以下、本開示に係る各実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において同一または相当する構成には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
<第一実施形態>
ある実施形態に係る形状判別装置について、図面を参照しながら説明する。
(合流支援システムの全体構成)
合流支援システム100は、道路RRと合流する合流道路RMを走行する車両に対し、道路RRとの合流区間において、道路RRを走行する車両の状況に応じて、運転操作を支援するためのシステムである。
例えば、道路RRは、片側車線に複数の車線LLを有してもよい。
例えば、道路RRは、高速道路等の本線道路であってもよい。
例えば、合流道路RMは、高速道路等の本線道路に合流するランプであってもよい。
図1に示すように、合流支援システム100は、合流支援装置1と、第一センサ2A、第二センサ2Bと、路側無線機3と、合流道路RMを走行する車両に搭載される車載器VMaと、を備える。
以下の説明において、道路RRを走行する車両を「車両VV」、合流道路RMを走行する車両を「合流車両VM」とも表記する。
図1において、各車両は矢印に示す方向に走行している。
例えば、本実施形態に係る合流車両VMは、自動運転車両であってもよい。
以下、道路RRが延びている方向であって、各車両が走行する方向をX方向とも表記する。
また、道路RRの幅方向であって、道路RRから合流道路RMに向く方向をY方向とも表記する。なお、Y方向及びY方向と反対の方向は、車幅方向でもある。
さらに、道路RRの上方向であって、道路RRから上方向に向く方向をZ方向とも表記する。
(合流支援装置の構成)
図2に示すように、合流支援装置1は、形状判別装置11と、支援情報生成部12と、を備える。
合流支援装置1は、専用通信回線、又は公共通信回線によって、第一センサ2A、第二センサ2Bと通信可能に接続されている。
合流支援装置1は、専用通信回線、又は公共通信回線によって、路側無線機3と通信可能に接続されている。
例えば、合流支援装置1は、道路(高速道路等)の本流道路である道路RRに、合流道路RMが合流する合流区間の周辺に設置されてもよいし、合流区間から離れた遠隔地に設定されてもよい。
例えば、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータを合流支援装置1として機能させてもよい。
(形状判別装置の構成)
形状判別装置11は、第一取得部111と、第二取得部112と、第一算出部113と、第二算出部114と、補完部116とを備える。形状判別装置11は、第三算出部115をさらに備えてもよい。
例えば、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータを形状判別装置11として機能させてもよい。
第一取得部111は、車線LLを走行する車両VVを第一方向から検知する第一センサ2Aから第一検知情報D1を取得する。第一センサ2Aは、二次元の範囲内における検知を行う、例えばエリアセンサである。第一方向は、例えばX方向である。
例えば、検知情報D1は、複数の車両VVを含む道路RRの所定領域AAの画像データを含んでもよい。
第二取得部112は、車線LLを走行する車両VVを第二方向から検知する第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得する。第二センサ2Bは、一次元の範囲内における検知を行う、例えばラインセンサである。第二方向は、例えばY方向の反対方向(合流道路RMから道路RRに向く方向)である。以下の説明では、Y方向の反対方向をY'方向と表現することがある。
例えば、検知情報D2は、複数の車両VVを含む道路RRの所定領域AAの画像データを含んでもよい。
例えば、第一取得部111と第二取得部112は、検知情報D1、検知情報D2をマッチングすることで同一視できる車両VVについて、同一の車両ID(車両を一意に識別するための識別子)を付与してもよい。この場合、車両に付与された車両IDは、第一算出部113、第二算出部114、および補完部116で共有される。同一視できる車両は、例えば検知情報D1、検知情報D2において、道路RR上で同じ位置またはほぼ同じ位置にあると判定される車両である。
第一算出部113は、第一検知情報D1に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第一パラメータP1を算出する。
第一算出部113の算出例について説明する。図3Aは、第一センサ2Aから取得された第一検知情報D1の一例を示す図である。図3Aに示される画像は、上流方向から下流方向に向けて撮影された画像である。また、グラフの横軸は、車幅方向(ほぼY'方向)の長さを示し、縦軸は高さ方向(ほぼZ方向)の長さを示す。また、「距離表示」は、第一センサ2Aから被写体までの距離を示す。色が濃いほど、第一センサ2Aから被写体までの距離が長い。図3Aでは、破線に囲まれた箇所に車両の後ろ姿が撮影されている。
図3Bは、第一算出部113が、図3Aに示す第一検知情報D1の画像を座標変換した画像を示す図である。グラフの横軸はY'方向の長さを示し、縦軸はZ方向の長さを示す。よって、図3Bに示される画像は、車両の真後ろから見た画像である。第一算出部113は、この画像から、車幅と車高を算出する。
図3Cは、第一算出部113が、図3Aに示す第一検知情報D1の画像を座標変換した画像を示す図である。グラフの横軸はX方向の長さを示し、縦軸はZ方向の長さを示す。よって、図3Cに示される画像は、車両の真横から見た画像である。しかしながら、画像が不鮮明なため、第一算出部113が車長と車高を算出することは困難である。以上より、本実施形態における第一算出部113は、第一パラメータP1として、車幅と車高とを算出することができる。
