(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-15
(45)【発行日】2023-11-24
(54)【発明の名称】物体監視装置及び車両制御システム
(51)【国際特許分類】
G08G 1/16 20060101AFI20231116BHJP
G08G 1/09 20060101ALI20231116BHJP
G08G 1/13 20060101ALI20231116BHJP
B60W 30/09 20120101ALI20231116BHJP
B60W 30/095 20120101ALI20231116BHJP
B60W 40/02 20060101ALI20231116BHJP
【ＦＩ】
G08G1/16 A
G08G1/09 F
G08G1/09 H
G08G1/16 D
G08G1/13
B60W30/09
B60W30/095
B60W40/02
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020023856
(22)【出願日】2020-02-14
(65)【公開番号】P2021128642
(43)【公開日】2021-09-02
【審査請求日】2022-07-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002572
【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】緒方 健人
(72)【発明者】
【氏名】長谷島 範安
(72)【発明者】
【氏名】前田 健太
(72)【発明者】
【氏名】酒寄 剛
【審査官】佐々木 佳祐
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０７９２９７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－２６２２７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７９４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８５０３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０８６２６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１７９８９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－０９５８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２４４３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５９４６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０７９３３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１７６３０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００
Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０
Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両又は走行路に設置される物体監視装置であって、周辺を監視する周辺監視部と、
前記周辺監視部から得られた情報に基づいて物体を検出する物体検出部と、
車両又は走行路に設置される前記物体監視装置の設置位置を記憶する設置位置記憶部と、
前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置を用いて前記物体検出部により検出された物体の位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部により算出された物体の位置を前記周辺監視部の監視領域内の車両に送信する物体位置送信部と、
前記周辺監視部の監視領域内の車両から該車両の位置を受信する車両位置受信部と、
前記物体検出部により検出された物体の中から、前記車両位置受信部により受信された車両と同一の車両を特定する同一車両特定部と、
前記同一車両特定部により特定された同一車両について、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との誤差が最小になるように前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置を更新する校正部と、
を備えることを特徴とする物体監視装置。
【請求項2】
前記校正部は、前記周辺監視部の監視領域内に複数の小領域を設定し、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを小領域ごとに蓄積する請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項3】
前記校正部は、前記周辺監視部の監視領域内において、前記物体検出部により検出された物体の検出頻度が高い領域を小領域として設定する請求項２に記載の物体監視装置。
【請求項4】
前記物体位置送信部は、前記位置算出部により算出された物体の位置とともに、前記同一車両特定部により得られた位置誤差に応じて設定される信頼度を送信する請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項5】
前記同一車両特定部は、前記物体検出部により検出された物体の速度を速度閾値と比較することにより同一車両を特定するとき、速度が速いほど同一車両を特定するための速度閾値を大きく設定する請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項6】
前記同一車両特定部は、前記周辺監視部の監視領域内の車両と前記物体監視装置との距離を距離閾値と比較することにより同一車両を特定するとき、距離が遠いほど同一車両を特定するための距離閾値を大きく設定する請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項7】
前記校正部は、前記同一車両特定部により特定された同一車両の速度に基づいて、速度が遅い車両又は停車する車両の位置を優先して用いる請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項8】
前記物体監視装置が車両に設置された場合、前記校正部は、自車の速度が所定値以下である場合又は自車が停車する場合のみ、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積する請求項１に記載の物体監視装置。
【請求項9】
車両に搭載される車両制御装置と、走行路に設置される物体監視装置とを有する車両制御システムであって、前記物体監視装置は、
周辺を監視する周辺監視部と、
前記周辺監視部から得られた情報に基づいて物体を検出する物体検出部と、
走行路に設置される前記物体監視装置の設置位置を記憶する設置位置記憶部と、
前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置を用いて前記物体検出部により検出された物体の位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部により算出された物体の位置を前記周辺監視部の監視領域内の車両に送信する物体位置送信部と、
前記周辺監視部の監視領域内の車両から該車両の位置を受信する車両位置受信部と、
前記物体検出部により検出された物体の中から、前記車両位置受信部により受信された車両と同一の車両を特定する同一車両特定部と、
前記同一車両特定部により特定された同一車両について、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との誤差が最小になるように前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で前記設置位置記憶部に記憶される前記物体監視装置の設置位置を更新する校正部と、を備えており、
前記車両制御装置は、
自車周辺を監視する車両周辺監視部と、
前記車両周辺監視部から得られた情報に基づいて自車周辺の物体を検出する車両周辺物体検出部と、
自車の位置を取得する自己位置取得部と、
前記自己位置取得部により取得された自車の位置を前記物体監視装置に送信する車両位置送信部と、
前記物体監視装置の前記物体位置送信部から送信される物体の位置を受信する物体位置受信部と、
前記物体位置受信部により受信された物体の位置、前記車両周辺物体検出部により検出された物体の位置、及び前記自己位置取得部により取得された自車の位置に基づいて、車両の走行制御を行う走行制御部と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項10】
