JP6569249B2

JP6569249B2 - 車両間通信システム

Info

Publication number: JP6569249B2
Application number: JP2015048155A
Authority: JP
Inventors: 晟尉蔡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2035-03-11
Also published as: JP2016170484A

Description

本発明は、自車両と通信対象とする他車両との間で各種メッセージを含む情報の通信を行う車両間通信システムに関する。

従来、この種の車両間通信システムとしては、例えば特許文献１に記載のシステム（装置）が知られている。このシステム（装置）では、他車両及び施設等の通信対象を自車両に搭載されたタッチパネルを備えた液晶表示装置等に表示させ、そのタッチパネル上で選択された通信対象に対して予め定められたメッセージを送信するようにしている。

特開２０１４−３５５８２号公報

ところで、上述のシステムでは、自車両を運転操作しつつ、通信対象とする他車両等をタッチパネル上で選択することはできるものの、上記液晶表示装置等に表示されている画像と車両の走行中に乗員等によって視認される風景との相違から、その選択した通信対象の把握は必ずしも容易ではない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択される通信対象の把握をより容易ならしめる車両間通信システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両間通信システムは、自車両と通信対象とする他車両との間でメッセージを含む各種の情報を送受信する車両間通信システムであって、自車両の内部情報と自車両の外部風景とを重畳表示するヘッドアップディスプレイと、前記通信対象とする他車両の選択操作、及び選択した他車両へ送信されるメッセージの指定を行う操作部とを備え、前記操作部により選択された他車両の識別表示及び同選択された他車両との間で送受信されるメッセージの表示を前記ヘッドアップディスプレイに併せて行う。

上記構成によれば、ヘッドアップディスプレイに表示されている上記選択された他車両の識別表示を含む画像と自車両の走行中に乗員等によって視認される自車両の外部風景とが合致することとなる。そのため、通信対象として選択した他車両との間で送受信されるメッセージの内容はもとより、通信対象として選択した他車両そのものの把握が上記ヘッドアップディスプレイを通じて容易に行われるようになる。

車両間通信システムの一実施の形態の概略構成を示すブロック図。同実施の形態の車両間通信システムが実行するメッセージ送信処理の処理手順を示すフローチャート。同実施の形態の車両間通信システムが実行するメッセージ受信処理の処理手順を示すフローチャート。（ａ）は自車両と周辺車両との相対的な位置関係の一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す位置関係における自車両と他車両との間で行われるマッチング処理の内容を説明するための模式図。自車両の外部の風景と周辺車両の通信ＩＤとが重畳表示されたＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）の表示内容の一例を示す模式図。（ａ）は、通常のブロードキャスト型通信において送受信されるメッセージのデータ構造の一例を示す模式図、（ｂ）は、１対１型通信において送受信されるメッセージのデータ構造の一例を示す模式図。自車両の外部の風景に対して周辺車両の通信ＩＤとその周辺車両へ送信されるメッセージの内容とが重畳表示されたＨＵＤの表示内容の一例を示す模式図。自車両の外部の風景に対して周辺車両の通信ＩＤとその周辺車両から受信されるメッセージの内容とが重畳表示されたＨＵＤの表示内容の一例を示す模式図。

以下、車両間通信システムの一実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の車両間通信システムは、車両に搭載されて周辺車両（他車両）との間でメッセージを含む各種の情報を車車間通信により送受信するものである。

具体的には、図１に示すように、車両間通信システムは、メッセージの送受信及びそれらメッセージの表示を行う際に各種の演算処理を統括的に実行する情報処理装置１０を備えている。情報処理装置１０は、車両前方を撮影する車載カメラ、レーザーレーダー等の画像取得部１１に接続されており、この画像取得部１１から入力される画像データに対して画像認識処理を行うことにより周辺車両の方位及び距離に関する情報を取得する。

また、情報処理装置１０は、周辺車両との間でメッセージを含む各種の情報の送受信を行う車載通信機１２に接続されている。車載通信機１２は、車両の走行位置を検出するＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）１３に接続されている。ＧＰＳ１３は、車両の絶対位置を検知するためのＧＰＳ衛星信号を受信するとともに、その受信したＧＰＳ衛星信号に基づき特定した車両のその都度の位置情報を情報処理装置１０に入力する。