図2の説明に戻り、第二算出部114は、第二検知情報D2に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第二パラメータP2を算出する。
上述したように、第二検知情報D2は、第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得する。例えば、第二センサ2Bは、図4に示すように、地点A1において、道路RRの路側から走行する各車両VVを横切るように検知する。
例えば、第二センサ2Bは、道路RRの路側から走行する各車両を横切るようにレーザを照射するレーザスキャナ2B1とレーザスキャナ2B2とを含んでもよい。その際、高さ方向にレーザを走査するレーザスキャナ2B1とレーザスキャナ2B2とが、地点A1付近において、X方向上流と下流とに所定のセンサ間隔で設置されてもよい。
例えば、レーザスキャナ2B1、及びレーザスキャナ2B2の各レーザスキャナは、X方向に垂直な面内でレーザを走査してもよい。
例えば、レーザスキャナ2B1、及びレーザスキャナ2B2の各レーザスキャナは、道路RRの路側に各車両VVと同程度の高さに設けられてもよい。その際、レーザスキャナ2B1、及びレーザスキャナ2B2の各レーザスキャナは、X方向に垂直な面内で水平方向を中心にレーザを走査してもよい。
例えば、レーザスキャナ2B1、及びレーザスキャナ2B2の各レーザスキャナは、各車両との距離を測定できてもよい。
例えば、第二センサ2Bは、各車両VVついて、第二算出部114により車間距離、車高、車長等を算出可能な検知情報D2を取得できてもよい。以上より、本実施形態における第二算出部114は、第二パラメータP2として、車長と車高を算出することができる。
補完部116は、第二パラメータP2に基づき、第一パラメータP1を補完する。補完部116により補完されたパラメータを補完済みパラメータCPとする。上述した第一検知情報及び第二検知情報をマッチングすることで車両IDが付与された車両ごとに、補完部116は、第二パラメータP2に基づき、第一パラメータP1を補完する。
例えば、本実施形態において、第一パラメータP1として、車幅と車高が算出され、第二パラメータP2として車長と車高とが算出される。そこで、補完部116は、同一の車両IDごとに、第二パラメータP2としての車長を第一パラメータに補完することで、パラメータCPとして、各車両の車幅、車高、車長を得る。これにより、形状判別装置11は、車両の形状(車幅、車高、車長)を判別することができる。
なお、車高は、第一パラメータP1、及び第二パラメータP2のいずれにも含まれる。そこで、補完部116は、第一パラメータP1の車高、及び第二パラメータP2の車高のいずれか一方の車高を用いてもよいし、第一パラメータP1車高と、第二パラメータP2の車高との平均値(または加重平均値)を車高として用いてもよい。
第三算出部115は、第一検知情報D1または第二検知情報D2に基づき、車線を走行する車両VVの速度、または車間距離を第三パラメータP3として算出する。
例えば、第三算出部115は、検知情報D2を用いて、車両VVと各レーザスキャナとの距離と、両レーザスキャナ間の距離と、各レーザスキャナが走行する車両VVを検知する時刻の時間差と、から各車両VVの走行する方位ベクトルや加速度や車速を取得してもよい。
(支援情報生成部の構成)
支援情報生成部12は、第三算出部115により算出された車両の速度、または車間距離に基づいて、合流支援情報DAを生成する。
例えば、支援情報生成部12は、合流区間に近づいている車両の速度、または車間距離の情報を作成し、合流支援情報DAに含めてもよい。
例えば、支援情報生成部12は、補完部116により得られた車両の形状も含めた情報を合流支援情報DAに含めてもよい。
(第一センサ2Aの構成)
第一センサ2Aは、道路RRを走行する車両VVを検知する。
例えば、第一センサ2Aは、道路RRの所定領域AAを見下ろす画像を撮影し、複数の車両VVを含む道路RRの所定領域AAから検知情報D1を取得してもよい。
例えば、第一センサ2Aは、所定領域AAが、X方向について道路RRを走行する複数の車両VVが収まる領域となるように、設定されてもよい。
例えば、第一センサ2Aは、所定領域AAが、Y方向について複数の車線LLが収まる領域となるように、設定されてもよい。
例えば、第一センサ2Aは、所定時刻で繰り返し撮影を行い、異なる時刻にわたり複数の検知情報D1を取得してもよい。
例えば、第一センサ2Aは、LiDAR(Light Detection And Ranging)、カメラ等のエリアセンサを含んでもよい。
例えば、第一センサ2Aは、通信回線を介して、取得した検知情報D1を合流支援装置1に提供してもよい。
(路側無線機の構成)
路側無線機3は、通信回線を介して、合流支援装置1から合流支援情報DAを取得してもよい。
例えば、路側無線機3は、取得した合流支援情報DAを、合流道路RMを走行する合流車両VMに搭載された車載器VMaに送信して、ドライバー等へ通知してもよい。
例えば、路側無線機と車載器VMaとは、狭域通信(Dedicated Short Range Communications:DSRC)技術に基づく無線通信を行ってもよい。
例えば、路側無線機3は、合流支援情報DAを、合流車両VMに搭載された車載器VMaに送信して通知するほか、路側に立てた表示板等へ送信して、合流道路RMを走行する合流車両VMに、表示板、スピーカ等を介して表示や音声で合流支援情報DAを通知してもよい。
(動作)
本実施形態の形状判別装置11の動作について説明する。図5は、形状判別装置11の処理の流れを示すフローチャートである。形状判別装置11の動作は、本実施形態の形状判別方法に相当する。
第一取得部111は、第一センサ2Aから第一検知情報D1を取得する(ST01)。このとき、第一取得部111は、取得した第一検知情報D1において、各車両に車両IDを付与してもよい。この場合、車両IDと道路RR上での位置とを第二取得部112に出力する。また、第一取得部111は、第一検知情報D1と車両IDとを第一算出部113に出力する。