前記車両周辺物体検出部によって死角領域が検出されたとき、前記走行制御部は、前記物体位置送信部から送信された物体が前記死角領域内に存在する場合に第１速度で車両の走行を制御し、前記物体位置送信部から送信された物体が前記死角領域内に存在しない場合に第１速度よりも速い第２速度で車両の走行を制御する請求項９に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物体監視装置及び車両制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
車両制御システムとして、車両に搭載された物体監視センサ（車載監視センサ）や車両の走行路に設置された物体監視センサ（路上監視センサ）を用いて、障害物を含む物体を検出し、車両の安全走行を支援するものが知られている。この場合、車載監視センサは必ずしも車両周辺の全ての障害物を検出できるわけではなく、例えば車両の死角領域内に存在する障害物を検出することができない。そこで、車両は、路上監視センサで検出した死角領域内の障害物の位置を受信し、受信した位置に基づいて車両の走行制御を実現する。
【0003】
一例として、例えば特許文献１には、路上監視センサは検出した障害物の位置を緯度経度のフォーマットで車両に送信し、車両は路上監視センサから受信した障害物の緯度経度と自車の車載監視センサで検出した緯度経度とを比較し、車両の走行を適切に制御する車両制御システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－７９４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記車両制御システムでは、カメラやＬｉＤＡＲなどからなる路上監視センサは、検出した障害物の位置を車両に送信するために緯度経度に変換する際に、路上監視センサの設置位置を表す緯度経度及び方位の情報を用いる。これらの情報は路上監視センサを走行路に設置する際に設定されるものであるが、経時変化又は設置位置のずれによって路上監視センサの緯度、経度、方位のいずれかが変わると、路上監視センサで検出した障害物の位置を表す緯度、経度についても誤差が生じる。特に方位は、距離に比例するため、微小な変化でも誤差が大きくなってしまう。このような誤差が生じた結果、車両は路上監視センサから受信した障害物の緯度経度に基づいて車両走行を制御すると、本来必要でない車両の減速制御を行ったり、死角領域内の障害物に対して適切に減速できずに急ブレーキをかけたりするといった不具合が発生する。
【0006】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制することができる物体監視装置及び車両制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る物体監視装置は、車両又は走行路に設置される物体監視装置であって、周辺を監視する周辺監視部と、前記周辺監視部から得られた情報に基づいて物体を検出する物体検出部と、車両又は走行路に設置される設置位置を記憶する設置位置記憶部と、前記設置位置記憶部に記憶される設置位置を用いて前記物体検出部により検出された物体の位置を算出する位置算出部と、前記位置算出部により算出された物体の位置を前記周辺監視部の監視領域内の車両に送信する物体位置送信部と、前記周辺監視部の監視領域内の車両から該車両の位置を受信する車両位置受信部と、前記物体検出部により検出された物体の中から、前記車両位置受信部により受信された車両と同一の車両を特定する同一車両特定部と、前記同一車両特定部により特定された同一車両について、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、前記車両位置受信部により受信された車両の位置と前記物体検出部により検出された物体の位置との誤差が最小になるように前記設置位置記憶部に記憶される設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で前記設置位置記憶部に記憶される設置位置を更新する校正部と、を備えることを特徴としている。
【0008】
本発明に係る物体監視装置では、車両位置受信部は周辺監視部の監視領域内の車両から該車両の位置を受信し、同一車両特定部は物体検出部により検出された物体の中から、車両位置受信部により受信された車両と同一の車両を特定する。校正部は、同一車両特定部により特定された同一車両について、車両位置受信部により受信された車両の位置と物体検出部により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、車両位置受信部により受信された車両の位置と物体検出部により検出された物体の位置との誤差が最小になるように設置位置記憶部に記憶される設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で記憶される設置位置を更新する。これによって、物体監視装置の経時変化と設置位置ずれの影響を抑えることができるので、経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、物体監視装置の経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】車両制御システムの構成及び適用場面を示す図である。
【図2C】車両制御装置が物体監視装置により検出された歩行者の位置を受信した様子を模式的に示す図である。
【図3】第１実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。
【図4A】物体検出部の制御処理を示すフローチャートである。
【図4B】物体検出部がステップＳ４０６を実施する様子を示す概念図である。
【図5A】位置算出部の制御処理を示すフローチャートである。
【図5B】絶対位置変換を説明するための図である。
【図6】走行制御部の制御処理を示すフローチャートである。
【図7】同一車両特定部の制御処理を示すフローチャートである。
【図8A】校正部の制御処理を示すフローチャートである。
【図8B】校正部による小領域の設定を示す概念図である。
【図8C】校正部による小領域の設定を示す概念図である。
【図9A】走行制御部の制御処理の変形例を示すフローチャートである。
【図9B】走行制御部の制御処理の変形例を示す概念図である。
【図9C】走行制御部の制御処理の変形例を示す概念図である。
【図10】第２実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して本発明に係る物体監視装置及び車両制御システムの実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複説明を省略する。
【0012】
【0013】
図１は車両制御システムの構成及び適用場面を示す図である。図１に示すように、車両制御システム１は、車両１０の安全走行を支援するシステムであり、車両１０に搭載された車両制御装置１００と、車両１０の走行路に設置された物体監視装置２００とを有する。車両制御装置１００は、車両の走行に関する各制御を行う装置である。物体監視装置２００は、物体監視装置２００の周辺を監視する装置である。車両制御装置１００と物体監視装置２００とは、互いに通信可能に構成されている。
【0014】
図２Ａは、図１に示す場面において車両制御装置１００が検出する物体の様子を模式的に示す図である。図１に示す場面では、車両１０が走行する道路の周辺には、遮蔽物３０（例えばある程度の高さを有する壁）が存在している。歩行者２１は、車両１０の進行方向に対して直交する方向に進んでいるが、遮蔽物３０によって遮蔽されている。すなわち、歩行者２１は、車両１０の死角領域４０（図２Ａのハッチング部分参照）内に存在する。従って、車両１０から見た場合、該歩行者２１は、死角領域４０内に位置するため、車両制御装置１００により検出されない。
【0015】
図２Ｂは、図１に示す場面において物体監視装置２００が検出する物体の様子を模式的に示す図である。物体監視装置２００から見た場合、車両１０、歩行者２１及び遮蔽物３０は、全て物体監視装置２００によって検出される。そして、物体監視装置２００は、例えば検出した歩行者２１の位置を車両制御装置１００に送信する。従って、車両制御装置１００は、自ら歩行者２１を検出できなくても、物体監視装置２００から送信された歩行者２１の位置を受信することで、歩行者２１の位置を把握できるので、回避行動などをとることができる。
【0016】
