JP5702400B2 - 車載装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車載装置およびその制御方法に関する。

自動車では高まる安全向上の要請に応えるために、様々な安全装置の装着が進んでいる。近年は安全装置として周囲の物体を検知するための外界認識センサの搭載が進んでいる。外界認識センサとしてはレーザレーダやミリ波レーダ等があげられる。これらの装置を用いることで周囲の物体を検知し、周囲の状況に応じてドライバへの注意喚起や走行制御処理を実行し、危険を回避することが可能となる。例えば、レーザレーダで前方の車両を検知し、衝突の危険を判断するとドライバに注意を促し、それでも衝突の危険を回避できない場合は自動ブレーキをかけることで衝突時の被害を軽減するといった方法である。しかしながら、横方向から飛び出してくる自動車等は、センサのみでは検知できず、未然に衝突を回避することはできない。そこで、センサでは検知できない状況を、センサとは独立に通信を用いて検知し、衝突を未然に回避するアプリケーションがある。

また、特許文献１に、同一物体をセンサおよび通信によって検知しているかを示す多重度を用いて、実際にその車両が存在するかどうかの信頼度を設定し、その信頼度に応じて利用可能なアプリケーションを設定する方法が記載されている。

さらに、特許文献２に、車速・位置の誤差に閾値を設けてセンサと通信で検知した車両を同定し、通信を用いて操舵情報などをセンサ情報に付加して利用する方法が記載されている。

特開2006-195641 特開2010-086269

特許文献１に記載の技術では、通信による位置情報の誤差を考慮していないため、実際に利用した場合は通信による検知車両とセンサによる検知車両は異なる車両として扱われることがある。

特許文献２に記載の技術では、通信による位置情報の誤差を考慮しているため、センサによる検知車両と通信による検知車両が同一か異なるかを判別することができ、通信で得られた付加的な車両情報を利用した高度な制御・警報が可能となる。しかし、これら制御・警報の処理はセンサで車両を検知していることを前提としており、センサによって車両を検知できない場合は利用できない。特にセンサは検知範囲が狭いため、カーブや橋を走行中のように、センサの検知範囲が上下・左右に動きの大きい場合は、前方車両を検知できなくなることがある（以降、このように一度センサで検知した後、検知範囲から外れて検知できなくなることを「ロスト」と呼ぶ）。一方、センサは誤検知を避けるため、通常所定時間連続して同一物を検知した時に初めて制御・警報に利用される。そのため、カーブ等で一度検知できなくなると、再度検知範囲内に前方車両が現れた場合でも制御・警報に利用可能な状態になるまで時間がかかり、衝突回避のための制御・警報が間に合わなくなる場合がある。

このような問題は、複数の異なる特性の検知装置（他車両の検出装置）を用いるとき、各々の検出データが同一の車両の走行情報であると同定できたとしても、その後、検知装置の特性の違いにより、ある検知装置からは検出データを取得できない状況が発生することに起因する。特性の違いとは、上述のように、検知範囲、取得した検出データ（走行情報）の誤差や精度である。センサ出力による走行情報は、自車両との相対的な検出データの精度は良いが、検知範囲が限られる。そのため、カーブや橋では前方車両が検知範囲外になり、検知が途切れる状況が発生する。一方、他車両との無線通信による走行情報は、センサの検知範囲と比較して電波が届く範囲は広く、センサによる検知が途切れるような場合やセンサでは未検知の場合でも他車両の走行情報を受信し続けることができる。しかし、自他車両共に車両位置をＧＰＳ受信機によって取得するため、位置精度はセンサと比較して劣る。検出データを取得できない状況は、上述のようなセンサに限らない。検知装置として無線通信を用いた通信装置を複数用いた場合でも、異なる無線周波数を用いると、一方では通信できる（走行情報を取得できる）としても、他方では建物等により通信が遮断されることがある。

開示される車載装置は次のような構成であり、その制御方法はコントローラによる。他車両の走行情報を出力する第１及び第２の検出装置、並びに、第1の検出装置からの第１の走行情報と第２の検出装置からの第２の走行情報との差が予め定めた閾値以下であり、前記第２の検出装置からの第２の走行情報の検知継続時間が同定用継続時間として定めた、第２の検出装置単独による他車両の検知のために定めた検知継続時間よりも短時間の閾値以上のとき、第１の走行情報と第２の走行情報は共に同一の他車両の走行情報であると判定するコントローラを有する。

望ましい他の態様の車載装置は、コントローラが、第１の走行情報と第２の走行情報は共に他車両の走行情報であるとの判定の後、他車両の第２の走行情報が第２の検出装置から出力されないとき、第１の走行情報を他車両の走行情報とする。

望ましいさらに他の態様の車載装置は、コントローラが、他車両の第２の走行情報が第２の検出装置から出力されずに、第１の走行情報を他車両の走行情報であると判定した後、第1の検出装置からの第１の走行情報と第２の検出装置からの第２の走行情報との差が予め定めた閾値以下のとき、第１の走行情報と第２の走行情報は共に同一の他車両の走行情報であると判定する。

望ましいさらに他の態様の車載装置は、さらに、自車両の走行情報を出力する第３の検出装置を有する。

望ましいさらに他の態様の車載装置は、第１の検出装置は、他車両から送信される、他車両の第1の絶対的な走行情報である第１の走行情報を受信する通信装置であり、第２の検出装置は他車両を検出し、自車両に対する他車両の第２の相対的な走行情報である第２の走行情報を出力するセンサであり、第３の検出装置は自車両の第３の絶対的な走行情報を出力するＧＰＳ受信機であり、コントローラは、自車両の第３の絶対的な走行情報と第１の走行情報とから、他車両の第１の相対的な走行情報を取得し、第１の走行情報と第２の走行情報との差を第１の相対的な走行情報と第２の相対的な走行情報との差として求める。

カーブや橋などであっても、他の検出装置からの他車両の走行情報があるとき、他の検出装置により他車両の捕捉を継続できると共に、センサによる他車両の検知からセンサ情報による制御・警報までの時間を短縮することができる。