第二取得部112は、第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得する(ST02)。このとき、第二取得部112は、取得した第二検知情報D1における各車両の位置に基づき、第一取得部111により出力された車両IDを付与してもよい。この場合、第二取得部112は、第二検知情報D2と車両IDとを第二算出部114に出力する。
第一算出部113は、車両IDごとに第一検知情報D1に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第一パラメータP1を算出する(ST03)。第二算出部114は、車両IDごとに第二検知情報D2に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第二パラメータP2を算出する(ST04)。補完部116は、車両IDごとに第二パラメータP2に基づき、第一パラメータP1を補完する(ST05)。
本実施形態では、補完部116は、第二パラメータP2としての車長を第一パラメータに補完したが、これに限るものではない。例えば、車高が第一パラメータP1、及び第二パラメータP2のいずれにも含まれる場合、精度が良いと考えられる方の車高を用いてもよい。また、平均値(加重平均値も含む)を算出し、それを用いてもよい。
(作用及び効果)
本実施形態によれば、形状判別装置11の補完部116は、第二パラメータに基づき、第一パラメータを補完する。
このため、形状判別装置11は、異なる方向から検知された第一検知情報D1から算出された第一パラメータP1を、第二検知情報D2から算出された第二パラメータP2に基づき補完することから、車両VVの形状をより精度よく判別することができる。
本実施形態によれば、第一センサ2Aは、エリアセンサである。
このため、形状判別装置11は、第一センサ2Aがセンシング可能なエリアの車両VV全体を検知することができる。
本実施形態によれば、第二方向は、車両VVの車幅方向である。
このため、形状判別装置11は、車両VVの側面の第二検知情報D2を取得することができる。これにより、形状判別装置11は、車両VVの側面から見た形状を判別することができる。
本実施形態によれば、補完部116は、第一検知情報D1及び第二検知情報D2をマッチングすることで車両IDが付与された車両VVごとに、第二パラメータP2に基づき、第一パラメータP1を補完する。
これにより、形状判別装置11は、車両IDが付与された車両ごとの形状を判別することができる。
本実施形態によれば、形状判別装置11は、第一検知情報D1または第二検知情報D2に基づき、車線を走行する車両の速度、または車間距離を算出する第三算出部115を備えた。
このため、形状判別装置11は、車両VVの形状だけではなく、車両VVの速度または車間距離を算出することができる。
本実施形態によれば、合流支援装置1は、第三算出部115により算出された車両の速度、または車間距離に基づいて、合流支援情報DAを生成する支援情報生成部12を備える。これにより、合流支援装置1は、より詳細な支援情報を生成することができる。
(変形例)
上述の実施形態の一例では、第二センサ2Bは、ラインセンサを用いたが、エリアセンサであってもよい。この場合、図6に示されるように、合流支援システム100は、合流支援装置1と、第一センサ2A、第二センサ2Cと、路側無線機3と、合流道路RMを走行する車両に搭載される車載器VMaと、を備える。
第二センサ2Cをエリアセンサとすることで、ラインセンサと比較すると、より多くの情報が得られるので、ラインセンサで形状を判別する場合と比較して、形状判別装置11は、より精度よく形状を判別することができる。
形状判別装置11が、より精度よく形状を判別することで、支援情報生成部12が生成する支援情報の精度を向上させることができる。
上述した実施形態において、補完部116が補完するパラメータの対象は、車高、車長、及び車幅の3つを例にしたが、これに限るものではなく、車両の形状に関する他のパラメータであってもよい。
第一算出部113と第二算出部114のいずれにおいても算出されるパラメータの扱いについて説明する。第一算出部113と第二算出部114のいずれにおいても算出されるパラメータのうち、第一算出部113が算出したパラメータをp1とし、第二算出部114が算出したパラメータをp2とする。
上記実施形態では、p1、p2のいずれか一方、または平均値(または加重平均値)を用いるとしたが、このうちの加重平均値について具体的に説明する。例えば第一算出部113により算出されるパラメータの方が第二算出部114により算出されるパラメータより精度が良い場合、補完済みパラメータを、s×p1+t×p2、(s+t=1、0<t<s)とする。このように、精度が良いと考えられる方のウエイトを大きくすることで、第一算出部113及び第二算出部114により算出される2つの値を用いつつ、より精度よく補完することができる。
第一実施形態では、第一センサ2Aがセンシングするエリアと、第二センサ2B(2C)がセンシングするエリアとが重なるように第一センサ2Aと第二センサ2B(2C)が設置されているが、これに限るものではない。
例えば、第一センサ2Aがセンシングするエリアと、第二センサ2B(2C)がセンシングするエリアとが、重なることなくX方向にずれていてもよい。この場合、各車両をトラッキングすることとなるが、第二実施形態で説明するように、車両走行軌跡が途切れることがある。そのとき、第二実施形態に示されるマッチング方法により、車両走行軌跡を補完することで、トラッキングが可能となる。トラッキングが可能となることで、車両IDにより、同じ車両か否かを判定できるので、異なるエリアをセンシングする第一センサ2Aと第二センサ2B(2C)によっても形状を判別することができる。