図２Ｃは、車両制御装置１００が物体監視装置２００により検出された歩行者２１の位置を受信した様子を模式的に示す図である。物体監視装置２００は、歩行者２１の位置を検出した際に、記憶された物体監視装置２００の設置位置（緯度、経度、方位）を基準として歩行者２１の緯度、経度を算出する。このとき、物体監視装置２００が経時変化又は設置位置のずれによって実際の位置が記憶された設置位置と異なると、算出される歩行者２１の位置と歩行者２１の実際の位置２１ａとの間に位置誤差が生じる。この位置誤差は、特に方位に大きく影響される。これは、方位のずれが微小であっても距離に比例するため、位置誤差は大きくなるからである。このような位置誤差が生じると、車両制御の誤作動や未作動といった望ましくない現象につながってしまう。
【0017】
本願発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制し、車両制御装置が死角領域内の障害物の正確な位置を取得することにより、車両の安全走行を実現できることを見出し、本発明に至った。
【0018】
[第１実施形態]
図３は第１実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。上述したように、車両制御システム１は車両制御装置１００及び物体監視装置２００を有しており、車両制御装置１００と物体監視装置２００とは、互いに通信可能に構成されている。
図３は第１実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。上述したように、車両制御システム１は車両制御装置１００及び物体監視装置２００を有しており、車両制御装置１００と物体監視装置２００とは、互いに通信可能に構成されている。
【0019】
車両制御装置１００は、例えば、演算を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、演算のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、演算経過の保存や一時的な制御変数を保存する一時記憶装置としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを組み合わせてなるマイクロコンピュータを有するように構成されており、車両１０の走行に関する各制御を行う。この車両制御装置１００は、車両周辺監視部１１０、物体位置受信部１２０、車両周辺物体検出部１３０、自己位置取得部１４０、走行制御部１５０、制御実行部１６０、及び車両位置送信部１７０を備えている。
【0020】
車両周辺監視部１１０は、車両１０の周辺（すなわち、自車周辺）を監視し、周辺に存在する物体の情報を取得する。車両周辺監視部１１０は、例えばカメラなどの画像センサ或いはＬｉＤＡＲなどの測距センサにより構成されている。画像センサによって構成された場合、車両周辺監視部１１０は車両１０の周辺の監視画像を出力する。測距センサによって構成された場合、車両周辺監視部１１０は物体の境界部分の座標を表す点群データを出力する。なお、車両周辺監視部１１０にはその他適当な検出デバイスを用いることもできる。
【0021】
物体位置受信部１２０は、物体監視装置２００により検出された障害物を含む物体の位置を受信する。より具体的には、物体位置受信部１２０は、物体監視装置２００の物体位置送信部２５０（後述する）から送信された物体の位置を受信する。送信された物体の位置には、車両１０の走行に影響する障害物の位置が含まれている。
【0022】
車両周辺物体検出部１３０は、車両周辺監視部１１０から得られた情報に基づいて、自車周辺に存在する物体（例えば障害物、遮蔽物、道路標識など）を検出する。車両周辺物体検出部１３０の検出処理は、後述する物体監視装置２００の物体検出部２２０と同じでも良く、物体検出部２２０と異なっても良い。
【0023】
自己位置取得部１４０は、ＲＴＫ－ＧＰＳ等のセンサ情報を取得し、自車の絶対位置（緯度、経度）を取得する。
【0024】
走行制御部１５０は、物体位置受信部１２０により受信された物体の位置、車両周辺物体検出部１３０により検出された物体の位置と、及び自己位置取得部１４０により取得された自車の位置に基づいて、自車の走行を制御する指令を生成する。
【0025】
制御実行部１６０は、走行制御部１５０で生成した指令に従い、車両走行を制御する。
【0026】
車両位置送信部１７０は、自己位置取得部１４０により取得された自車の絶対位置（緯度、経度）を物体監視装置２００に送信する。好適には、車両位置送信部１７０は、送信先が物体監視装置２００であるか否かを区別することなく、ブロードキャスト送信で自車の位置を送信する。
【0027】
一方、物体監視装置２００は、例えば、演算を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、演算のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、演算経過の保存や一時的な制御変数を保存する一時記憶装置としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを組み合わせてなるマイクロコンピュータを有するように構成されており、周辺の物体を検出し、検出した結果を監視領域内の通行車両に送信する。この物体監視装置２００は、周辺監視部２１０、物体検出部２２０、位置算出部２３０、設置位置記憶部２４０、物体位置送信部２５０、車両位置受信部２６０、同一車両特定部２７０、及び校正部２８０を備えている。
【0028】
周辺監視部２１０は、物体監視装置２００の周辺を監視し、周辺に存在する物体の情報を取得する。周辺監視部２１０は、例えばカメラなどの画像センサ或いはＬｉＤＡＲなどの測距センサにより構成されている。画像センサによって構成された場合、周辺監視部２１０は物体監視装置２００周辺の監視画像を出力する。測距センサによって構成された場合、周辺監視部２１０は物体の境界部分の座標を表す点群データを出力する。なお、周辺監視部２１０にはその他適当な検出デバイスを用いることもできる。
【0029】
物体検出部２２０は、周辺監視部２１０から得られた情報に基づいて、物体監視装置２００周辺の物体を検出する。物体検出部２２０により検出された物体には、車両１０にとって障害物になる物体が含まれている。なお、物体検出部２２０による物体の検出処理は後述する。
【0030】
設置位置記憶部２４０は、物体監視装置２００が走行路に設置される設置位置を記憶する。
【0031】
位置算出部２３０は、設置位置記憶部２４０に記憶される設置位置を用いて物体検出部２２０により検出された物体の位置を算出する。より具体的には、位置算出部２３０は、物体検出部２２０で検出した物体の相対位置情報と、設置位置記憶部２４０に記憶された物体監視装置２００の設置位置（緯度、経度、方位）とを用いて、検出した物体の絶対位置（緯度、経度）を算出する。
【0032】
物体位置送信部２５０は、位置算出部２３０により算出された結果（すなわち、物体の絶対位置）を車両１０に送信する。好適には、物体位置送信部２５０は、送信先が車両１０であるか否かを区別することなく、ブロードキャスト送信により物体の絶対位置を送信する。
【0033】
車両位置受信部２６０は、車両１０を含む周辺監視部２１０の監視領域内の車両から車両の位置を受信する。具体的には、車両位置受信部２６０は、車両制御装置１００の車両位置送信部１７０から送信された車両１０の絶対位置（緯度、経度）を受信する。
【0034】
同一車両特定部２７０は、物体検出部２２０により検出された物体の中から、車両位置受信部２６０により受信された車両と同一の車両を特定する。より具体的には、同一車両特定部２７０は、受信した車両１０の絶対位置（緯度、経度）と、物体検出部２２０で検出した物体の位置（緯度、経度）とを比較することにより、物体検出部２２０により検出された物体の中から車両１０と同一の車両を特定する。
【0035】
校正部２８０は、同一車両特定部２７０により特定された同一車両について、車両位置受信部２６０により受信された車両の位置と物体検出部２２０により検出された物体の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、車両位置受信部２６０により受信された車両の位置と物体検出部２２０により検出された物体の位置との誤差が最小になるように設置位置記憶部２４０に記憶される設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で設置位置記憶部２４０に記憶された設置位置（緯度、経度、方位）を更新する。
【0036】
［物体検出部２２０の制御処理について］
以下、図４Ａを参照して物体検出部２２０の制御処理を説明する。ここでは、周辺監視部２１０を測距センサによって構成されるものとする。
以下、図４Ａを参照して物体検出部２２０の制御処理を説明する。ここでは、周辺監視部２１０を測距センサによって構成されるものとする。
【0037】