安全運転支援システムのシステム構成例である。 コントローラの機能構成図である。 無線通信データのデータフォーマットである。 通信データのデータフォーマットである。 センサデータのデータフォーマットである。 ＧＰＳデータのデータフォーマットである。 制御命令のデータフォーマットである。 通信データバッファの構成である。 センサデータバッファの構成である。 統合前処理データバッファの構成である。 統合データの構成である。 統合処理部の処理のフローチャートである。 同定中のデータに対する処理のフローチャートである。 同定後ロストのデータに対する処理のフローチャートである。 未検知データの同定処理のフローチャートである。

本発明の実施形態の車載装置は次のような構成であり、その制御方法はコントローラによる。コントローラは、他車両の走行情報を出力する第１の検出装置としての通信装置及び第２の検出装置としてのセンサに接続する。コントローラは、第1の検出装置からの第１の走行情報と第２の検出装置からの第２の走行情報との差が予め定めた閾値以下であり、前記第２の検出装置からの第２の走行情報の検知継続時間が同定用継続時間として定めた、第２の検出装置単独による他車両の検知のために定めた検知継続時間よりも短時間の閾値以上のとき、第１の走行情報と第２の走行情報は共に同一の他車両の走行情報であると判定する。すなわち、センサによる第２の走行情報と比較して精度が悪い通信装置による第１の走行情報が取得できている場合、センサ単独による他車両の検知のために定めた検知継続時間よりも短時間の同定用継続時間を閾値として、第１の走行情報と第２の走行情報は共に同一の他車両の走行情報であると、コントローラが同定する。これにより、精度の良い検出装置であるセンサからの他車両の走行情報を警告・制御に利用可能とするまでの時間を短期化する。

以下、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、他車両の検出装置としてセンサと無線通信による通信端末を用いた安全運転支援システムの構成の例およびカーブでの適用事例を示した図である。図１に示すように、安全運転支援システムは、自車両１００に、自車両１００の外部との通信のための通信端末１０１、自車両１００の周辺の車両を検知するセンサ１０２、通信端末１０１及びセンサ１０２により取得したデータを統合するコントローラ１０３を持つ。本実施形態では、複数の異なる特性の検知装置（他車両の検出装置）として、通信端末１０１及びセンサ１０２を例に説明する。

他車両１１０は、通信端末１１３を持ち、通信端末１１３を用いて無線通信データ３１０を定期的に周囲に送信する。他車両１１０は、位置情報や車速情報としてＧＰＳ受信機１１４から車載ネットワーク１１５に出力されるデータを利用する。車載ネットワーク１１５は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＦｌｅｘＲａｙなどの規格に準じたネットワークである。

自車両１００はさらに、自車両１００の位置を測定するためのＧＰＳ受信機１０４、エンジンやブレーキの制御を実行する制御ＥＣＵ１０５、各々の機器を相互に接続するための車載ネットワーク１０６を持つ。

通信端末１０１は、他車両１１０から無線通信データ３１０を受信すると、車載ネットワーク１０６用のフォーマットに変えて、車載ネットワーク１０６に通信データ３２０を出力する。この無線通信データ３１０は、一般的に同一の車両から数百ミリ秒ごとに送信されてくる。逆に通信端末１０１は、自車両１００の位置情報を通信データ３１０のフォーマットで他車両１１０などの周辺車両に向けて送信する。実際には、自車両１００の周辺に向けて送信する。

センサ１０２は、検知した周辺車両の情報をセンサデータ３３０として車載ネットワーク１０６に出力する。センサデータ３３０には、検知した周辺車両の相対位置、相対速度と共に、車両そのものの誤検知の可能性があるかどうかを示す信頼度なども含まれる。センサ１０２からのセンサデータ３３０は周期的に出力される。例えば１００ミリ秒ごとに検知した周辺車両情報（センサデータ３３０）が出力される。センサ１０２は、例えばミリ波やレーザレーダである。

ＧＰＳ受信機１０４は、受信したＧＰＳ情報をＧＰＳデータ３５０に変換して車載ネットワーク１０６に出力する。

コントローラ１０３は、車載ネットワーク１０６から通信データ３２０、センサデータ３３０、ＧＰＳデータ３５０を入力して、これらの周辺車両情報を統合するとともに、その情報を元にアプリケーションを実行し、警告や制御のための制御命令３６０を車載ネットワーク１０６に出力する。コントローラ１０３で実行されるアプリケーションは、例えば前方車両との相対距離・相対速度から追突の危険性を求め、追突の危険性がある場合は減速制御するように制御命令３６０を出力する。

制御ＥＣＵ１０５は、車載ネットワーク１０６から制御命令３６０を入力し、制御命令３６０に従って自車両１００（の搭載機器）を制御する。制御ＥＣＵ１０５は、例えばエンジンコントローラやブレーキコントローラ、トランスミッションコントローラである。

図１は、自車両１００と共に他車両１１０が同一方向に走行し、他車両１１０が他車両１１０（１）付近を走行しているとき、カーブのために自車両１００の前部に搭載しているセンサ１０２の検知範囲に他車両１１０が完全に含まれず（図示）、他車両１１０が他車両１１０（２）付近を走行（自車両１００は図の１１０（１）付近を走行）しているとき、センサ１０２の検知範囲に他車両１１０が含まれる（煩雑になるので図示略）状況を示している。このようなカーブの場面では、他車両１１０が他車両１１０（１）のようにセンサ１０２の検知範囲外にある場合は、通信端末１０１によって得られる情報を元にアプリケーションを実行し、他車両１１０が他車両１１０（２）のようにセンサ１０２の検知範囲に入った場合はセンサ１０２および通信端末１０１によって得られる情報を元にアプリケーションを実行する。特に図１に示したようなカーブでは、センサ１０２の検知範囲の横方向の動きが大きく、他車両１１０がセンサ１０２の検知範囲外になりやすく、通信端末１０１によって得られる情報との連動がアプリケーションの実行に有効になる。