そして、情報処理装置１０は、画像取得部１１から入力される画像データに基づく周辺車両の有無、方位、及び距離に関する情報と、車載通信機１２を介して入力される車両のその都度の位置情報とを照合する、所謂マッピング処理を行うことにより、車両に対する周辺車両の相対位置を取得する。また、情報処理装置１０は、こうして取得した周辺車両の相対位置に基づき、メッセージを含む各種情報の送受信の際に、その対象とされるメッセージの宛先又は送信元やその内容を示した画像データを生成する。そして、情報処理装置１０は、その生成した画像データを車両のフロントガラスに設けられるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）１４に表示する。このＨＵＤ１４は、透過型の表示デバイスであって、車両の外部風景を透過させつつ、例えば車両の運転支援等に用いられる車両の内部情報を出力して表示する。そのためＨＵＤ１４には、車両の内部情報と車両の外部の風景とが重畳して表示される。また、ＨＵＤ１４には、上記生成された画像データも併せて表示される。なお、情報処理装置１０には、メッセージの相手車両の選択や、その選択した相手車両へ送信するメッセージの内容の指定を行う際に車両の乗員によって操作されるユーザインターフェイス（ＵＩ）である入力デバイス１５が接続されている。この入力デバイス１５としては、例えば、回転操作を通じて選択候補を指定するロータリーノブ、傾動操作を通じて選択候補を指定するジョイスティック、押圧操作を通じて選択候補を指定する押圧ボタン等が挙げられる。また、情報処理装置１０には、音声認識によるメッセージの生成に用いられるマイク１６が接続されている。そして、入力デバイス１５から入力される操作信号、及び、マイク１６から入力される音声信号は、情報処理装置１０に入力され、その処理結果がＨＵＤ１４に表示される。

また、車載通信機１２は、例えばＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）等の車両ネットワークを介して各種の車載制御装置に接続されている車両情報ゲートウェイ１７に接続されている。車両情報ゲートウェイ１７は、車両ネットワークを通じて各種の車載制御装置から収集される車両情報を情報処理装置１０に入力する。この車両情報には、車両の速度、進行方位に関する情報の他、複数の車両間で通信を確立する際に用いられる通信ＩＤも含まれている。

次に、本実施の形態の情報処理装置１０が実行する動作のうち、自車両から周辺車両へのメッセージ送信処理についてその具体的な処理手順を説明する。ここで、情報処理装置１０は、自車両のＡＣＣ（アクセサリー）スイッチがオンとなっている条件で図２に示すメッセージ送信処理を実行する。

情報処理装置１０は、自車両から周辺車両へのメッセージを含む各種情報の一斉送信（ブロードキャスト）を行うシステムである、所謂ブロードキャスト型車車間通信システムの送受信を開始する（ステップＳ１０）。

このブロードキャスト型車車間通信システムにおいて、情報処理装置１０はまず、ＧＰＳ１３を通じて取得した自車両の位置情報と、車両情報ゲートウェイ１７を通じて取得した自車両の速度、進行方位、通信ＩＤ等の情報を車載通信機１２を通じて周辺車両にブロードキャストする（ステップＳ１１）。

そして次に、情報処理装置１０は、周辺車両の位置、速度、進行方位、通信ＩＤ等の情報を車載通信機１２を通じて受信する（ステップＳ１２）。そして、情報処理装置１０は、この受信した通信ＩＤに基づき複数の周辺車両から受信した通信ＩＤのリストを把握するとともに、同じく受信した周辺車両の位置、速度、進行方位に基づき自車両と周辺車両の相対的な位置関係を二次元の仮想キャンバスに配置する（ステップＳ１３）。

続いて、情報処理装置１０は、画像取得部１１を通じて取得した画像データに基づく周辺車両の方位及び距離の情報と、先のステップＳ１２において受信した周辺車両の位置、速度、進行方位等の情報とを照合する、所謂マッピング処理を行う（ステップＳ１４）。その結果、先のステップＳ１３において把握した周辺車両の通信ＩＤのリストと、画像取得部１１を通じて取得した画像データに基づき検知される周辺車両との対応付けが行われる。