まず、ステップＳ４０１では、物体検出部２２０は、周辺監視部２１０から３次元点群データを取得する。ステップＳ４０１に続くステップＳ４０２では、物体検出部２２０は、３次元点群データを用いて、以下に例示する手順に従って２次元マップ（すなわち、ＸＹマップ）を作成する。ＸＹマップの範囲及び解像度は、予め定められている。例えば、ＸＹマップの範囲は周辺監視部２１０を中心としてＸ方向に±５０ｍ、Ｙ方向に±５０ｍと設定されており、解像度は１グリッド２０ｃｍと設定される。
【0038】
［ＸＹマップの作成手順例１］
周辺監視部２１０は、周辺の物体として地面も検出する場合がある。そこで、物体検出部２２０は、周辺の物体から地面を除外するために、点群データを記述するＸＹＺ座標のうち、Ｚ方向（鉛直方向）における座標が所定範囲内（例えば３０ｃｍ以上２ｍ以下）にあるもののみをＸＹマップ上のＸＹ座標として採用する。
周辺監視部２１０は、周辺の物体として地面も検出する場合がある。そこで、物体検出部２２０は、周辺の物体から地面を除外するために、点群データを記述するＸＹＺ座標のうち、Ｚ方向（鉛直方向）における座標が所定範囲内（例えば３０ｃｍ以上２ｍ以下）にあるもののみをＸＹマップ上のＸＹ座標として採用する。
【0039】
［ＸＹマップの作成手順例２］
周辺監視部２１０が測距センサである場合、物体検出部２２０は、上述手順例１に代えて以下の手順を用いることもできる。すなわち、物体検出部２２０は、３次元点群データ上でＺ方向において値を有する（物体境界が存在する）座標点をＸＹグリッド上に投影する。次に、物体検出部２２０は、同じＸＹグリッドに属する座標点についてＺ方向の値を加算し、加算後のＺ座標値が所定値以上であるＸＹグリッドのみを、ＸＹマップ上に残す。これにより、Ｚ方向においてある程度の幅を有するＸＹ座標点のみがＸＹマップ上に反映されることになるので、検出した周辺物体から地面を除外することができる。
周辺監視部２１０が測距センサである場合、物体検出部２２０は、上述手順例１に代えて以下の手順を用いることもできる。すなわち、物体検出部２２０は、３次元点群データ上でＺ方向において値を有する（物体境界が存在する）座標点をＸＹグリッド上に投影する。次に、物体検出部２２０は、同じＸＹグリッドに属する座標点についてＺ方向の値を加算し、加算後のＺ座標値が所定値以上であるＸＹグリッドのみを、ＸＹマップ上に残す。これにより、Ｚ方向においてある程度の幅を有するＸＹ座標点のみがＸＹマップ上に反映されることになるので、検出した周辺物体から地面を除外することができる。
【0040】
［ＸＹマップの作成手順例３］
また、周辺監視部２１０が測距センサである場合、物体検出部２２０は、上記手順例１または２に代えて以下の手順を用いることもできる。すなわち、物体検出部２２０は、同じＸＹグリッドに属するＬｉＤＡＲの反射強度値を加算し、加算後の反射強度値が所定値以上のＸＹグリッドのみをＸＹマップ上に残す。これにより、Ｚ方向においてある程度の幅を有するＸＹ座標点のみがＸＹマップ上に反映されることになるので、検出した周辺物体から地面を除外することができる。
また、周辺監視部２１０が測距センサである場合、物体検出部２２０は、上記手順例１または２に代えて以下の手順を用いることもできる。すなわち、物体検出部２２０は、同じＸＹグリッドに属するＬｉＤＡＲの反射強度値を加算し、加算後の反射強度値が所定値以上のＸＹグリッドのみをＸＹマップ上に残す。これにより、Ｚ方向においてある程度の幅を有するＸＹ座標点のみがＸＹマップ上に反映されることになるので、検出した周辺物体から地面を除外することができる。
【0041】
なお、周辺監視部２１０がカメラによって構成されている場合、物体検出部２２０は、カメラの設置位置と撮影方向を用いて、監視画像のうち地面部分を除去することができる。周辺物体の位置は、例えば監視画像上の境界位置を検出することにより特定される。
【0042】
ステップＳ４０２に続くステップＳ４０３では、物体検出部２２０は、背景マップが完成したか否かを判定する。判定方法として、例えば以下のように行われる。すなわち、物体検出部２２０は、ステップＳ４０２において作成したＸＹマップを所定個数以上平均することにより、背景マップを作成することができる。ＸＹマップを時間的に平均化することにより、固定物のＸＹ座標を記述したＸＹマップが得られると考えられるからである。但し、物体監視装置２００周辺に移動物が多い場合や、一時的に載置された物体が多い場合は、ＸＹマップを平均化したとしても、固定物のＸＹ座標の精度は低いと考えられる。そこで、物体検出部２２０は、ＸＹマップの積算個数が所定個数に達していない場合、または平均化したＸＹマップが記述されている物体位置の分散が所定値以上である場合は、背景マップが完成していないと判定し、これ以外の場合は完成したと判定する。
【0043】
そして、背景マップが完成していないと判定された場合、制御処理はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、物体検出部２２０は、ステップＳ４０２の結果を背景マップに対して適用することにより背景マップを更新する。背景マップが更新された後、制御処理は、ステップＳ４０１に戻って新たな時刻における点群データの取得が行われ、同様の処理が繰り返される。
【0044】
一方、ステップＳ４０３において背景マップが完成したと判定された場合、制御処理はステップＳ４０５に進み、差分マップが作成される。具体的には、物体検出部２２０は、ステップＳ４０２において作成したＸＹマップと、完成した背景マップとの間の差分を求めることにより、差分マップを作成する。
【0045】
ステップＳ４０５に続くステップＳ４０６では、物体検出部２２０は、ステップＳ４０５で作成した差分マップ上に存在するＸＹグリッドに、移動物または一時載置物が存在するものとみなし、これらの物体を障害物として検出する。なお、以下の説明では、これらの物体を障害物と呼ぶ場合がある。
【0046】
図４Ｂは物体検出部がステップＳ４０６を実施する様子を示す概念図である。図４Ｂでは、図１の状況において周辺物体の境界面を点群データとして検出する例を示す。図４Ｂの上段は図１と同様に車両制御システム１が適用される場面を示すものであり、図４Ｂの下段は上段に対応する点群データである。
【0047】
図４Ｂに示すように、物体検出部２２０は、ステップＳ４０５において差分マップを作成することにより、遮蔽物３０以外の物体の境界面を点データとして検出する。更に、物体検出部２２０は、点データをグループ化することにより、各物体の範囲を認識する。例えば距離が近接している点群は同じ物体とみなすことにより、点データを物体としてグループ化できる。そして、この例では、物体検出部２２０は、車両１０、歩行者２１、歩行者２２について、それぞれ物体ＩＤ＝１～３として認識する。
【0048】
［位置算出部２３０の制御処理について］
続いて、図５Ａを参照して位置算出部２３０の制御処理を説明する。
続いて、図５Ａを参照して位置算出部２３０の制御処理を説明する。
【0049】
まず、ステップＳ５０１では、位置算出部２３０は、設置位置記憶部２４０から物体監視装置の設置位置を取得する。取得する設置位置は、物体監視装置が走行路に設置されている設置位置の絶対位置（ＬａｔＢａｓｅ、ＬｏｎＢａｓｅ）および方位（Ｈｅａｄ）でも良く、基準となる場所の絶対位置（ＬａｔＢａｓｅ、ＬｏｎＢａｓｅ）と、そこからのオフセット量である相対位置（Ｘ，Ｙ）および方位（Ｈｅａｄ）でも良い。ここでの方位は、例えば東を０度として北回りをプラス、南回りをマイナスとする±１８０度で表現される絶対角度を表すものとする。
【0050】
ステップＳ５０１に続くステップＳ５０２では、位置算出部２３０は、物体検出部２２０で検出したすべての障害物について、物体監視装置からの相対位置（Ｘ［ｉ］，Ｙ［ｉ］）をそれぞれ算出する。ここで、ｉは複数の物体を検出している場合に物体を識別するためのＩＤである。相対位置の算出は、周辺監視部２１０に用いられるセンサが測距センサである場合、グルーピングした点が持つ距離データの平均を用いることができる。周辺監視部２１０に用いられるセンサが画像センサである場合、検出した物体の画像上の位置と、カメラの内部パラメータおよび外部パラメータを用いて算出することができる。
【0051】
ステップＳ５０２に続くステップＳ５０３では、位置算出部２３０は、物体監視装置２００の地球固定直交座標系で示された位置（ＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅ）を基準とした地平直交座標系で示された（Ｘ［ｉ］、Ｙ［ｉ］）を、地球固定座標系における絶対位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）へ変換する。
【0052】