図２は、コントローラ１０３の機能構成を示した図である。コントローラ１０３は、通信端末１０１から出力された通信データ３２０を処理する通信データ処理部２０１、センサ１０２から出力されたセンサデータ３３０を処理するセンサデータ処理部２０２、通信データ処理部２０１及びセンサデータ処理部２０２の各々により処理された通信データ３２０およびセンサデータ３３０を統合するデータ統合部２０３、統合したデータをアプリケーションから利用しやすいようにＡＰＩを提供するアプリ用Ｉ／Ｆ部２０４、実際にデータを利用するアプリケーション２０５を持つ。なお、データ統合部２０３は、所定の時間ステップで周期的に実行される。また通信データ処理部２０１で処理したデータを保持する通信データバッファ２１１、センサデータ処理部２０２で処理したデータを保持するセンサデータバッファ２１２、データ統合部２０３でデータ統合を行うために変換したデータを一時的に保持する統合前処理データバッファ２１３、一つ前の時間ステップ(前時刻)での統合前処理データバッファ２１３の内容を保持する統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）２１４、データ統合をした結果を保持する統合データテーブル（以下、統合データ）２１５を有する。

通信データ処理部２０１は、通信端末１０１から出力された通信データ３２０を受信したときに実行され、通信データ３２０の内容を通信データバッファ２１１に格納する。このとき同じ他車両から送信された通信データは、上書きする形で通信データバッファ２１１に格納しても良いし、位置情報の誤差を補正するために、過去に受信した通信データを用いて平滑化や平均値をとるフィルタ処理を実行しても良い。またフィルタ処理を実行する場合は、同一車両からどれだけの期間、継続的に通信データが入力されているかを求めて、求めた継続時間も通信データバッファ２１１に格納する。

ＧＰＳ受信機１０４から受信したＧＰＳデータ３５０についても通信端末１０１から受信した通信データ３２０と同様に、通信データ処理部２０１で通信データバッファ２１１に格納する。ＧＰＳデータ３５０の場合も通信データ３２０の場合と同様、位置情報の誤差を補正するために、過去に受信したＧＰＳデータを用いてフィルタ処理を実行しても良い。

センサデータ処理部２０２はセンサ１０２から出力されたセンサデータ３３０を受信したタイミングで実行され、センサデータ３３０の内容をセンサデータバッファ２１２に格納する。センサ１０２は定期的に検知車両情報をデータセットとして出力するので、センサデータバッファ２１２に記録されている過去のデータを削除してから上書きをしても良いし、通信データ処理部２０１と同様に、フィルタ処理を実行しどれだけの期間、継続的にセンサデータが入力されているかを求めて、センサデータバッファ２１２に格納しても良い。

データ統合部２０３は周期的に実行され、通信データバッファ２１１の内容とセンサデータバッファ２１２の内容を統合し、統合データ２１５を生成する。統合データ２１５を生成するために、データ統合部２０３は通信データバッファ２１１の情報を統合処理のタイミングに補外処理すると共に座標系を相対座標系に変換し統合前処理データバッファ２１３に格納する。同様にセンサデータバッファ２１２の情報も統合処理のタイミングに補外処理し統合前処理データバッファ２１３に格納する。こうして生成された統合前処理データバッファ２１３を元に同定処理を実行して統合データ２１５を生成する。同定処理は例えば位置のずれが閾値以内であるか、車速ベクトルのずれが閾値以内であるかを基準に実施する。また、データを取得してから長時間時間が経ったデータはデータの信頼度が低いことから、そもそも同定処理の対象となるかどうかの判断もデータ統合部２０３で実施する。これにより例えば通信圏外に入り長時間通信できない車両の情報は利用しないように判断したり、トンネルに入るなどして長時間自車両のＧＰＳデータ３５０を取得できない場合は相対値の信頼性が下がることから、通信データ３２０を利用せずセンサデータ３３０のみを用いて統合データ２１５を生成する。統合データ２１５を生成するために、過去のデータセットを利用する場合は、あらかじめ過去のデータセットを統合前処理データバッファ２１４にコピーしておく。

アプリ用Ｉ／Ｆ部２０４は、各アプリケーション２０５から統合データ２１５を利用しやすいようなライブラリを提供する。例えば自車両に近い順にソートしたデータセットを提供したり、自車両と衝突するタイミングが早いものから順にソートしたデータセットを提供したりする。

アプリケーション２０５はセンサデータ３３０及び通信データ３２０を基にした統合データ２１５を用いた安全アプリケーションである。例えば、前方車両と衝突の危険を検知すると制御命令として減速の命令を生成し、車載ネットワーク１０６に出力するアプリケーションや交差点で衝突の危険を検知すると、警告情報を車載ネットワーク１０６に出力するアプリケーションである。

通信データバッファ２１１は、自車両１００のＧＰＳ情報と他車両１１０から受信した通信データ３２０を保持し、その通信データ３２０は、自車両・他車両の緯度、経度、速度ベクトルなどの、自車両１００または他車両１１０走行情報である。データの信頼性を把握できるよう、データ生成時刻や同一車両からデータを取得してからどれだけの期間継続的にデータを受信しているのかを示す時間を持っても良い。

センサデータバッファ２１２は、センサ１０２が検知したセンサデータ３３０を保持し、そのセンサデータ３３０は、自車両１００を基準とした周辺車両の相対位置、相対速度ベクトルなどの他車両１１０の走行情報である。検知の信頼性を把握できるよう、検知をしてからどれだけの期間継続的に検知が行われているかを示す時間を持っても良い。

統合前処理データバッファ２１３は、統合データ２１５を生成するための一時的なデータを格納する。この一時的なデータは、通信データバッファ２１１やセンサデータバッファ２１２に格納されているデータから生成され、相対座標や相対速度ベクトル情報である。また、センサデータ３３０及び通信データ３２０のいずれが元になっているデータなのかを示す値も持つ。

統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）２１４は、統合前処理データバッファ２１３に格納されていた一つ前の時間ステップのデータをコピーしたデータセットを格納する。データ統合部２０３で通信データバッファ２１１、センサデータバッファ２１２の内容から統合前処理データバッファ２１３を生成する前に、データ統合部２０３により、統合前処理データバッファ２１３から統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）２１４へコピーされる。

