅを設定する。後続車両である車群構成車両Ｖ２の死角ｂを先行車両である車群構成車両Ｖ１の後方カメラでカバーするためには、車群構成車両Ｖ２のドライバ直接視界ｅとミラー視界ｍとの交点Ａと、車群構成車両Ｖ２の車両前端部Ｂとを結ぶ線の延長線上に、先行車両である車群構成車両Ｖ１の後方カメラｓ０があれば良い。各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、上記条件が、車群構成車両Ｖ２の左右方向とも成り立つ車間距離を必要車間距離ｄｄｅｓｉｒｅとして設定する。
【００４１】
各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１、Ｖ２の車間距離ｄが、ｄ≧ｄｄｅｓｉｒｅとなるように、車群構成車両Ｖ１、Ｖ２の走行計画を設定し、設定した走行計画を車群構成車両Ｖ２に送信する。
【００４２】
もし、車群構成車両Ｖ１、Ｖ２の車間距離ｄを、ｄ＜ｄｄｅｓｉｒｅとする必要がある場合は、図６に示すように、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１の後方カメラｓ０の焦点距離を変化させる。あるいは、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１が複数の後方カメラｓ０を搭載している場合は、その位置をｄ≧ｄｄｅｓｉｒｅを満たすようにＳ０’の位置に変化させる。
【００４３】
本実施形態によれば、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、車両それぞれの各種センサ２３の監視領域ｓを単独走行時に比べて変更するように制御するため、単独走行時と同じ監視領域ｓでは車群周囲の監視を十分に行うことができない状況でも、車群走行時に車両それぞれの各種センサ２３の監視領域ｓを変更することにより、車群周囲の監視能力を向上させることが可能となる。
【００４４】
具体的には、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、車両それぞれの各種センサ２３の監視領域ｓ同士が重複する面積を単独走行時に比べて小さくなるように制御するため、車群に属する車両の全体としての監視領域が大きくなり、車群周囲の監視能力を一層向上させることが可能となる。特に、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときには、車群全体が安全に停止することができる減速度が、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４の単独走行時の減速度よりも小さくなるため、結果的に車群形成時には単独走行時よりも前方を監視する必要があるが、本実施形態では、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群の先頭車両となる車群構成車両Ｖ１の監視領域を車群構成車両Ｖ１の単独走行時に比べて車群の前方となるように制御するため、車群前方の監視能力を向上させ、安全性を高めることが可能となる。
【００４５】
すなわち、車群を構成する際に、特に短い車間距離の場合、後続車両のカメラ、レーダ、レーザ等の車間距離、周辺監視等を行うセンサは、先行車両の後尾を検出するだけとなり、周辺監視としての機能を果たさなくなる。本実施形態では、そのような単独車両としては機能を果たさなくなった各車両のセンサを車群全体として有効に活用でき、車群走行時の安全性を向上させることができる。一方、本実施形態では、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、後方カメラＳ０の焦点距離を変更させることにより監視領域ｓを制御するため、後方カメラＳ０の方向を変える等の手段によらなくとも、簡易な方法で監視領域ｓを変更させて、監視領域ｓを制御することが可能となる。あるいは、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、車両同士の車間距離を変更させることにより後方カメラＳ０の監視領域を制御するため、後方カメラＳ０の方向を変える等の手段によらなくとも、簡易な方法で監視領域ｓを変更させて、監視領域ｓを制御することが可能となる。
【００４６】
車群を形成する際に、特に短い車間距離の場合、先行車両の後方カメラは後続車両の前部を撮影するだけの状態となる。この画像は、後続車両にとっては、非常に有益な自車両の死角における情報を含むものであり、後続車両にとっては非常に価値が高い。そのため、本実施形態では、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａは、先行車両のカメラの焦点距離を調整させる、あるいは車群を形成する車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４の車間を設定することにより、潜在的な危険を減らすことができ、安全に大きく寄与する。
【００４７】
車群走行のメリットとして、全体最適交通の効率化、燃費向上等が言われているが、車群を構成する個人にとっては、まだ車群走行のメリットは大きいとは言えない。本実施形態では、車群を組むことによって単独走行のときよりも、周辺監視能力が向上し、安全性も向上する。そのため、本実施形態は、車群走行のメリット、魅力を増大させる技術であり、今後の車車協調システムに無くてはならない重要な技術となる。
【００４８】
また、上述したように、通常の単独走行時のセンシング機能などは、車群走行時に機能しなくなり、遊んでしまう場合がある。例えば、白線認識カメラは、先行車両に白線が隠れ、うまく機能できない。また、ヘッドライトは、先行車両の後尾を照らすだけで、本来の走行路周辺を照らす機能を果たせない。後方認識センサ（カメラ、レーダ等）は、後続車両が見えるだけで、特に機能せず、遊んでいる。本実施形態では、これらの遊休機能を有効に機能させ、車群全体としての周辺監視性能の向上に寄与させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記特許文献１に記載の技術のように、車群全体での周辺監視用として新たにセンサ等を増設する方法に比べて、費用的にもはるかに有利となる。すなわち、上記特許文献１に記載の技術のように、車群走行のために新規センサを増設することは、費用の観点から現実的ではない。一方、本実施形態のように、遊休センサを有効利用する方法や、単独車としての機能から変更する方法は、車群全体での周辺監視性能の向上を図る技術において不可避な方法となる。