ここでの変換処理について図５Ｂを用いて説明する。図５Ｂでは、物体監視装置２００の周囲の物体ＩＤ＝１～３を検出している例を示す。物体監視装置２００の監視領域内において、座標系として路面に平行にＸ軸、Ｙ軸が定義されており、物体監視装置２００の設置されている絶対位置としてＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅ、更にＸ軸の向いている方向と緯度の成す角度として絶対方位（Ｈｅａｄ）が定義されているものとする。このとき、検出している物体ＩＤ＝１～３の位置はＸ軸、Ｙ軸に基づいて物体の座標（Ｘ［ｉ］，Ｙ［ｉ］）として求められているため、まずＸ軸と緯度を平行にするための方位Ｈｅａｄに基づく座標回転が行われ、次に座標変換処理により絶対位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）への変換が行われる。
【0053】
そして、位置算出部２３０によって算出された障害物の絶対位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）は、物体位置送信部２５０を介して車両１０に送信される。
【0054】
［走行制御部１５０の制御処理について］
続いて、図６を参照して車両制御装置１００の走行制御部１５０の制御処理を説明する。
続いて、図６を参照して車両制御装置１００の走行制御部１５０の制御処理を説明する。
【0055】
まず、ステップＳ６０１では、走行制御部１５０は、物体監視装置２００の物体位置送信部２５０から送信された障害物の情報を選別する。具体的には、受信した障害物の位置は地球固定座標系における緯度、経度（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）で表現されているため、走行制御部１５０は、まず、自己位置取得部１４０により取得された地球固定座標系における自車の緯度、経度（ＣａｒＬｏｎ，ＣａｒＬａｔ）を用いて、地平直交座標系で示された位置（Ｘ’［ｉ］，Ｙ’［ｉ］）へ変換する。変換する際の地球固定直交座標系で示される基準位置は、自車位置でも良く、固定した別の位置でも良い。
【0056】
物体監視装置２００によって検出された物体の中には車両１０自身が含まれているため、走行制御部１５０は、上記変換した後に、自車の近傍に存在する障害物を無視するなどの処理により、含まれた自車の情報を除外する。
【0057】
また、物体監視装置２００によって検出された物体の中には、車両制御装置１００の車両周辺物体検出部１３０により検出された物体と同一のものが含まれる可能性がある。そこで、走行制御部１５０は、物体位置送信部２５０から送信された障害物の情報よりも車両周辺物体検出部１３０によって検出された結果の方が正確と判定し、車両周辺物体検出部１３０により検出された物体と同一のものを除外する。
【0058】
このような除外処理を経て残された（言い換えれば、選別された）障害物は、車両１０の死角領域４０内の障害物である。
【0059】
ステップＳ６０１に続くステップＳ６０２では、走行制御部１５０は、車両周辺物体検出部１３０によって検出された障害物の位置と、ステップＳ６０１で選別した障害物の位置を取得する。
【0060】
ステップＳ６０２に続くステップＳ６０３では、走行制御部１５０は、車両１０が障害物ｉと衝突するまでに要する予測時間（衝突予測時間ＴＴＣ［ｉ］）を算出する。衝突予測時間ＴＴＣ［ｉ］は、例えば障害物ｉが停止していると仮定された上で、車両１０の進行方向、車両１０の速度、障害物ｉと車両１０との間の距離等に基づいて算出される。車両１０の進行方向は、例えば操舵角などから判定される。車両１０の速度は、例えば車速センサによって取得される。なお、車両１０を自動運転させる場合、走行制御部１５０はその走行計画から車両１０の速度や進行方向を取得することができる。
【0061】
ステップＳ６０３に続くステップＳ６０４では、走行制御部１５０は、車両１０が障害物ｉと衝突する可能性を表す衝突危険度ＤＲＥＣＩ［ｉ］を算出する。算出手法としては、例えば車両１０と障害物ｉとの間の距離が短いほど、ＤＲＥＣＩ［ｉ］を高くすることが考えられる。走行制御部１５０は、全ての障害物ｉについてステップＳ６０２～Ｓ６０４を実施する。
【0062】
ステップＳ６０４に続くステップＳ６０５では、走行制御部１５０は、衝突危険度ＤＲＥＣＩが閾値以上である障害物のうち、衝突予測時間ＴＴＣが最小である障害物ｋを特定する。ここでの閾値は、例えば車両の安全性などを考慮して設定される値である。
【0063】
ステップＳ６０５に続くステップＳ６０６では、走行制御部１５０は、衝突予測時間ＴＴＣ［ｋ］が強ブレーキ閾値以下であるか否かを判定する。衝突予測時間ＴＴＣ［ｋ］が強ブレーキ閾値以下であると判定された場合、制御処理はステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７では、走行制御部１５０は、制御実行部１６０を介して強いブレーキを作動させる。
【0064】
一方、ステップＳ６０６においてＴＴＣ［ｋ］が強ブレーキ閾値より大きいと判定された場合、制御処理はステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８では、走行制御部１５０は、ＴＴＣ［ｋ］が弱ブレーキ閾値以下であるか否かを判定する。弱ブレーキ閾値以下であると判定された場合、制御処理はステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０９では、走行制御部１５０は、制御実行部１６０を介して弱いブレーキを作動させる。一方、ＴＴＣ［ｋ］が弱ブレーキ閾値よりも大きいと判定された場合、制御処理は終了する。
【0065】
なお、ここでは、強ブレーキ閾値と弱ブレーキ閾値は、それぞれ車両の安全性や特性などを考慮して設定されるが、強ブレーキ閾値は弱ブレーキ閾値よりも小さい値であることが好ましい。障害物ｋを特定するのは、最も衝突までの時間が短い障害物ｋと衝突する可能性を回避できるのであれば、その他物体と衝突する可能性も回避できると考えられるからである。
【0066】
［同一車両特定部２７０の制御処理について］
続いて、図７を参照して物体監視装置２００の同一車両特定部２７０の制御処理を説明する。
続いて、図７を参照して物体監視装置２００の同一車両特定部２７０の制御処理を説明する。
【0067】
まず、ステップＳ７０１では、同一車両特定部２７０は、車両位置受信部２６０を介して、車両制御装置１００の車両位置送信部１７０から送信される車両１０の位置を受信する。受信した車両位置（以下、「受信車両位置」と略する）をＬａｔＲ［ｊ］，ＬｏｎＲ［ｊ］とする。ここで、ｊは受信した車両位置が複数存在する場合のＩＤ番号である。
【0068】
ステップＳ７０１に続くステップＳ７０２では、同一車両特定部２７０は、物体検出部２２０によって検出され、更に位置算出部２３０で算出した障害物の位置を取得する。検出した障害物の位置（以下、「検出障害物位置」と略する）をＬａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］とする。ここで、ｉは検出した障害物が複数存在する場合のＩＤ番号である。
【0069】
なお、ここでは、同一車両特定部２７０は、位置算出部２３０で算出した障害物の位置を取得した後に、車両位置送信部１７０から送信される車両１０の位置を受信しても良く、或いは障害物位置の取得及び車両１０の位置受信を同時に行っても良い。
【0070】
ステップＳ７０２に続くステップＳ７０３では、同一車両特定部２７０は、受信車両位置と検出障害物位置とを比較する。比較の方法は複数考えられるため、後述する。
【0071】
ステップＳ７０３に続くステップＳ７０４では、同一車両特定部２７０は、受信車両位置と検出障害物位置とを比較した結果に基づいて、物体検出部２２０によって検出され更に位置算出部２３０で算出した障害物の中から、車両位置受信部２６０により受信された車両（ここでは、車両１０）と同一の車両を特定する。例えば同一車両特定部２７０は、ステップＳ７０３で算出した距離（後述する）に基づいて同一車両か否かを判定することにより、同一車両を特定する。同一車両か否かの判定方法はステップＳ７０３の比較方法とセットで複数考えられるため、後述する。
【0072】
そして、同一車両と判定された場合、制御処理はステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５では、同一車両特定部２７０は、同一車両と判定された物体について、受信車両位置（ＬａｔＲ［ｊ］，ＬｏｎＲ［ｊ］）と、検出障害物位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）との組み合わせを記憶する。一方、同一車両でないと判定された場合、制御処理は終了する。
【0073】
これらの処理は、受信した車両位置及び検出した障害物の位置のすべての組み合わせに対して行われる。
【0074】
以下、ステップＳ７０３の比較に用いられる方法、ステップＳ７０４の同一車両の判定方法について説明する。
【0075】