<第二実施形態>
(合流支援システムの全体構成)
合流支援システム700は、道路RRと合流する合流道路RMを走行する車両に対し、道路RRとの合流区間において、道路RRを走行する車両の状況に応じて、運転操作を支援するためのシステムである。
例えば、道路RRは、片側車線に複数の車線LLを有してもよい。
例えば、道路RRは、高速道路等の本線道路であってもよい。
例えば、合流道路RMは、高速道路等の本線道路に合流するランプであってもよい。
図7に示すように、合流支援システム700は、合流支援装置701と、エリアセンサ702、路側無線機703と、合流道路RMを走行する車両に搭載される車載器VMaと、を備える。
以下の説明において、道路RRを走行する車両を「車両VV」、合流道路RMを走行する車両を「合流車両VM」とも表記する。
図7において、各車両は矢印に示す方向に走行している。
例えば、本実施形態に係る合流車両VMは、自動運転車両であってもよい。
以下、道路RRが延びている方向であって、各車両が走行する方向をX方向とも表記する。
また、道路RRの幅方向であって、道路RRから合流道路RMに向く方向をY方向とも表記する。以下の説明では、Y方向の反対方向(合流道路RMから道路RRに向く方向)をY'方向と表現することがある。
さらに、道路RRの上方向であって、道路RRから上方向に向く方向をZ方向とも表記する。
(合流支援装置の構成)
図8に示すように、合流支援装置701は、マッチング装置711と、支援情報生成部712と、を備える。
合流支援装置701は、専用通信回線、又は公共通信回線によって、エリアセンサ702と通信可能に接続されている。
合流支援装置701は、専用通信回線、又は公共通信回線によって、路側無線機703と通信可能に接続されている。
例えば、合流支援装置701は、道路(高速道路等)の本流道路である道路RRに、合流道路RMが合流する合流区間の周辺に設置されてもよいし、合流区間から離れた遠隔地に設定されてもよい。
例えば、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータを合流支援装置701として機能させてもよい。
(マッチング装置の構成)
マッチング装置711は、取得部811と、補完部812と、判定部813とを備える。
例えば、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータをマッチング装置711として機能させてもよい。
取得部111は、エリアセンサ702から得られた第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2を取得する。第一トラッキングデータTD1、及び第二トラッキングデータTD2は、車両ID(車両を一意に識別するための識別子)と、当該車両の位置、当該車両の速度、当該車両の加速度、または当該車両の移動方向を示す車両情報とで構成される。例えば、第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2は、複数の車両VVを含む道路RRの所定領域AAの画像データから取得される。第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2とを特に区別しない場合には、単にトラッキングデータと表現する。
補完部812は、車両情報CDを用いて、第一トラッキングデータTD1を補完する。この補完部812の補完方法について説明する。
まず、エリアセンサ702は、車両同士が重なることで車両が隠れた場合、隠れた車両を検知できなくなることがある。図9は、X方向において車両が隠れる様子を示す図である。図9は、右方向がX方向(車両の進行方向)を示し、縦方向がZ方向を示す。図9に示されるように、車両Aが例えば大型車の場合、前方を走行する車両Bをエリアセンサ702から隠してしまう。
例えば、エリアセンサ702の高さが8mで、車両Aの車高が3.8mで、車両Bの車高が1.5mの場合、図9に示すエリアセンサ702からの距離Dが5.1m以上となると車両Aは車両Bを隠してしまう。同様に、エリアセンサ702の高さが8mで、車両Aの車高が3mで、車両Bの車高が1.5mの場合、図9に示すエリアセンサ702からの距離Dが30m以上となると車両Aは車両Bを隠してしまう。
エリアセンサ702の高さを5mと低くすると、車両Aの車高が3.8mで、車両Bの車高が1.5mの場合、図9に示すエリアセンサ702からの距離Dが3.9m以上となると車両Aは車両Bを隠してしまう。同様に、エリアセンサ702の高さが5mで、車両Aの車高が3mで、車両Bの車高が1.5mの場合、図9に示すエリアセンサ702からの距離Dが12m以上となると車両Aは車両Bを隠してしまう。
このようにエリアセンサ702の高さが低いほど、また車両Aの車高が高いほど、より短い距離Dで車両Aは車両Bを隠してしまう。
また、X方向だけではなく、Y'方向においても車両同士が重なることで車両が隠れることもある。図10Aは、エリアセンサ702の高さが8mで、車両Aの車高が3.8mで、車両Bの車高が1.5mの場合の遮蔽例を示す図である。図10Aに示される例の場合には、車両Aは車両Bの全てを隠していないため、車両Bをエリアセンサ702は検知できる。
図10Bは、エリアセンサ702の高さが5mで、車両Aの車高が3.8mで、車両Bの車高が1.5mの場合の遮蔽例を示す図である。図10Bに示される例の場合には、車両Aは車両Bを隠してしまう。
図10Cは、エリアセンサ702の高さが5mで、車両Aの車高が3.0mで、車両Bの車高が1.5mの場合の遮蔽例を示す図である。図10Cに示される例の場合には、車両Aは車両Bを隠してしまう。このように、車両Aの車高が3.0mの場合でも、エリアセンサ702の高さが低い場合には車両Aは車両Bを隠してしまう。