統合データ２１５は、センサ１０２及び通信端末１０１により得られた周辺車両の情報を統合したデータセットであり、周辺車両の相対位置、相対速度などを含む。

図３Ａは自車両１００と他車両１１０の間で送受信される無線通信データ３１０を示す。無線通信データ３１０は、車両識別子３１１、緯度３１２、経度３１３、速度３１４、方向３１５、タイムスタンプ３１６を含んでいる。

車両識別子３１１は、通信データ３１０を送信する車両（送信元車両）を一意に識別できる識別子である。緯度３１２、経度３１３は、ＧＰＳ受信機１１４によって取得された送信元車両の絶対位置を表す。速度３１４は、車載ネットワーク１１５上を流れる車速パルス情報を元に生成された送信元車両の速度を表す。方向３１５はＧＰＳ受信機１１４やジャイロによって生成された送信元車両の速度ベクトルの方向（0.0度が北方向を示す。）を表す。タイムスタンプ３１６は緯度３１２、経度３１３の位置情報、車速ベクトル（速度、方向）情報が生成された時刻を表し、ＧＰＳ受信機１１４でＧＰＳ情報を受信した時刻である。車速情報などで位置情報を補正している場合は、補正を実行した時刻を表す。

図３Ｂは通信端末１０１から車載ネットワーク１０６に出力される、他車両１１０から通信端末１０１によって取得された通信データ３２０を示す。通信データ３２０はデータ識別子３２１、車両識別子３２２、緯度３２３、経度３２４、速度３２５、方向３２６、タイムスタンプ３２７を含んでいる。

データ識別子３２１は、通信データ３２０であることを示す識別子である。車両識別子３２２、緯度３２３、経度３２４、速度３２５、方向３２６、及び、タイムスタンプ３２７はそれぞれ、無線通信データ３１０の車両識別子３１１、緯度３１２、経度３１３、速度３１４、方向３１５、タイムスタンプ３１６である。換言すると、通信データ３２０は、無線通信データ３１０にデータ識別子３２１を付加したデータである。

図３Ｃは、センサ１０２から車載ネットワーク１０６に出力される、センサ１０２が検知した周辺車両の情報を表すセンサデータ３３０を示す。センサデータ３３０はデータ識別子３３１、検知台数３３２、検知台数３３２の数（Ｎ）分の検知車両情報３３３、タイムスタンプ３３４からなる。検知車両情報３３３は、それぞれ検知番号３４１、相対距離３４２、相対位置角度３４３、相対速度３４４、方向３４５、信頼度３４６を含む。

データ識別子３３１は、本データがセンサデータ３３０であることを示す識別子である。検知台数３３２は、センサ１０２が検知した車両の台数を示す。検知車両情報３３３は検知台数３３２で設定された数（Ｎ）だけ存在し、それぞれが検知した車両1台の相対位置や相対速度情報を示す。タイムスタンプ３３４は、センサ１０２が周辺車両の検知を実行した時刻を示す。

検知番号３４１は、センサ１０２が検知した車両に対して付与する識別番号で、センサ１０２で過去検知した車両と同一の車両であると判断できた場合に同一の番号を用いる。相対距離３４２は、センサ１０２が検知した、自車両１００と該当車両の相対距離を示す。相対位置角度３４３は、センサ１０２が検知した該当車両が自車両１００の進行方向を基準に何度の方向に位置するのかを示す。例えば自車両１００の進行方向を基準に時計回りに何度の方向かで表現する。相対速度３４４は、自車両１００の速度を基準に、センサ１０２が検知した該当車両の相対速度の大きさを示す。方向３４５はセンサ１０２が検知した該当車両の相対速度について、どの方向に向かっているのかを示す。例えば自車両の進行方向を基準に時計回りに何度の方向かで表現する。信頼度３４６は該当車両の検知情報が誤検知である可能性があるかを示す。「０」は誤検知の可能性があることを示し、「１」は誤検知の可能性がないことを示す。例えば、あらかじめ定めた閾値より長い時間検知が続いた場合に誤検知でないとし「１」を設定し、閾値以下の場合は誤検知の可能性があるとし「０」を設定する。これは、センサ１０２はノイズにより誤検知をする可能性があり、検知を一定時間継続できないと誤検知でないとすることができないからである。
センサデータ３３０は、センサ１０２が周辺車両を周期的に走査するたびに出力される。

図３Ｄは、ＧＰＳ受信機１０４から車載ネットワーク１０６に出力されるＧＰＳデータ３５０を示す。ＧＰＳデータ３５０は、データ識別子３５１、緯度３５２、経度３５３、タイムスタンプ３５４を含む。

データ識別子３５１は、本データがＧＰＳデータ３５０であることを示す識別子である。緯度３５１は、ＧＰＳ受信機１０４がＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより得られた自車両１００の絶対位置の緯度を表す。経度３５２は、ＧＰＳ受信機１０４がＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより得られた自車両１００の絶対位置の経度を表す。タイムスタンプ３５９はＧＰＳ受信機１０４がＧＰＳ衛星からの電波を元に自車両１００の絶対位置を生成した時刻を示す。

図３Ｅは、コントローラ１０３のアプリケーションによって生成され車載ネットワーク１０６に出力され、受信した制御ＥＣＵ１０５が制御に利用する制御命令３６０を示す。制御命令３６０は、データ識別子３６１、制御情報３６２、タイムスタンプ３６３からなる。

データ識別子３６１は本データが制御命令３６０であることを示す識別子である。制御情報３６２は、具体的に制御ＥＣＵ１０５が実行すべき制御命令が記載される。タイムスタンプ３６３は該当する制御命令３６０が生成された時刻を示す。例えば、コントローラ１０３の衝突防止アプリケーションが前方車両との衝突の危険性を検知した場合、制御情報３６２には「減速」の制御命令が記載される。