まず、同一車両特定部２７０は、受信車両位置（ＬａｔＲ［ｊ］，ＬｏｎＲ［ｊ］）と検出障害物位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）とのユークリッド距離を算出し、算出した値を閾値と比較することにより同一車両であるか否かを判定する。この場合、方位のずれの影響が物体監視装置２００からの距離が離れるほど大きくなるので、閾値は物体監視装置２００からの距離に応じて変化するのが望ましい。具体的には、同一車両特定部２７０は、周辺監視部２１０の監視領域内の車両１０と物体監視装置２００との距離を距離閾値と比較することにより同一車両を特定するとき、距離が遠いほど同一車両を特定するための距離閾値を大きく設定する。このようにすれば、同一車両を特定する精度を高めることができる。
【0076】
また、同一車両特定部２７０は、受信車両位置（ＬａｔＲ［ｊ］，ＬｏｎＲ［ｊ］）と検出障害物位置（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）を物体監視装置２００の地球固定直交座標系で示された位置（ＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅ)を基準とした地平直交座標系（ＸＲ［ｊ］、Ｒ［ｊ］）、（Ｘ［ｉ］，Ｙ［ｉ］）へ変換して演算を行うことにより、物体検出部２２０によって検出された際に追跡処理を行い物体の速度を求めておき、速度が速い物体ほど閾値を大きくするように設定する。具体的には、同一車両特定部２７０は、物体検出部２２０により検出された物体の速度を速度閾値と比較することにより同一車両を特定するとき、速度が速いほど同一車両を特定するための速度閾値を大きく設定する。このようにすれば、同一車両を特定する精度を高めることができる。
【0077】
更に、物体検出部２２０で物体を検出する際に、楕円による近似や矩形あてはめを行うことで物体の大きさの情報を取得することができる。この情報を用いて、近似した楕円や矩形の内部に受信車両位置が含まれるか否かを条件にして判定することができる。また、楕円や矩形により近似してその中心位置を求めることにより、検出障害物位置をより正確に求めることができる。
【0078】
［校正部２８０の制御処理について］
続いて、図８Ａを参照して校正部２８０の制御処理を説明する。
続いて、図８Ａを参照して校正部２８０の制御処理を説明する。
【0079】
まず、ステップＳ８０１では、校正部２８０は、同一車両と判定された受信車両位置と検出障害物位置との組み合わせを、物体監視装置２００のメモリ内に蓄積する。
【0080】
このとき、校正部２８０は、追跡処理を行い、同一車両の追跡開始時における受信車両位置（ＬａｔＲＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）、検出障害物位置（ＬａｔＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＳｔ［ｋ］）及び追跡終了時における受信車両位置（ＬａｔＲＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）、検出障害物位置（ＬａｔＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＥｎ［ｋ］）を１組として蓄積する。ここでのｋは、蓄積する物体の組を表すＩＤである。
【0081】
ステップＳ８０１に続くステップＳ８０２では、校正部２８０は、蓄積した組み合わせが実行条件を満足する否かを判定する。実行条件を満足するか否かの判定方法としては、蓄積した組み合わせの数が閾値（例えば一定数）以上になったか否かが挙げられる。また、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、校正部２８０は、物体監視装置２００の監視領域内に複数の小領域を設定し、受信車両位置と検出障害物位置との組み合わせを小領域ごと蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になるか否かを判定する。すなわち、周辺監視部２１０の監視領域が複数の小領域に分割され、これらの小領域の中で所定の数以上の組み合わせが全て集まった場合という条件が挙げられる。このようにすれば、後に校正値を算出する算出精度を高めることができる。
【0082】
この小領域の分割は、領域が均等に区切られたもの（図８ＢのＡ０１～Ａ０４参照）や、設置位置に応じて予め車両が通行するエリアに絞って設定されるなど、様々なバリエーションが挙げられる。更に、物体検出部２２０の検出情報を用いて、検出物体情報を蓄積し、検出物体が頻出する領域（言い換えれば、物体の検出頻度が高い領域）を小領域として設定する方法も挙げられる（図８ＣのＡ０１～Ａ０３参照）。このようにすれば、後に校正値を算出する算出精度を更に高めることができる。
【0083】
なお、受信車両位置と検出障害物位置とは、情報を取得したタイミングが異なるため、時間的なずれが生じており、また車両の速度が速いほど位置ずれも生じる。そこで、ステップＳ８０１で蓄積する際に、校正部２８０は、物体検出部２２０から検出された物体（ここでは、障害物）の速度も取得し、障害物の速度に応じて後述するステップＳ８０３の最適化算出の際に重みを設定する。例えば、校正部２８０は、同一車両特定部２７０により特定された同一車両の速度に基づいて、速度が遅い車両又は停車する車両の位置を優先して用いる。この場合、速度が遅い車両或いは停車する車両の位置誤差が小さいため、これらの車両の位置を優先して最小化するようにすることで、後述する設置位置の校正値をより正確に求めることができる。
【0084】
ステップＳ８０２において蓄積した組み合わせが実行条件を満足していないと判定された場合、制御処理は終了する。一方、実行条件を満足したと判定された場合、制御処理はステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０３では、校正部２８０は、蓄積した組み合わせを用いて、物体監視装置２００の地球固定直交座標系で示された設置位置（ＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅ)及びＨｅａｄの校正値（ＬａｔＢａｓｅＮ，ＬｏｎＢａｓｅＮ)、ＨｅａｄＮを算出する。
【0085】
ステップＳ８０３の校正値算出について、図８Ｄを用いて説明する。図８Ｄには、同一車両の追跡開始時における受信車両位置（ＬａｔＲＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）、検出障害物位置（ＬａｔＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＳｔ［ｋ］）および追跡終了時における受信車両位置（ＬａｔＲＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）、検出障害物位置（ＬａｔＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＥｎ［ｋ］）を１組とする情報が２組蓄積されている。
【0086】
まず、校正部２８０は、追跡開始時の受信車両位置（ＬａｔＲＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）および追跡終了時の受信車両位置（ＬａｔＲＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）を結ぶ直線と基準軸（０°）との成す角度θＲ［ｋ］と、追跡開始時の検出障害物位置（ＬａｔＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＳｔ［ｋ］）および追跡終了時の検出障害物位置（ＬａｔＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＥｎ［ｋ］）を結ぶ直線と基準軸（０°）との成す角度θ［ｋ］と、をそれぞれ算出する。
【0087】
次に、校正部２８０は、確度誤差ｅθ＝Σ｜θＲ［ｋ］－θ［ｋ］｜が最小となるように、Ｈｅａｄを少しずつ校正しながら、追跡開始時の検出障害物位置（ＬａｔＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＳｔ［ｋ］）および追跡終了時の検出障害物位置（ＬａｔＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＥｎ［ｋ］）の値を変更して角度θ［ｋ］を校正し、最終的な値であるＨｅａｄＮを算出する。
【0088】
次に、校正部２８０は、算出したＨｅａｄＮにより得られる追跡開始時の検出障害物位置（ＬａｔＳｔ’［ｋ］，ＬｏｎＳｔ’［ｋ］）および追跡終了時の検出障害物位置（ＬａｔＥｎ’［ｋ］，ＬｏｎＥｎ’［ｋ］）と、追跡開始時の受信車両位置（ＬａｔＲＳｔ［ｋ］，ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）および追跡終了時の受信車両位置（ＬａｔＲＥｎ［ｋ］，ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）とを比較し、以下の式１～３により算出される位置誤差ｅＰが最小となるようにＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅを校正する。