このように、車両が車両を隠すことで、エリアセンサ702が検知できなくなることから、車両走行軌跡が途切れることとなる。図11A、図11Bは、車両走行軌跡の一例を示す図である。図11A、図11Bでは、車両情報として、時刻と、その時刻における車両の位置とを用いた場合の車両走行軌跡を示す図である。
図11A、図11Bに示されるグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は位置を示す。ここでの位置とは、エリアセンサ702からの距離である。また、図11A、図11Bは、車両IDが、L1、L2、L3、L4、L5の車両の車両走行軌跡を示している。以下の説明では、説明を簡単にするために、車両IDがL1の車両を、単にL1と表現することがある。車両IDがL2、L3、L4、L5についても同様とする。また、L3は、大型車とする。さらに、各車両は等速運動をしているとする。
図11Aでは、エリアセンサ702に最初に検知された車両はL1である。次いで、L2が検知され、L3が検知される。その後、時刻t1、位置d1で、エリアセンサ702は、L1を検知できなくなり、車両走行軌跡が途切れる。途切れた点をP1とする。次いで、時刻t2、位置d2で、エリアセンサ702は、L2を検知できなくなり、車両走行軌跡が途切れる。途切れた点をP2とする。
その後、時刻t4、位置d4で、エリアセンサ702は、L4を検知する。検知された点をP4とする。次いで、時刻t5、位置d5で、エリアセンサ702は、L5を検知する。検知された点をP5とする。
図11Aに示されるように、L4、L5は、L3に隠されていたL1、L2の可能性がある。例えば、L1、L2は、車線変更するなどして、再び検知された可能性がる。そこで、補完部812は、点P1におけるL1の車速m1を傾きとし、点P1を通る直線を示す一次関数(d-d1=m1(t-t1)…関数LL1)を生成する。補完部812は、関数(1)において、tにt4を代入し、t4における位置d4'を算出する。この(m1、d4')を、L1に対応する補完された第一トラッキングデータとして生成する。
L2についても同様に、補完部812は、点P2におけるL2の車速m2を傾きとし、点P2を通る直線を示す時刻tについての一次関数(d-d2=m1(t-t2)…関数LL2)を生成する。補完部812は、関数LL2において、tにt5を代入し、t5における位置d5'を算出する。この(m2、d5')を、L2に対応する補完された第一トラッキングデータとして生成する。
図11Bは、図11Aに、関数LL1、LL2を破線で示した図である。判定部813は、補完された第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2とを比較し、第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2とが同一車両に属するデータか否かを判定する。
判定部813は、第二トラッキングデータTD2から、P4におけるL4の車速m4と、位置d4を取得する。同様に、判定部813は、第二トラッキングデータTD2から、P5におけるL5の車速m5と、位置d5を取得する。
判定部813は、まずL1について、マッチング条件(|m1-m4|≦規定値M、かつ|d4'-d4|≦規定値D)を満たすか否かを判定する。同様に、判定部813は、L2について、マッチング条件(|m2-m5|≦規定値M、かつ|d5'-d5|≦規定値D)を満たすか否かを判定する。すなわち、マッチング条件とは、速度の差の絶対値が規定値M以下で、位置の差の絶対値が規定値D以下であるという条件である。したがって、このマッチング条件は、第一トラッキングデータTD1となった車両が第二トラッキングデータTD2となった車両に尤もらしいか判定するための条件である。このマッチング条件を満たすか否かの判定が尤度判定である。
判定部813は、マッチング条件を満たす場合に、第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとが同一車両に属するデータと判定する。同一車両に属するデータと判定された場合、L4はL1に更新され、L5はL2に更新される。すなわち、L1とL4、L2とL5は同一の車両IDとなる。
このようにすることで、車両を精度よく追跡することができる。このように車両を追跡できない場合、L1とL4、L2とL5は別車両とみなされる。この場合、車両が5台存在することとなるため、合流支援情報は不正確なものとなる。
(支援情報生成部の構成)
支援情報生成部712は、判定部813による判定結果に基づいて、合流支援情報DAを生成する。
例えば、支援情報生成部712は、判定部813による判定結果により、車両IDが更新された、合流区間に近づいている車両の速度の情報を作成し、合流支援情報DAに含めてもよい。
(エリアセンサ702の構成)
エリアセンサ702は、道路RRを走行する車両VVを検知する。
例えば、エリアセンサ702は、道路RRの所定領域AAを見下ろす画像を撮影し、複数の車両VVを含む道路RRの所定領域AAから第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2を取得してもよい。
例えば、エリアセンサ702は、所定領域AAが、X方向について道路RRを走行する複数の車両VVが収まる領域となるように、設定されてもよい。
例えば、エリアセンサ702は、所定領域AAが、Y'方向について複数の車線LLが収まる領域となるように、設定されてもよい。
例えば、エリアセンサ702は、所定時刻で繰り返し撮影を行い、異なる時刻にわたり複数の検知情報D1を取得してもよい。
例えば、エリアセンサ702は、LiDAR(Light Detection And Ranging)、カメラ等のエリアセンサを含んでもよい。
例えば、エリアセンサ702は、通信回線を介して、取得した第一トラッキングデータTD1と第二トラッキングデータTD2を合流支援装置701に提供してもよい。
(路側無線機の構成)