図４は、通信データバッファ２１１の構成を示す。通信データバッファ２１１には、車両識別子４０１、緯度４０２、経度４０３、速度４０４、方向４０５、タイムスタンプ４０６として、通信データ３２０の車両識別子３２２、緯度３２３、経度３２４、速度３２５、方向３２６、及び、タイムスタンプ３２７が格納され、さらに、同一車両から受信した通信データ３２０の継続時間である検知継続時間４０７が格納される。また自車両１００のＧＰＳ受信機１０４から出力されたＧＰＳデータ３５０についても、車両識別子を「#0000」として、通信データ３２０と同様に通信データバッファ２１１に格納される。

検知継続時間４０７は、該当車両の検知がどれだけの時間継続しているかを示す。初めて該当車両を示す通信データ３２０をコントローラ１０３が受信した場合に0を設定する。2回目以降に受信した場合は、前回受信した時刻との時間差分を加算した値を設定する。但し、前回の受信からの経過時間が予め定めた閾値以上の場合は0にリセットする。

図４は、自車両１００のＧＰＳ情報と3台の車両が通信によって検知されている状態を示している。

１行目は、車両識別子#0000の自車両１００の位置情報を示している。ＧＰＳデータ３５０から自車両１００の絶対位置は緯度35.00000度、経度140.00000度と算出されている。また速度４０４は16.7[m/s](約60km/h)、進行方向は0.0(度)で北方向に直進していることを示す。GPSに基づく位置情報生成時刻を表すタイムスタンプは0003200（時間単位は、たとえば１ミリ秒である。）を示し、検知継続時間が3000となっていることから、200から0003200まで継続的にGPSデータ３５０を取得できていることを示す。

２行目は車両識別子が「#0010」の他車両１１０からの無線通信データ３１０に基づく通信データ３２０を示す。他車両１１０の絶対位置は緯度４０２が35.00020度、経度４０３が139.9998度。速度４０４は16.7[m/s](約60km/h)、進行方向は170.0度でほぼ南方向で自車両１００に接近してきていることを示す。

３行目は車両識別子が「#0020」の他車両１１０からの無線通信データ３１０に基づく通信データ３２０を示す。他車両１１０の絶対位置は緯度４０２が35.00050度、経度４０３が139.9992度。速度４０４は16.7[m/s](約60km/h)、進行方向は340.0度でほぼ北方向で自車両１００と進行方向、速度共にほぼ同様であることを示す。

４行目は車両識別子が「#0030」の他車両１１０からの無線通信データ３１０に基づく通信データ３２０を示す。他車両１１０の絶対位置は緯度４０２が35.00121度、経度４０３が139.99940度。速度４０４が8.5[m/s](約30km/h)、進行方向は300.0度で自車両１００からほぼ北西方向に離れるように低速で進んでいることを示す。

図５はセンサデータバッファ２１２の構成を示す。センサデータバッファ２１２は検知番号５０１、相対距離５０２、相対位置角度５０３、相対速度５０４、方向５０５、検知継続時間５０６からなる。

検知番号５０１はセンサ１０２が同一の対象物を継続的に検知している場合、同一の番号が割り振られており、その値を示す。相対距離５０２は、センサ１０２が検知した、自車両１００と対象車両（検知した他車両１１０）との相対距離を示す。相対位置角度５０３は、自車両１００の進行方向を基準にした場合、センサ１０２が検知した対象車両が時計回りに何度の方向に位置するかを示す。相対速度５０４は、センサ１０２が検知した、自車両１００に対する対象車両の相対速度の大きさを示す。方向５０５は、センサ１０２が検知した、自車両１００に対する対象車両の相対速度ベクトルが自車両１００の進行方向を基準に時計回り何度の方向を向いているかを示す。検知継続時間５０６は、センサ１０２が対象車両を連続でどれだけの時間検知しているかを示す。この値は検知番号５０１が同一のデータが連続的に入力される間は加算され、入力が途切れたタイミングで0になる。

図５の場合1台の車両が検知されている。検知されている車両は、検知番号５０１が「#S01」、相対距離５０２が20.0 [m]、相対位置角度５０３が354.3度、相対速度が32.0[m/s]、方向５０５が175.0度、検知継続時間５０６が1000 [ms]ということを示している。

図６は、統合前処理データバッファ２１３の構成を示す。統合前処理データバッファ２１３は、車両識別子/センサ検知番号６０１、相対距離６０２、相対位置角度６０３、相対速度６０４、方向６０５、タイムスタンプ６０６、検知継続時間６０７、ソース６０８、検知状態６０９を格納する。

車両識別子/センサ検知番号６０１は、通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の車両識別子４０１の値が、センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の検知番号５０１の値を格納する。この値によって、検知車両（検知した他車両１１０）を識別する。

相対距離６０２は自車両１００と検知車両の相対距離を示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の緯度４０２、経度４０３に対して現在時刻への時刻補正を行った上で、車両識別子４０１が「#0000」の自車両１００の位置との差分から求めた相対距離を格納する。センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の相対距離５０２に対して現在時刻への時刻補正を行った値を格納する。

相対位置角度６０３は、自車両１００から見たときに検知車両がどの方向にあるかを示す。この角度は自車両１００の進行方向を基準に時計回りに何度の方向にあるかを示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の緯度４０２、経度４０３に対して現在時刻への時刻補正を行った上で、車両識別子４０１が「#0000」の自車両１００の位置との差分から求めた相対的な位置に対して自車両１００の進行方向から算出された値を格納する。センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の相対位置角度５０３に対して現在時刻への時刻補正を行った値を格納する。

相対速度６０４は、自車両１００と検知車両の相対速度の大きさを示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の該当するデータの速度４０４、方向４０５から得られる速度ベクトルと車両識別子４０１が「#0000」の自車両１００の速度４０４、方向４０５から得られる自車両１００の速度ベクトルとの差分から求められた相対速度ベクトルの大きさを格納する。センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の速度４０４を格納する。

方向６０５は、自車両１００と検知車両の相対速度の方向を示す。この角度は自車両１００の進行方向を基準に時計回りに何度の方向かを示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の該当するデータの速度４０４、方向４０５から得られる速度ベクトルと車両識別子４０１が「#0000」の自車両１００の速度４０４、方向４０５から得られる自車両１００の速度ベクトルとの差分から求められた相対速度ベクトルに対して自車両１００の進行方向から算出された値を格納する。センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の方向４０５を格納する。