【００５０】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る周辺監視装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態の周辺監視装置１０ｂでは、上記第１実施形態における周辺監視領域設定部３０ａに替えて車群照射領域設定部３０ｂを備え、各車両周辺監視領域配分ロジック部４０ａに替えて各車両配光ロジック部４０ｂを備えている点が異なっている。車群照射領域設定部３０ｂは、情報取得部２０によって取得された車群の走行計画、車群の位置、道路情報、地形情報、及び各種センサによる周辺認識情報に基づいて、車群全体としてライトで照射すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔ’を設定するためのものである。また、各車両配光ロジック部４０ｂは、車群照射領域設定部３０ｂによって設定された周辺監視領域Ｓｔｇｔ’と、情報取得部２０によって取得された車群内車両各々の構成に関する情報、車群内車両各々の配置に関する情報、各車両のライトの照射範囲の可動域に関する情報、及び光量の調整範囲に関する情報とに基づいて、車群を形成する車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に搭載されたライトの照射領域を制御するためのものである。車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に対する配光調整指令は、情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に送信される。
【００５１】
以下、本実施形態の周辺監視装置の動作について説明する。
【００５２】
（処理手順１−各車両の照射領域を配分する際の動作）
以下、本実施形態の周辺監視装置１０ｂにおける各車両のライトの照射領域を配分する際の動作について説明する。本実施形態では、図８に示すように、周辺監視装置１０ｂが車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４各々の照射領域ｓ’を単独走行時に対して変更する。以下に説明する本実施形態の周辺監視装置１０ｂにおける動作は、例えば、先頭車両である車群構成車両Ｖ１に搭載された周辺監視装置１０ｂが、後続車両である車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４を代表して行うものとする。
【００５３】
本実施形態においては、図９に示すように、車群照射領域設定部３０ｂは、情報取得部２０によって取得された車群の走行計画、車群の位置、道路情報、地形情報、及び各種センサによる周辺認識情報に基づいて、車群全体としてライトで照射すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔ’を設定する。
【００５４】
以下、車群照射領域設定部３０ｂがライトで照射すべき周辺監視領域Ｓｔｇｔ’を設定する方法について説明する。車群の走行速度をＶ、車群全体が安全に停止することができる減速度をＧｅｍｇ、障害物を認識してから制動開始までの車群の反応時間をｔ０、余裕距離をαとして、車群が前方の道路に沿って障害物を発見してから安全に停止することができるまでの距離Ｓｅｍｇ  ｆ’は以下のように表すことができる。
Ｓｅｍｇ  ｆ’＝Ｖ２／２Ｇｅｍｇ＋Ｖ・ｔ０＋α
【００５５】
車群照射領域設定部３０ｂは、Ｓｅｍｇ  ｆ’を上式に従って算出し、車群前方は、このＳ以上前方の範囲を走行計画の進路に沿って照射することとする。
【００５６】
また、車群後方については、車群外車両からの視認性を考慮し、最後尾車両の後部の車幅灯、フォグランプ等を点灯させる。さらに、側方に関しては、車群間への車群外車両Ｖｏ等の割り込み、路肩からの人等の飛び出しをいち早く検知するため、車群の走行車線に対し、左右１車線分の幅を照射する。したがって、周辺監視領域Ｓｔｇｔ’は図９中で太字によって示された領域となる。
【００５７】
ただし、本実施形態においては、自車位置情報、車線情報、及び周辺認識情報（先行車の有無等）の情報により、車群近辺に、先行車群外車両Ｖｏｆ、対向車群外車両Ｖｏｏが存在する場合や、走行車線が対向車線と近接している場合には、当該先行車群外車両Ｖｏｆ、対向車群外車両Ｖｏｏにグレアを発生させることのないように、図１０に示すように、周辺監視領域Ｓｔｇｔ’を縮小する。
【００５８】
また、本実施形態では、図９及び１０に示すように、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４各々の占有している領域、及び車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４同士の車両間の空間は、周辺監視領域Ｓｔｇｔ’から除外される。これは、照射エネルギーの効率的な利用のためと、先行車両の運転者の眩しさ、及び先行車両の後部に反射した光による後続車両の眩しさを防止するためである。例えば、後続車両は、車間距離及び先行車両の後部の位置に応じて、上記の条件を満たすように、各々のライトを外方及び下方に向ける。また、配光制御を行うことが不可能なライトの場合には、省エネルギーの観点から、当該ライトのみを消灯する。
【００５９】