路側無線機703は、通信回線を介して、合流支援装置701から合流支援情報DAを取得してもよい。
例えば、路側無線機703は、取得した合流支援情報DAを、合流道路RMを走行する合流車両VMに搭載された車載器VMaに送信して、ドライバー等へ通知してもよい。
例えば、路側無線機と車載器VMaとは、狭域通信(Dedicated Short Range Communications:DSRC)技術に基づく無線通信を行ってもよい。
例えば、路側無線機703は、合流支援情報DAを、合流車両VMに搭載された車載器VMaに送信して通知するほか、路側に立てた表示板等へ送信して、合流道路RMを走行する合流車両VMに、表示板、スピーカ等を介して表示や音声で合流支援情報DAを通知してもよい。
(動作)
本実施形態のマッチング装置711の動作について説明する。図12は、マッチング装置711の処理の流れを示すフローチャートである。マッチング装置711の動作は、本実施形態のマッチング方法に相当する。
取得部111は、第一トラッキングデータTD1を取得する(ST11)。上記L1を用いて説明すると、取得部111は、車両IDであるL1と、車速m1と、位置d1とを取得する。次いで、取得部111は、第二トラッキングデータTD2を取得する(ST12)。上記L1を用いて説明すると、取得部111は、車両IDであるL4と、車速m4と、位置d4とを取得する。
補完部812は、位置と車速を補完データとして生成する(ST13)。上記L1を用いて説明すると、補完部812は、(m1、d4')を生成する。判定部813は、マッチング条件を満たすか否かを判定する(ST14)。上記L1を用いて説明すると、判定部813は、L1について、マッチング条件(|m1-m4|≦規定値M、かつ|d4'-d4|≦規定値D)を満たすか否かを判定する。
マッチング装置711は、判定部813により、マッチング条件が満たされた場合には(ST14:YES)、同一の車両IDに更新して(ST15)、処理を終了する。マッチング条件が満たされなかった場合には、マッチング装置711は、異なる車両と判定し、そのまま処理を終了する。
上記説明では、車両が等速運動をしていることを前提に説明したが、加速運動をしていてもよい。この場合、車両情報として、車両の加速度が用いられる。例えば、車両走行軌跡が途切れた点PA1での加速度をa1とし、位置をda1とする。この場合、補完部812は、時刻tについての2次関数d=a1×t^2+da1を生成する。そして、補完部812は、再び検知されたときの時刻taを用いて、da1'=a1×(ta)^2+da1とする。また、判定部813は、再び検知されたときのPA2における加速度a2と、位置da2を取得する。
判定部813は、マッチング条件(|a1-a2|≦規定値A、かつ|da1'-da2|≦規定値D)を満たすか否かを判定する。この場合のマッチング条件とは、加速度の差の絶対値が規定値A以下で、位置の差の絶対値が規定値D以下であるという条件である。このようにすることで、車両が加速中に車両走行軌跡が途切れた場合であっても、車両走行軌跡を補完することができる。
上述した速度や加速度の他に、車両情報として、車両の移動方向を用いてもよい。車両の移動方向として、方位ベクトルを用いる。方位ベクトルは、車両の進行方向を示すベクトルである。以下の説明において、方位ベクトルのなす角とは、方位ベクトルとX方向とのなす角を示すものとする。
例えば、補完部812は、車両走行軌跡が途切れた点PG1での方位ベクトルから、なす角をθ1を算出する。そして、補完部812は、再び検知されたときの方位ベクトルから、なす角θ2を算出する。また、判定部813は、なす角θ1、θ2とを取得する。判定部813は、マッチング条件(|θ1-θ2|≦規定値G)を満たすか否かを判定する。この場合のマッチング条件とは、なす角の差の絶対値が規定値G以下で、なす角の差の絶対値が規定値G以下であるという条件である。このようにすることで、車両が加速中に車両走行軌跡が途切れた場合であっても、車両走行軌跡を補完することができる。なお、判定部813は、なす角に加え、上述した速度や加速度も用いて判定してもよい。なす角に加え、速度や加速度を用いた判定により、より精度よく車両走行軌跡を補完することができる。
(作用及び効果)
本実施形態によれば、マッチング装置711の判定部813は、補完された第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとを比較し、第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとが同一車両に属するデータか否かを判定する。
従来は、トラッキングデータが取得されていた車両が他車両に隠れてしまい、トラッキングデータを取得できなくなったのちに、再びトラッキングデータが取得された場合には、前者のトラッキングデータと後者のトラッキングデータは異なる車両に属するトラッキングデータとして扱われることになった。これに対し、本開示のマッチング装置711は、補完された第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとを比較し、第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとが同一車両に属するデータか否かを判定する。これにより、同一の車両に属すると判定された場合には、車両走行軌跡を補完することが可能となる。
本実施形態によれば、第一トラッキングデータ、及び第二トラッキングデータは、車両を一意に識別するための車両IDと、当該車両の位置、当該車両の速度、当該車両の加速度、または当該車両の移動方向を示す車両情報とで構成される。
車両IDと、当該車両の位置(d2など)、当該車両の速度(m1など)、当該車両の加速度(a1など)、または当該車両の移動方向(方位ベクトルなど)を示す車両情報を用いて判定されるため、第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとが同一車両に属するデータか否かを精度よく判定することができる。