図４（ａ）に示す例では、自車両Ｃ１の周辺には、４台の周辺車両Ｃ２〜Ｃ５が存在している。そして、図４（ｂ）に示すように、これら周辺車両Ｃ２〜Ｃ５のうち、自車両Ｃ１の前方に横並びで存在する２台の周辺車両Ｃ３，Ｃ４が自車両Ｃ１に搭載された画像取得部１１の撮影範囲内に収まっている。そのため、自車両Ｃ１は、画像取得部１１が撮影した画像データを解析することにより、これら周辺車両Ｃ３，Ｃ４を検知するとともに、これら周辺車両Ｃ３，Ｃ４に関する方位及び距離の情報を取得する。また、自車両Ｃ１は、４台の周辺車両Ｃ２〜Ｃ５から車載通信機１２を通じて受信した通信ＩＤのリストを把握するとともに、その把握した通信ＩＤのリストの各々を「Ａ」〜「Ｄ」として符号化する。これら通信ＩＤのリストの各々は、対応する周辺車両から受信した位置、速度、進行方位の情報と関連付けられている。そして、この例では、上述したマッピング処理を行うことにより、自車両Ｃ１の前方に横並びで存在する２台の周辺車両Ｃ３，Ｃ４と、各対応する通信ＩＤの符号「Ｂ」、「Ｃ」とが対応付けられている。

そして次に、情報処理装置１０は、先のステップＳ１４における対応付けに基づき、画像取得部１１が撮影した画像データに基づき検知した周辺車両に対し、各対応する通信ＩＤの符号の表示アイコンを重畳させた画像データを生成する。また、情報処理装置１０は、その生成した画像データをＨＵＤ１４に出力して表示させる（ステップＳ１５）。

図５には、自車両の外部の風景と周辺車両の通信ＩＤとが重畳表示されたＨＵＤ１４の表示内容の一例が示されている。同図に示す例では、自車両の前方に横並びで走行している二台の周辺車両Ｃ３，Ｃ４が自車両の外部の風景としてＨＵＤ１４に透過表示されている。そして、この自車両の外部の風景に対し、上述のように、二台の周辺車両Ｃ３，Ｃ４と各対応する通信ＩＤの符号「Ｂ」、「Ｃ」の表示アイコンＤ１，Ｄ２が重畳されて表示されている。

続いて、情報処理装置１０は、先のステップＳ１５においてＨＵＤ１４に対して表示アイコンＤ１，Ｄ２を車両の外部の風景と重畳して表示させた状態で、メッセージの送信先を表示アイコンＤ１，Ｄ２に対応付けられた複数の周辺車両のうちから選択させる（ステップＳ１６）。

また、情報処理装置１０は、同じく先のステップＳ１５においてＨＵＤ１４に対して表示アイコンＤ１，Ｄ２を車両の外部の風景と重畳して表示させた状態で、メッセージの内容を複数の定型文のうちから選択させる（ステップＳ１７）。なお、このメッセージは上述のように、マイク１６によって集音された音声が音声認識されてテキスト変換された文字列であっても勿論よい。

そして、情報処理装置１０は、送信するメッセージの内容を含む送信パケットを生成する（ステップＳ１８）。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、送信パケットＰは、メッセージの宛先に関する情報を含むヘッダーＨ１と、メッセージの内容に関する情報を含むデータ部分Ｈ２とを有している。なお、ヘッダーＨ１には、複数の車両のうち特定の車両間のみで通信を実行する１対１型通信を実行するか否かを規定するための１対１通信フラグが含まれている。また、ヘッダーＨ１には、１対１型通信を実行するときに相手車両を特定するための通信相手の通信ＩＤが含まれている。そして、図６（ａ）に示す例のように、通常のブロードキャスト型通信では、自車両から周辺車両へメッセージを含む各種情報の一斉送信を行うこととなるため、１対１通信フラグが「ＯＦＦ」に設定される。また、１対１型通信を行わない以上、通信相手ＩＤも「なし（ブランク）」に設定される。その一方で、図６（ｂ）に示す例のように、１対１型通信では、１対１通信フラグが「ＯＮ」に設定されるとともに、その１対１型通信を行う上での通信相手を特定するために通信相手の通信ＩＤも例えば「Ｃ」に設定される。

そして次に、情報処理装置１０は、メッセージの宛先となる周辺車両（選択された他車両）に識別表示となる印を付加するとともに、その送信対象とされるメッセージの内容を示した画像データを生成し、その生成した画像データをＨＵＤ１４に出力して表示する（ステップＳ１９）。

図７に示す例では、メッセージの宛先となる周辺車両Ｃ４に上記印として四角枠Ｆ１が付加表示されるとともに、その送信対象とされるメッセージの内容として「ウィンカーつけっぱなし」という選択もしくは音声からテキスト変換された文字列Ｆ２が表示されている。また、同図に示す例では、四角枠Ｆ１と文字列Ｆ２との間には文字列Ｆ２から四角枠Ｆ１に向かう矢印Ｙ１が併せて表示されている。