【0089】
ｅＰ＝Σ（ｅＰＳｔ［ｋ］＋ｅＰＥｎ［ｋ］） （式１）
ｅＰＳｔ［ｋ］＝ＳＱＲＴ（（ＬａｔＳｔ’［ｋ］―ＬａｔＲＳｔ［ｋ］）＾２＋（ＬｏｎＳｔ’［ｋ］―ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）＾２） （式２）
ｅＰＥｎ［ｋ］＝ＳＱＲＴ（（ＬａｔＥｎ’［ｋ］―ＬａｔＲＥｎ［ｋ］）＾２＋（ＬｏｎＥｎ’［ｋ］―ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）＾２） （式３）
ｅＰＳｔ［ｋ］＝ＳＱＲＴ（（ＬａｔＳｔ’［ｋ］―ＬａｔＲＳｔ［ｋ］）＾２＋（ＬｏｎＳｔ’［ｋ］―ＬｏｎＲＳｔ［ｋ］）＾２） （式２）
ｅＰＥｎ［ｋ］＝ＳＱＲＴ（（ＬａｔＥｎ’［ｋ］―ＬａｔＲＥｎ［ｋ］）＾２＋（ＬｏｎＥｎ’［ｋ］―ＬｏｎＲＥｎ［ｋ］）＾２） （式３）
【0090】
なお、以上の算出では、地球固定直交座標系として緯度経度を用いたが、緯度経度からメートル単位系で表現される地平直交座標系へ変換した後に上述の処理を行っても良い。
【0091】
ステップＳ８０３に続くステップＳ８０４では、校正部２８０は、算出した校正値（ＬａｔＢａｓｅＮ，ＬｏｎＢａｓｅＮ)、ＨｅａｄＮを現在の設置位置（ＬａｔＢａｓｅ，ＬｏｎＢａｓｅ)、Ｈｅａｄに反映する（言い換えれば、算出した校正値で設置位置記憶部２４０に記憶された設置位置（緯度、経度、方位）を更新する）。
【0092】
反映は、校正値をそのまま現在の設置位置に入れてしまうと、ステップＳ８０３の最適化算出時に利用する情報にノイズが含まれている場合にその影響を受け、設置位置が校正されるたびに大きく変化して不安定になることが想定される。そのため、一般的には現在の設置位置に大きな重みをもたせた加重平均により校正する。これにより、ローパスフィルタとしての効果が得られ、少しずつ校正されることとなる。
【0093】
以上のように構成された物体監視装置２００では、車両位置受信部２６０は周辺監視部２１０の監視領域内の車両１０から該車両１０の位置を受信し、同一車両特定部２７０は物体検出部２２０により検出された物体の中から、車両位置受信部２６０により受信された車両（ここでは、車両１０）と同一の車両を特定する。校正部２８０は、同一車両特定部２７０により特定された同一車両について、車両位置受信部２６０により受信された車両１０の位置と物体検出部２２０により検出された物体（すなわち、障害物）の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、車両位置受信部２６０により受信された車両１０の位置と物体検出部により検出された物体の位置との誤差が最小になるように設置位置記憶部２４０に記憶される設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で設置位置記憶部２４０に記憶される設置位置を更新する。これによって、物体監視装置２００の経時変化と設置位置ずれの影響を抑えることができるので、経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制することができる。
【0094】
また、以上のように構成された車両制御システム１では、走行路に設置された物体監視装置２００は、物体を検出して検出した物体の位置を車両１０に送信し、車両１０に搭載された車両制御装置１００が送信された物体の位置を用いて車両１０を制御する。そして、車両制御装置１００が車両の位置を物体監視装置２００に送信し、物体監視装置２００はその車両の位置を用いて物体監視装置２００の設置位置を校正して更新する。これによって、物体監視装置２００の経時変化と設置位置のずれに起因する物体監視装置２００から車両１０に送られる物体の位置の誤差を抑えることができる。従って、物体の位置の誤差による車両制御装置１００の誤作動を防ぐことができ、車両１０の安全走行を実現することができる。
【0095】
なお、本実施形態に係る車両制御システム１について様々な変形例が考えられる。
【0096】
例えば、物体位置送信部２５０は、位置算出部２３０により算出された物体の位置とともに、同一車両特定部２７０により得られた誤差に応じて設定される信頼度を送信することが好ましい。具体的には、同一車両特定部２７０は、更に、同一車両と判定した受信車両位置と検出障害物位置との誤差の平均を算出して蓄積しておき、物体位置送信部２５０による送信時にそれを反映するように行う。そして、物体位置送信部２５０の送信情報には、物体の位置に加えて信頼度も含まれる。信頼度は、例えば上述の位置誤差が大きいほど低くなるように設定される。これにより、位置誤差（言い換えれば、位置ずれ）が大きい場合は、送信される物体の位置の信頼度が低く設定され、車両にその利用判断を委ねることができる。
【0097】
このとき、車両１０では、車両周辺監視部１１０により検出された結果と物体位置受信部１２０により受信された結果（すなわち、物体の位置）を比較することにより得られる位置誤差と、そのときの信頼度を用いて、走行制御部１５０で用いる受信された物体の位置を判断するための信頼度の閾値が設定されることが好ましい。具体的には、走行制御部１５０は、車両周辺監視部１１０により検出された結果と物体位置受信部１２０により受信された結果との位置誤差が大きいと判定する閾値を持っておき、更に該閾値より大きな位置誤差を持つ受信結果に対応する信頼度を閾値として用いることで、死角領域内の障害物に対するずれ量を予測し、予測した結果を用いるか否かという判断を行うことができる。
【0098】
また、走行制御部１５０の制御処理は、上述した内容のほか、例えば図９Ａに示すような処理も考えられる。
【0099】
［走行制御部１５０の制御処理の変形例について］
図９Ａは、走行制御部１５０の制御処理の変形例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ９０１では、走行制御部１５０は、車両周辺物体検出部１３０で検出した物体と自車の位置関係に基づいて、自車の死角領域を算出する。例えば、図９Ｂのようなシーンにおいては、車両周辺物体検出部１３０より遮蔽物３０が検出され、走行制御部１５０は遮蔽物３０と自車の位置関係から死角領域４０を算出することができる。
図９Ａは、走行制御部１５０の制御処理の変形例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ９０１では、走行制御部１５０は、車両周辺物体検出部１３０で検出した物体と自車の位置関係に基づいて、自車の死角領域を算出する。例えば、図９Ｂのようなシーンにおいては、車両周辺物体検出部１３０より遮蔽物３０が検出され、走行制御部１５０は遮蔽物３０と自車の位置関係から死角領域４０を算出することができる。
【0100】
ステップＳ９０１に続くステップＳ９０２では、自己位置取得部１４０から得られる自車位置、および自車の走行路から、ステップＳ９０１で算出した死角領域のうち自車の走行に影響がある死角領域の有無を判定する。これは、算出された死角領域と走行路の最短距離を算出し、その値が閾値以下か否かによって判定する。閾値は、予め一定の値に定められても良く、自車の車速や自車がその経路位置に到達するまでの予測時間等によって可変としても良い。
【0101】
走行路の近くに死角領域があると判定された場合、制御処理はステップＳ９０３に進む。ステップＳ９０３では、走行制御部１５０は、物体監視装置２００の物体位置送信部２５０から送信された障害物の情報を選別する。具体的には、受信した障害物の位置は地球固定座標系における緯度、経度（Ｌａｔ［ｉ］，Ｌｏｎ［ｉ］）で表現されているため、走行制御部１５０は、まず、自己位置取得部１４０により取得された地球固定座標系における自車の緯度、経度（ＣａｒＬｏｎ，ＣａｒＬａｔ）を用いて、地平直交座標系で示された位置（Ｘ’［ｉ］，Ｙ’［ｉ］）へ変換する。変換する際の地球固定直交座標系で示される基準位置は、自車位置でも良く、固定した別の位置でも良い。
【0102】
また、物体監視装置２００によって検出された物体の中には車両１０自身が含まれているため、走行制御部１５０は、上記変換した後に、自車の近傍に存在する障害物を無視するなどの処理により、含まれた自車の情報を除外する。
【0103】
また、物体監視装置２００によって検出された物体の中には、車両制御装置１００の車両周辺物体検出部１３０により検出された物体と同一のものが含まれる可能性がある。そこで、走行制御部１５０は、物体位置送信部２５０から送信された障害物の情報よりも車両周辺物体検出部１３０によって検出された結果の方が正確と判定し、車両周辺物体検出部１３０により検出された物体と同一のものを除外する。
【0104】