本実施形態によれば、補完部812は、第一トラッキングデータに含まれる車両情報に基づいて補完する。
上記L1を用いて説明すると、第一トラッキングデータに含まれる車両情報に基づいて、補完部812は、(m1、d4')を生成する。このため、判定部813は、より精度よく判定することができる。
本実施形態によれば、判定部813は、補完された第一トラッキングデータと、第二トラッキングデータとの尤度判定を行うことで、同一車両に属するデータか否かを判定する。
尤度判定で用いられるマッチング条件は、速度の差の絶対値が規定値M以下で、位置の差の絶対値が規定値D以下であるという条件である。また、他のマッチング条件は、加速度の差の絶対値が規定値A以下で、位置の差の絶対値が規定値D以下であるという条件である。さらに、他のマッチング条件とは、なす角の差の絶対値が規定値G以下で、なす角の差の絶対値が規定値G以下であるという条件である。また、他のマッチング条件とは、車高の差の絶対値が規定値H以下で、車長の差の絶対値が規定値L以下で、車幅の差の絶対値が規定値W以下であるという条件である。これにより、判定部813は、より精度よく第一トラッキングデータと第二トラッキングデータとが同一車両に属するデータか否かを判定することができる。また、規定値を変更することで、尤度も変更することができる。
本実施形態によれば、判定部813により、同一車両に属するデータと判定された場合、第一トラッキングデータに含まれる車両IDと、第二トラッキングデータに含まれる車両IDとを同一の車両IDとする。
これにより、マッチング装置711は、車両走行軌跡を補完することが可能となる。この補完により、例えば図11Aの車両走行軌跡において、従来技術では車両は5台とされるところ、車両が3台であるという正確な情報を得ることができる。
本実施形態によれば、合流支援装置701は、マッチング装置711と、判定部813による判定結果に基づいて、合流支援情報を生成する支援情報生成部712と、を備える。これにより、合流支援装置701は、補完された車両通行軌跡を含む支援情報を生成することができる。
(変形例)
上述した各規定値は、時間に応じて変化してもよい。例えば、等速で走行している車両であっても、加速(または減速(マイナスの加速度での加速)も含む)することがある。その場合、速度が変化するが、速度の変化度合いは、車両の性能の他に、時間にも依存する。そこで、各規定値を、車両走行軌跡が途切れた時点から、判定部813により判定される時点でまでの経過時間に比例させてもよい。すなわち、経過時間が小さいほど各規定値を小さくし、判定される時点でまでの時間が大きいほど各規定値を大きくしてもよい。これにより、より精度よく車両走行軌跡を補完することができる。
上記説明における尤度の判定は、速度、加速度、または車両の進行方向を用いた判定であるが、これに限るものではない。例えば、第一実施形態で算出された車高、車長、及び車幅を用いてもよい。この場合、合流支援システム700の構成は、第一実施形態における合流支援システム100と同様の構成とする。すなわち、エリアセンサ702に加え、第二センサ2Bを設ける。上述したように、第二センサ2Bは、例えばラインセンサ、エリアセンサである。
例えば、判定部813は、車両走行軌跡が途切れた車両IDの車両の車高h、車長l、及び車幅wを記憶しておく。その後、判定部813は、ある車両IDの車両に対して算出された車高h'、車長l'、及び車幅w'を取得する。
判定部813は、マッチング条件(|h-h'|≦規定値H、かつ|l-l'|≦規定値L、かつ|w-w'|≦規定値W)を満たすか否かを判定する。この場合のマッチング条件とは、車高の差の絶対値が規定値H以下で、車長の差の絶対値が規定値L以下で、車幅の差の絶対値が規定値W以下であるという条件である。このようにすることで、速度、加速度、または車両の進行方向を用いることなく、車両走行軌跡を補完することができる。
(コンピュータの構成)
なお、上述の各実施形態においては、合流支援装置1、701、形状判別装置11、またはマッチング装置711の機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをマイコンといったコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、コンピュータシステムのCPUの各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
上述の各実施形態において、合流支援装置1、701、形状判別装置11、またはマッチング装置711の機能を実現するためのプログラムを実行させるコンピュータのハードウェア構成の例について説明する。
図13に示すように、合流支援装置1、701、形状判別装置11、またはマッチング装置711が備えるコンピュータは、CPU91と、メモリ92と、記憶/再生装置93と、Input Output Interface(以下、「IO I/F」という。)94と、通信Interface(以下、「通信I/F」という。)95と、を備える。
メモリ92は、合流支援装置1、701、形状判別装置11、またはマッチング装置711で実行されるプログラムで使用されるデータ等を一時的に記憶するRandom Access Memory(以下、「RAM」という。)等の媒体である。
記憶/再生装置93は、CD-ROM、DVD、フラッシュメモリ等の外部メディアへデータ等を記憶したり、外部メディアのデータ等を再生したりするための装置である。
IO I/F94は、合流支援装置1、701と他の装置との間で、又は形状判別装置11、マッチング装置711と他の装置との間で情報等の入出力を行うためのインタフェースである。
通信I/F95は、インターネット、専用通信回線等の通信回線を介して、他の装置との間で通信を行うインタフェースである。