各車両配光ロジック部４０ｂは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４の車種・配置、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれが搭載しているライトの照射範囲の可動域、光量調整範囲により、各車両のライトにより照射することができる実照射領域Ｓｒｅａｌ’を計算する。実照射領域Ｓｒｅａｌ’は、図９及び１０中で車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれの照射領域ｓ’の三角形の面積の和となる。各車両配光ロジック部４０ｂは、照射すべき領域と現実に照射できる認識領域との差分面積である評価関数Ｓ＝Ｓｔｇｔ’−Ｓｒｅａｌ’を最小とするように、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４それぞれのライトの照射範囲、向き等を決定する。各車両配光ロジック部４０ｂは、決定した配光調整指令を情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２〜Ｖ４に送信する。
【００６０】
（処理手順２−先行車両の右左折時における動作）
以下、本実施形態の周辺監視装置１０ｂにおける先行車両の右左折時における動作について説明する。図１１は、先行車両が左折時における後続車両のライトの照射領域を示す平面図である。図１１に示すように、先行車両である車群構成車両Ｖ１の右左折時には、後輪がこれから進む内輪差にあたる領域は、自車両のヘッドライトで照射できず、暗いままの領域となる。この領域に自転車等の障害物が存在した場合、運転者は障害物を認識することができない場合がある。
【００６１】
各車両配光ロジック部４０ｂは、先行車両である車群構成車両Ｖ１の右左折時には、車群構成車両Ｖ１の後輪がこれから進む領域である内輪差にあたる領域が、後続車両である車群構成車両Ｖ２のヘッドライトの照射領域ｓ”に含まれるように、配光調整指令を情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ２に送信する。車群構成車両Ｖ２の右左折時には、各車両配光ロジック部４０ｂは、車群構成車両Ｖ２の後輪がこれから進む領域である内輪差にあたる領域が、車群構成車両Ｖ２の後続車両である車群構成車両Ｖ３のヘッドライトの照射領域ｓ”に含まれるように、配光調整指令を情報取得部２０の車車間通信部２１を介して車群構成車両Ｖ３に送信する。このように、各車両配光ロジック部４０ｂは、車群の右左折時に、先頭車両の後輪の内輪差にあたる領域が、順次後続車両の照射領域ｓ”に含まれるように、配光調整指令を各々の車両に送信する。この場合、照明に限らず、画像、レーダ等の周辺監視センサにより、車群構成車両Ｖ１の後輪がこれから進む領域である内輪差にあたる領域を検知するようにしても良い。
【００６２】
本実施形態では、各車両配光ロジック部４０ｂは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、車両それぞれのライトの照射領域ｓ’を単独走行時に比べて変更するように制御するため、単独走行時と同じ照射領域ｓ’では車群周囲の監視を十分に行うことができない状況でも、車群走行時に車両それぞれのライトの監視領域ｓ’を変更することにより、車群周囲の監視能力を向上させることが可能となる。
【００６３】
具体的には、各車両配光ロジック部４０ｂは、車群構成車両Ｖ１〜Ｖ４が車群を形成するときに、車両それぞれのライトの照射領域ｓ’同士が重複する面積を単独走行時に比べて小さくなるように制御するため、車群に属する車両の全体としての照射領域が大きくなり、車群周囲の監視能力を一層向上させることが可能となる。結果として、本実施形態によれば、各車両のライトを車群全体として有効に利用することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、各車両配光ロジック部４０ｂは、複数の車両が車群を形成するときであって、車群の旋回時には、先行車両となる車両の旋回内側の領域が、先行車両となる車両に後続する車両のライトの照射領域”となるように制御するため、右左折時の巻き込み事故等を防止することができる。本実施形態によれば、先行車両の運転者にとっては、非常に注意を払う必要がある内輪差にあたる領域を明るく照らすことができ、危険物が存在する場合に、認識しやすくなる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態に係る周辺監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車群全体での周辺監視を行う状態を示す平面図である。
【図３】車群全体での周辺監視領域を示す平面図である。
【図４】先行車両により後続車両の死角を消滅させる様子を示す平面図である。
【図５】先行車両により後続車両の死角を消滅させるために必要な車間距離を示す平面図である。
【図６】車間距離が近距離時に先行車両により後続車両の死角を消滅させる様子を示す平面図である。
【図７】第２実施形態に係る周辺監視装置の構成を示すブロック図である。
【図８】車群全体でライトの配光制御を行うことによる周辺監視を示す平面図である。
【図９】車群全体でライトの照射を行うことによる周辺監視領域を示す平面図である。
【図１０】対向車両、車群外の車両がある場合の周辺監視領域を示す平面図である。
【図１１】先行車両が左折時における後続車両のライトの照射領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ａ，１０ｂ…周辺監視装置、２０…情報取得部、２１…車車間通信部、２２…路車間通信部、２３…各種センサ、２４…ＧＰＳ、３０ａ…周辺監視領域設定部、３０ｂ…車群照射領域設定部、４０ａ…各車両周辺監視領域配分ロジック部、４０ｂ…各車両配光ロジック部、Ｖ１〜Ｖ４…車群構成車両、Ｖｏ…車群外車両、Ｖｏｏ…対向車群外車両、Ｖｏｆ…先行車群外車両、Ｓｔｇｔ，Ｓｔｇｔ’…周辺監視領域、ｓ…監視領域、ｓ’，ｓ”…照射領域、ｅ…ドライバ直接視界、ｍ…ミラー視界、ｂ…死角。
【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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