ステップＳ９０３に続くステップＳ９０４では、走行制御部１５０は、障害物が死角領域内に存在するか否かを判定する。物体位置送信部２５０から送信された障害物が死角領域内に存在すると判定された場合、制御処理はステップＳ９０５に進む。ステップＳ９０５では、走行制御部１５０は、障害物が死角領域から飛び出す可能性があるので、車両の速度を通常より落として走行するように、制御実行部１６０に指示する。このシーンは、例えば図９Ｂに示すように、遮蔽物３０に起因する死角領域４０が自車の走行路の近くにあり、物体位置送信部２５０から送信された障害物（歩行者２１）が死角領域４０内に存在するので、自車は速度を下げて（すなわち、第１速度で）走行する。
【0105】
一方、ステップＳ９０４で障害物が死角領域内に存在しないと判定された場合、制御処理はステップＳ９０６に進む。ステップＳ９０６では、走行制御部１５０は、その走行路を走行する際の通常の速度（すなわち、第１速度より速い第２速度）で走行するように制御実行部１６０に指示する。このシーンは、例えば図９Ｃに示すように、遮蔽物３０に起因する死角領域４０が自車の走行路の近くにあるが、物体位置送信部２５０から送信された歩行者２１が死角領域４０内に存在しないので、自車は通常の速度で走行する。
【0106】
なお、上記ステップＳ９０２で走行路の近くに死角領域がないと判定された場合、制御処理もステップＳ９０６に進み、通常の速度で走行する制御が行われる。
【0107】
本変形例では、走行制御部１５０は、自車の走行に影響がある死角領域の有無を判定し、更に物体位置送信部２５０から送信された障害物が死角領域内に存在するか否かを判定し、存在する場合に障害物の飛び出しのリスクを想定して速度を落として走行し、存在しない場合に飛び出しのリスクを考慮せずに通常の速度で走行する。これによって、安全性の確保と走行の効率向上を両立させることができる。なお、このようなことを実現するためには、自車で算出する死角領域４０と、物体監視装置２００から送信される障害物の座標系が正しく設定される必要がある。
【0108】
［第２実施形態］
以下、図１０を参照して車両制御システムの第２実施形態を説明する。本実施形態の車両制御システム１Ａは、物体監視装置３００が車両に設置される点において上述した第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態との相違点のみを説明する。
以下、図１０を参照して車両制御システムの第２実施形態を説明する。本実施形態の車両制御システム１Ａは、物体監視装置３００が車両に設置される点において上述した第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態との相違点のみを説明する。
【0109】
図１０は、第２実施形態に係る車両制御システムの構成を示す機能ブロック図である。物体監視装置３００は、車両周辺監視部１１０、車両周辺物体検出部１３０、位置算出部２３０、設置位置記憶部２４０、自己位置取得部１４０、物体位置受信部１２０、走行制御部１５０、制御実行部１６０、車両位置受信部２６０、同一車両特定部２７０、及び校正部２８０を備える。
【0110】
車両周辺監視部１１０は、物体監視装置３００の周辺（言い換えれば、自車周辺）を監視し、周辺に存在する物体の情報を取得する。車両周辺監視部１１０は、例えばカメラなどの画像センサ或いはＬｉＤＡＲなどの測距センサにより構成されている。画像センサによって構成された場合、車両周辺監視部１１０は物体監視装置３００の周辺の監視画像を出力する。測距センサによって構成された場合、車両周辺監視部１１０は物体の境界部分の座標を表す点群データを出力する。なお、車両周辺監視部１１０にはその他適当な検出デバイスを用いることもできる。
【0111】
車両周辺物体検出部１３０は、車両周辺監視部１１０から得られた情報に基づいて、物体監視装置３００の周辺に存在する物体（例えば障害物、遮蔽物、道路標識など）を検出する。
【0112】
設置位置記憶部２４０は、例えば車両周辺監視部１１０を構成するセンサが車両に設置される設置位置を記憶する。ここでの設置位置は、例えば自車の後輪車軸中心からセンサの設置位置までのオフセット量および設置角度と幾何演算とを用いて、センサの検出結果から自車の後輪車軸中心を原点とする相対座標系における相対位置（Ｘ［ｉ］，Ｙ［ｉ］）が算出される。
【0113】
自己位置取得部１４０は、ＲＴＫ－ＧＰＳ等のセンサ情報を取得し、自車の絶対位置（緯度、経度）を取得する。位置算出部２３０は、車両周辺物体検出部１３０により検出された障害物の相対位置（Ｘ［ｉ］，Ｙ［ｉ］）と、自己位置取得部１４０から取得する自車の絶対位置（緯度、経度）および方位に基づいて、障害物の絶対位置（緯度、経度）を算出する。
【0114】
物体位置受信部１２０は、物体監視装置３００の外部から障害物を含む物体の位置を受信する。例えば、自車の周囲に走行する他車から、他車によって検出された物体の位置を受信する。走行制御部１５０は、自車の走行を制御する指令を生成する。制御実行部１６０は、走行制御部１５０で生成した指令に従い、車両走行を制御する。車両位置受信部２６０は、自車以外の他車から他車の絶対位置（緯度、経度）を受信する。
【0115】
同一車両特定部２７０は、車両周辺物体検出部１３０により検出された物体の中から、車両位置受信部２６０により受信された他車と同一の車両を特定する。より具体的には、同一車両特定部２７０は、受信した他車の絶対位置（緯度、経度）と、車両周辺物体検出部１３０により検出され且つ位置算出部２３０によって算出された障害物の絶対位置（緯度、経度）とを比較することにより、同一車両を特定する。
【0116】
校正部２８０は、同一車両特定部２７０により特定された同一車両について、車両位置受信部２６０により受信された他車の位置（ここでは、絶対位置）と車両周辺物体検出部１３０により検出され且つ位置算出部２３０によって算出された障害物の位置との組み合わせを蓄積し、蓄積した組み合わせの数が所定数以上になった場合、両者の位置の誤差が最小になるように設置位置記憶部２４０に記憶される設置位置の校正値を算出し、算出した校正値で設置位置記憶部２４０に記憶された設置位置を更新する。
【0117】
具体的には、校正部２８０は、車両位置受信部２６０により受信された他車の位置と車両周辺物体検出部１３０により検出され且つ位置算出部２３０によって算出された障害物の位置との誤差が最小になるように、設置位置記憶部２４０に記憶された自車の後輪車軸中心から設置位置までのオフセット量および設置角度の情報を更新する。例えば、センサ（車両周辺監視部１１０）のオフセット量のうち前後方向および横方向、さらに設置角度のうちヨー角方向のみの３パラメータの校正を考えると、第１実施形態と同様に校正することが可能となる。
【0118】
なお、校正部２８０は、車両位置受信部２６０により受信された他車の位置と車両周辺物体検出部１３０により検出され且つ位置算出部２３０によって算出された障害物の位置との組み合わせを蓄積する際に、例えば自車の速度が所定値以下である場合又は自車が停車する場合のみ実行することで、自己位置取得部１４０、車両周辺物体検出部１３０、車両位置受信部２６０の結果の時間ずれによる影響を軽減することができ、より高精度に校正値を算出することができる。
【0119】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、物体監視装置３００が車両に配置されることにより、例えばセンサからなる車両周辺監視部の設置位置や角度の校正が可能となり、物体監視装置３００の経時変化と設置位置のずれに起因する車両のセンシング精度の低下を防止することができる。その結果、物体監視装置３００の経時変化と設置位置のずれに起因する位置誤差を抑制することができる。
【0120】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【0121】
１，１Ａ 車両制御システム
１０ 車両
２１ 歩行者
３０ 遮蔽物
４０ 死角領域
１００ 車両制御装置
１１０ 車両周辺監視部
１２０ 物体位置受信部
１３０ 車両周辺物体検出部
１４０ 自己位置取得部
１５０ 走行制御部
１６０ 制御実行部
１７０ 車両位置送信部
２００，３００ 物体監視装置
２１０ 周辺監視部
２２０ 物体検出部
２３０ 位置算出部
２４０ 設置位置記憶部
２５０ 物体位置送信部
２６０ 車両位置受信部
２７０ 同一車両特定部
２８０ 校正部
１０ 車両
２１ 歩行者
３０ 遮蔽物
４０ 死角領域
１００ 車両制御装置
１１０ 車両周辺監視部
１２０ 物体位置受信部
１３０ 車両周辺物体検出部
１４０ 自己位置取得部
１５０ 走行制御部
１６０ 制御実行部
１７０ 車両位置送信部
２００，３００ 物体監視装置
２１０ 周辺監視部
２２０ 物体検出部
２３０ 位置算出部
２４０ 設置位置記憶部
２５０ 物体位置送信部
２６０ 車両位置受信部
２７０ 同一車両特定部
２８０ 校正部
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】