タイムスタンプ６０６は、該当するデータを検出した時刻のタイムスタンプを示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の元にしたデータのタイムスタンプ４０６の値である。センサデータバッファ２１２を元にしている場合は最後にセンサデータ３３０が入力された時刻を示す値である。

検知継続時間６０７は、該当する車両識別子/センサ検知番号６０１のデータがどれだけ連続して継続的に入力されているかを示す。通信データバッファ２１１を元にしている場合は通信データバッファ２１１の元にしたデータの検知継続時間４０７の値がである。センサデータバッファ２１２を元にしている場合はセンサデータバッファ２１２の元にしたデータの検知継続時間５０６の値である。

ソース６０８は、元にしたデータが通信データバッファ２１１及びセンサデータバッファ２１２のいずれのデータかを示す。通信データバッファ２１１を元にした場合は「２（通信）」を設定する。センサデータバッファ２１２を元にした場合は「１（センサ）」を設定する。

検知状態６０９は、該当データを統合処理に利用したかどうかを示す。2種類の状態が存在し、「０(未検知)」と「１（検知済）」がある。データ統合部２０３が通信データバッファ２１１、センサデータバッファ２１２を元に統合前処理データバッファ２１３を生成したタイミングで「０（未検知）」が設定される。その後、データ統合部２０３の処理を実行して、統合データ２１５に該当データが反映されると「１（検知済）」に書き換えられる。

図６は、統合前処理データバッファ２１３に４つの検知情報が格納されていることを示す。例えば、1行目は通信データバッファ２１１を元にして生成されたデータであり、車両識別子６０１が「#000010」、自車両１００との相対距離６０２が25.0[m]で相対位置角度６０３が354.3度、相対速度の大きさである相対速度６０４が32.0[m/s]、方向が175.0度の方向、検知された時刻を示すタイムスタンプ６０６は「0003120」、検知継続時間６０７は2000[ms]、検知状態６０９は「０（未検知）」であり、まだ統合データ２１５には反映されていない検知情報である。

図７は、統合データ２１５の設定を示す。統合データ２１５は、車両識別子７０１、センサ検知番号７０２、相対距離７０３、相対位置角度７０４、相対速度７０５、方向７０６、状態７０７を格納する。

車両識別子７０１は、通信データバッファ２１１が元になっている場合、どの車両の情報が元になっているかが分かるように通信データバッファ２１１の車両識別子４０１を用いる。通信データバッファ２１１が元になっておらず、センサのみで生成されたデータの場合は車両識別子７０１の欄には「−」を格納する。

センサ検知番号７０２は、センサデータバッファ２１２が元になっている場合、どの車両の情報が元になっているかが分かるようにセンサデータバッファ２１２の検知番号５０１を用いる。センサデータバッファ２１２が元になっておらず、通信のみで生成されたデータの場合はセンサ検知番号７０２の欄には「−」を格納する。

相対距離７０３は、自車両１００と検知車両の相対距離を示す。相対位置角度７０４は、自車両１００から見たときに、検知車両の方向を示す。この角度は、自車両１００の進行方向を基準に時計回りに何度の方向にあるかを示す。相対速度７０５は、自車両１００と検知車両の相対速度の大きさを示す。方向７０６は、自車両１００と検知車両の相対速度の方向を示す。この角度は、自車両１００の進行方向を基準に時計回りに何度の方向かを示す。相対距離７０３、相対位置角度７０４、相対速度７０５、方向７０６は通信データバッファ２１１の情報のみまたはセンサデータバッファ２１２の情報のみを元にして生成されたデータの場合は、統合前処理データバッファ２１３の該当する検知車両の相対距離６０２、相対位置角度６０３、相対速度６０４、方向６０５の値が格納される。一方、通信データバッファ２１１、センサデータバッファ２１２両方の情報を用いる場合は、統合前処理データバッファ２１３の該当する２つの検知車両データの相対距離６０２、相対位置角度６０３、相対速度６０４、方向６０５の値を混合（所定の重みを乗じて加算、平均など）した値を格納する。

状態７０７は、データの同定状態を示す。状態としては「#00(未検知)」「#01(通信単独)」「#02(センサ単独)」「#03(同定中)」「#04(同定後ロスト)」の５種類がある。「#00(未検知)」は、該当するデータが通信・センサどちらでも検知されていないことを示す。この値はデータ統合部２０３の処理の中で一時的に設定されることがある状態で、この値が設定されたデータは最終的に削除される。「#01(通信単独)」は、該当するデータが通信によってのみ検知されているデータであることを示す。「#02(センサ単独)」は、該当するデータがセンサによってのみ検知されているデータであることを示す。「#03(同定中)」は、該当するデータがセンサ・通信の両者によって検知されているデータであることを示す。「#04(同定後ロスト)」は、一度センサ・通信の両者によって検知された状態になったが、現在はセンサがロストしている状態にあることを示す。この状態が一定期間以上続いた場合もしくはこの状態で相対位置・相対速度が一定以上変化した場合は、データ統合部２０３の処理により「#01(通信単独)」に変更される。

図８は、データ統合部２０３の処理のフローチャートを示す。データ統合部２０３は、所定の時間間隔で周期的に起動されるので、統合前処理データバッファ２１３のデータ（前回起動時の処理終了時のデータ）を統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）２１４にコピーする（８０１）。

通信データバッファ２１１のデータを読み込み、現在時刻に値を補正する（８０２）。補正方法としては例えば速度の変化がないと仮定して、現在時刻とタイムスタンプ４０６の差と相対速度４０４、方向４０５から緯度４０２、経度４０３を補正する。続いて、車両識別子４０１が「#0000」の自車両１００のデータとの差分を取ることで相対値に変換し、統合前処理データバッファ２１３に格納する（８０３）。このとき、タイムスタンプ６０６は該当車両と自車両１００の小さい値（より過去の値）を、検知継続時間６０７も該当車両と自車両１００の小さい値を用いる。ソース６０８には「２（通信）」、検知状態６０９には「０（未検知）」を格納する。