以上、本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、開示の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、開示の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲とその均等の範囲に含まれるものとする。
<付記>
第一実施形態に記載の形状判別装置、合流支援装置、形状判別方法、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る形状判別装置11は、車線LLを走行する車両VVを第一方向から検知する第一センサ2Aから第一検知情報D1を取得する第一取得部111と、前記第一方向とは異なる第二方向から車両VVを検知する第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得する第二取得部112と、前記第一検知情報D1に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第一パラメータP1を算出する第一算出部113と、前記第二検知情報D2に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第二パラメータP2を算出する第二算出部114と、前記第二パラメータP2に基づき、前記第一パラメータP1を補完する補完部116と、を備える。
本態様によれば、形状判別装置11の補完部116は、第二パラメータに基づき、第一パラメータを補完する。
このため、形状判別装置11は、異なる方向から検知された第一検知情報D1から算出された第一パラメータP1を、第二検知情報D2から算出された第二パラメータP2に基づき補完することから、車両VVの形状をより精度よく判別することができる。
(2)第2の態様に係る形状判別装置11は、(1)の形状判別装置11であって、前記第一センサ2Aは、エリアセンサである。
本態様によれば、形状判別装置11は、第一センサ2Aがセンシング可能な範囲にある車両VV全体を検知することができる。
(3)第3の態様に係る形状判別装置11は、(1)又は(2)の形状判別装置11であって、前記第二方向は、前記車両VVの車幅方向である。
このため、形状判別装置11は、車両VVの側面の第二検知情報D2を取得することができる。これにより、形状判別装置11は、車両VVの側面から見た形状を判別することができる。
(4)第4の態様に係る形状判別装置11は、(1)から(3)のいずれかの形状判別装置11であって、前記補完部は、前記第一検知情報D1及び前記第二検知情報D2をマッチングすることで車両IDが付与された車両ごとに、前記第二パラメータP2に基づき、前記第一パラメータP1を補完する。
これにより、形状判別装置11は、車両IDが付与された車両VVごとの形状を判別することができる。
(5)第5の態様に係る形状判別装置11は、(1)から(4)のいずれかの形状判別装置11であって、前記第一検知情報D1または前記第二検知情報D2に基づき、車線を走行する車両VVの速度、または車間距離を算出する第三算出部115を備えた。
このため、形状判別装置11は、車両VVの形状だけではなく、車両VVの速度または車間距離を算出することができる。
(6)第6の態様に係る合流支援装置1は、(5)に記載の形状判別装置11と、前記第三算出部115により算出された車両の速度、または車間距離に基づいて、合流支援情報DAを生成する支援情報生成部12と、を備える。
これにより、合流支援装置1は、より詳細な支援情報を生成することができる。
(7)第8の態様に係る形状方法は、車線LLを走行する車両VVを第一方向から検知する第一センサ2Aから第一検知情報D1を取得し、前記第一方向とは異なる第二方向から前記車両VVを検知する第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得し、前記第一検知情報D1に基づき車高、車長及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第一パラメータP1を算出し、前記第二検知情報D2に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第二パラメータを算出し、前記第二パラメータP2に基づき、前記第一パラメータP1を補完する。
本態様によれば、形状判別装置11は、第二パラメータに基づき、第一パラメータを補完する。
このため、形状判別装置11は、異なる方向から検知された第一検知情報D1から算出された第一パラメータP1を、第二検知情報D2から算出された第二パラメータP2に基づき補完することから、車両VVの形状をより精度よく判別することができる。
(8)第9の態様に係るプログラムは、形状判別装置11のコンピュータに、車線LLを走行する車両VVを第一方向から検知する第一センサ2Aから第一検知情報D1を取得し、前記第一方向とは異なる第二方向から前記車両VVを検知する第二センサ2Bから第二検知情報D2を取得し、前記第一検知情報D1に基づき車高、車長及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第一パラメータP1を算出し、前記第二検知情報D2に基づき車高、車長、及び車幅のうち、少なくとも一つを含む第二パラメータを算出し、前記第二パラメータP2に基づき、前記第一パラメータP1を補完することを実行させる。
本態様によれば、プログラムは、形状判別装置11のコンピュータに、第二パラメータに基づき、第一パラメータを補完する。
このため、プログラムは、異なる方向から検知された第一検知情報D1から算出された第一パラメータP1を、第二検知情報D2から算出された第二パラメータP2に基づき補完することから、車両VVの形状をより精度よく判別することができる。