センサデータバッファ２１２のデータを読み込み、現在時刻に値を補正して統合前処理データバッファ２１３に格納する（８０４）。このとき、ソース６０８には「１（センサ）」、検知状態６０９には「０（未検知）」を格納する。ここで統合前処理データバッファ２１３に格納したデータのうちタイムスタンプ６０６と現在時刻との差があらかじめ定めた閾値以上のデータは、信頼性が低く利用できないので破棄する（８０５）。

統合データ２１５を参照し、状態７０７が「#03（同定中）」のデータがないか確認する（８０６）。データが存在する場合は「#03（同定中）」のデータに対する処理を実行する（８０７）。「#03（同定中）」のデータに対する処理の詳細は図９にてフローチャートを用いて後述する。データが存在しない場合は処理８０８に進む。

統合データ２１５に「#04（同定後ロスト）」データがあるか確認する（８０８）。データが存在する場合は「#04(同定後ロスト)」のデータに対する処理を実行する（８０９）。「#04(同定後ロスト)」のデータに対する処理の詳細は図１０にてフローチャートを用いて後述する。データが存在しない場合は処理８１０に進む。

統合前処理データバッファ２１３の検知状態６０９が「０（未検知）」のデータの同定処理を実施する（８１０）。同定処理の詳細は図１１にてフローチャートを用いて後述する。統合データ２１５で状態７０７が「#00（未検知）」のデータを探し、該当データがある場合は、該当データを削除し（８１１）、データ統合部２０３の処理を終了する。

図９は、統合データ２１５の状態７０７が「#03（同定中）」のデータに対する処理（図８：８０７）の詳細のフローチャートを示す。統合前処理データバッファ２１３を対象に、統合データ２１５の状態７０７が「#03（同定中）」のデータと同じ車両識別子６０１を持つデータを検索する（９０１）。データがない場合、処理を終了する。データがある場合、統合前処理データバッファ２１３を対象に、統合データ２１５の該当データのセンサ検知番号７０２と同じセンサ検知番号６０１を持つデータを検索する（９０２）。データがない場合、統合データ２１５の該当データについてセンサ検知番号７０２を「−」に設定し、状態７０７を「#04（同定後ロスト）」に設定する（９０５）。処理９０２で該当するデータがある場合、統合前処理データバッファ２１３の対応する通信データ及びセンサデータの値をあらかじめ定めた比率で合成して統合データ２１５に格納する（９０３）。この比率は例えばセンサデータを100%信頼できる場合は、通信：センサ＝０：１００に設定し、センサデータの値をそのまま格納する。統合前処理データバッファ２１３の該当する通信データまたはセンサデータについて、検知状態６０９に「１（検知済）」を格納し(９０４)、処理を終了する。

図１０は、統合データ２１５の状態７０７が「#04（同定後ロスト）」データに対する処理（図８：８０９）の詳細のフローチャートを示す。統合前処理データバッファ２１３を対象に、統合データ２１５の状態７０７が「#04（同定後ロスト）」のデータと同じ車両識別子６０１を持つデータを検索する（１００１）。データがない場合は統合データ２１５の該当するデータの状態７０７を「#00（未検知）」に設定し（１０１０）、処理を終了する。データがある場合は統合前処理データバッファ２１３の該当データと統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）２１４の該当データとの差分を算出し、算出した差分を統合データ２１５の該当データに加算する（１００２）。統合前処理データバッファ２１３の該当データの検知状態６０９を「１（検知済）」に設定する（１００３）。

該当データのロストしてからの経過について、位置・速度ベクトルの偏差や経過時間があらかじめ設定されている基準の範囲内かを確認する（１００４）。基準の範囲外の場合、統合データ２１５の該当データの状態７０７を「#01（通信単独）」に設定し（１００５）。処理を終了する。基準の範囲内の場合、統合前処理データバッファ２１３で、ソース６０８が「１（センサ）」かつ検知状態６０９が「０（未検知）」となっているデータに対して同定可能かどうか調べる（１００６）。同定可能かどうかの判定は、相対距離の差、相対速度の差、方向の差の各々があらかじめ設定されている閾値以内であるかどうかで判定する。同定可能なデータがない場合は、処理を終了する。

同定可能なデータがある場合、統合前処理データバッファ２１３の該当する通信データ及びセンサデータの値をあらかじめ定めた比率で合成し統合データ２１５に格納する（１００７）。この比率は、例えばセンサデータを100%信頼できる場合は、通信：センサ＝０：１００に設定し、センサデータの値をそのまま格納することとなる。統合前処理データバッファ２１３の該当する通信データ及びセンサデータについて検知状態６０９を「１（検知済）」に設定する（１００８）。統合データ２１５の該当するデータの状態７０７を「#03（同定中）」に設定し（１００９）、処理を終了する。

図１１は、統合前処理データバッファ２１３の検知状態６０９が「０（未検知）」のデータの同定処理（図８：８１０）の詳細のフローチャートを示す。統合前処理データバッファ２１３から、ソース６０８が「１（センサ）」であり、検知状態６０９が「０（未検知）」であるデータを抽出する（１１０１）。抽出したデータに対して、統合前処理データバッファ２１３の中に、ソース６０８が「２（通信）」であり、検知状態６０９が「０（未検知）」のデータを比較し、同定可能なデータがあるかどうかを調べる（１１０２）。同定可能かどうかの判定は、相対距離の差、相対速度の差、方向の差の各々があらかじめ定めた閾値以内であるかどうかで判定する。同定可能なデータがある場合は処理１１０３に進み、同定可能なデータがない場合は処理１１０７に進む。

処理１１０３では、抽出された統合前処理データバッファ２１３のセンサデータの検知継続時間６０７があらかじめ定めた同定処理用の閾値以上であるか判定する。この同定処理用の閾値は、後述するセンサ単独検知用の閾値よりも短く設定する。閾値以上である場合は処理１１０４に進み、閾値以上でない場合は処理１１１１に進む。

処理１１０４では、統合前処理データバッファ２１３の同定された通信データ及びセンサデータの値をあらかじめ定めた比率で合成して統合データ２１５に格納する（１１０４）。この比率は、例えばセンサデータを100%信頼できる場合は、通信：センサ＝０：１００に設定し、センサデータの値をそのまま格納することとなる。統合前処理データバッファ２１３の該当する通信データ及びセンサデータの検知状態６０９を「１（検知済）」に設定する（１１０５）。さらに統合データ２１５の該当するデータの状態７０７を「#03（同定中）」に設定し（１１０６）、処理１１１１に移る。

処理１１０２で同定可能なデータがない場合、抽出された統合前処理データバッファ２１３のセンサデータの検知継続時間６０７があらかじめ定めたセンサ単独検知用の閾値以上であるか判定する（１１０７）。閾値以上である場合は処理１１０８に進み、閾値以上でない場合は処理１１１１に進む。処理１１０８では抽出された統合前処理データバッファ２１３のセンサデータの値をそのまま統合データ２１５に格納する（１１０８）。統合前処理データバッファ２１３の該当するセンサデータの検知状態６０９を「１（検知済）」に設定する（１１０９）。さらに統合データ２１５の該当するデータの状態７０７を「#01（センサ単独）」に設定し（１１１０）、処理１１１１に移る。

統合前処理データバッファ２１３から、ソース６０８が「２（通信）」であり、検知状態６０９が「０（未検知）」のデータを抽出する（１１１１）。抽出データが存在しない場合は、処理を終了する。抽出データが存在する場合は、該当データの内容を統合データ２１５に格納する（１１１２）。統合データ２１５の該当するデータの状態７０７を「#02（通信単独）」に設定し（１１１３）、処理を終了する。

以上、本実施形態によれば、カーブや橋などであっても、通信端末１０１からの他車両の走行情報があるとき、センサ１０２からの他車両の走行情報による他車両の同定を早期化できる。

また、センサ１０２による検知がロストした場合でも、データ統合部２０３により一度同定されていれば、状態を「同定後ロスト」として扱い、通信データにより補正をすることで、他車両の捕捉を続けられるようになる。またセンサ情報との同定処理を十分な検知継続時間を待たずに行うようにすることで、ロストからの復帰を高速化できる。これにより、カーブや橋でのセンサによる前方車両の検知のロストによる衝突回避の遅れを避けることができるようになる。

１００：自車両、１０１、１１３：通信端末、１０２：センサ、１０３：コントローラ、１０４、１１４：ＧＰＳ受信機、１０５：制御ＥＣＵ、１０６、１１５：車載ネットワーク、１１０：他車両、２０１：通信データ処理部、２０２：センサデータ処理部、２０３：データ統合部、２０４：アプリ用Ｉ/Ｆ部、２０５：アプリケーション、２１１：通信データバッファ、２１２：センサデータバッファ、２１３：統合前処理データバッファ、２１４：統合前処理データバッファ（前時刻のコピー）、２１５：統合データ、３１０：無線通信データ、３２０：通信データ、３３０：センサデータ、３５０：ＧＰＳデータ、３６０：制御命令。

Claims (6)

1. 他車両から送信される、前記他車両の絶対的な走行情報を受信する通信装置である第1の検出装置、及び、前記他車両を検出し、自車両に対する前記他車両の相対的な走行情報を出力するセンサである第2の検出装置、並びに、前記第1の検出装置からの第1の走行情報と前記第2の検出装置からの第2の走行情報との差があらかじめ定めた閾値以下であり、前記第2の検出装置からの前記第2の走行情報の検知継続時間が同定用継続時間として定めた閾値以上であるとき、前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であると判定し、前記第2の検出装置単独による前記他車両の検知のために定めた検知継続時間よりも短時間であっても前記第2の走行情報を利用可能とするコントローラを有することを特徴とする車載装置。
2. 前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であるとの判定の後、前記他車両の前記第2の走行情報が前記第2の検出装置から出力されないとき、前記第1の走行情報を前記他車両の走行情報とするコントローラを有することを特徴とする請求項１記載の車載装置。
3. 前記コントローラは、前記他車両の前記第2の走行情報が前記第2の検出装置から出力されずに、前記第1の走行情報を前記他車両の走行情報とした後、前記第1の検出装置からの前記第1の走行情報と前記第2の検出装置からの前記第2の走行情報との差が予め定めた前記閾値以下のとき、前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であると判定することを特徴とする請求項２記載の車載装置。
4. 他車両から送信される、前記他車両の絶対的な走行情報を受信する通信装置である第1の検出装置、及び、前記他車両を検出し、自車両に対する前記他車両の相対的な走行情報を出力するセンサである第2の検出装置、と接続するコントローラにおける制御方法であって、前記第1の検出装置から第1の走行情報を入力し、前記第2の検出装置から第2の走行情報を入力し、前記第1の検出装置からの前記第1の走行情報と前記第2の検出装置からの前記第2の走行情報との差が予め定めた閾値以下であり、前記第2の検出装置からの前記第2の走行情報の検知継続時間が同定用継続時間として定めた閾値以上であるとき、前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であると判定し、前記第2の検出装置単独による前記他車両の検知のために定めた検知継続時間よりも短時間であっても前記第2の走行情報を利用可能とすることを特徴とする制御方法。
5. 前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であるとの判定の後、前記他車両の前記第2の走行情報が前記第2の検出装置から出力されないとき、前記第1の走行情報を前記他車両の走行情報とすることを特徴とする請求項４記載の制御方法。
6. 前記コントローラは、前記他車両の前記第2の走行情報が前記第2の検出装置から出力されずに、前記第1の走行情報を前記他車両の走行情報とした後、前記第1の検出装置からの前記第1の走行情報と前記第2の検出装置から新たに出力された前記第2の走行情報との差が予め定めた前記閾値以下のとき、前記第1の走行情報と前記第2の走行情報は共に前記他車両の走行情報であると判定することを特徴とする請求項５記載の制御方法。

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