その後、情報処理装置１０は、車両のＡＣＣスイッチがオフに切り替わったか否かを判定し（ステップＳ２０）、ＡＣＣスイッチがオンとなっている間は（ステップＳ２０＝ＮＯ）、ステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理を繰り返す。その一方で、情報処理装置１０は、車両のＡＣＣスイッチがオフに切り替わったときには（ステップＳ２０＝ＹＥＳ）、図２に示すメッセージ送信処理を終了する。

次に、本実施の形態の情報処理装置１０が実行する動作のうち、メッセージ受信処理についてその具体的な処理手順を説明する。ここで、情報処理装置１０は、車両のＡＣＣ（アクセサリー）スイッチがオンとなっている条件で図３に示すメッセージ受信処理を実行する。なお、このメッセージ受信処理では、図３に示すステップＳ３０において、メッセージの受信に先立ってブロードキャスト型車車間通信システムの送受信を開始する点は、図２に示したメッセージ送信処理と同様である。また、図３に示すステップＳ３１〜ステップＳ３３において、自車両と周辺車両との間で各種情報を双方向に通信し、その通信により得られる情報に基づき自車両と周辺車両との相対的な位置関係を二次元の仮想キャンバスに配置する点も図２に示したメッセージ送信処理と同様である。また、図３に示すステップＳ３４〜ステップＳ３５において、先に把握された周辺車両の通信ＩＤのリストと画像取得部１１を通じて取得した画像データに基づき検知される周辺車両との対応付けが行われ、その対応付けられた通信ＩＤを各対応する周辺車両に重畳して表示する点も図２に示したメッセージ送信処理と同様である。

そして次に、情報処理装置１０は、車載通信機１２を通じて受信した送信パケットに含まれる１対１通信フラグが「ＯＮ」に設定され、且つ、送信パケットに含まれる通信相手ＩＤとして、「自車両の通信ＩＤ」が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３６）。すなわち、情報処理装置１０は、１対１型通信における通信相手として自車両が特定されているか否かを判定する。

ここで、情報処理装置１０は、１対１型通信における通信相手として自車両が特定されているときには（ステップＳ３６＝ＹＥＳ）、メッセージの送信元となる周辺車両に識別表示となる印を付加するとともに、その送信対象とされるメッセージの内容を示した画像データを生成する。そして、情報処理装置１０は、その生成した画像データをＨＵＤ１４に出力して表示する（ステップＳ３７）。なお、送信元となる車両が前方視界に無い場合、自車両との位置関係を明確にしつつ運転の妨げにならないようにアイコン等を使ってＨＵＤ１４に分かりやすく表示する。

図８に示す例では、メッセージの送信元となる周辺車両に上記印として四角枠Ｆ１が付加表示されるとともに、その送信対象とされるメッセージの内容として「ありがとう」という文字列Ｆ３が表示されている。また、同図に示す例では、四角枠Ｆ１と文字列Ｆ３との間には四角枠Ｆ１から文字列Ｆ３に向かう矢印Ｙ２が併せて表示されている。

その一方で、情報処理装置１０は、１対１型通信における送信パケットの通信相手として自車両が特定されていないときには（ステップＳ３６＝ＮＯ）、上記画像データの生成を行うことなく、その処理をステップＳ３８に移行する。

その後、情報処理装置１０は、車両のＡＣＣスイッチがオフに切り替わったか否かを判定し（ステップＳ３８）、ＡＣＣスイッチがオンとなっている間は（ステップＳ３８＝ＮＯ）、ステップＳ３１〜ステップＳ３８の処理を繰り返す。その一方で、情報処理装置１０は、車両のＡＣＣスイッチがオフに切り替わったときには（ステップＳ３８＝ＹＥＳ）、図３に示すメッセージ受信処理を終了する。

次に、本実施の形態の車両間通信システムの作用について、特に、自車両と周辺車両との間でメッセージの送信を行う際の作用に着目して以下説明する。
自車両と周辺車両との間でメッセージを送信する際、そのメッセージを車載ディスプレイ等に表示しつつ、メッセージの宛先やその内容の選択操作を行おうとすると、自車両の乗員はその視線を車両前方の外部の風景から一旦外して車載ディスプレイに向ける必要がある。このとき、車載ディスプレイに表示されている画像と自車両の乗員が視認する車両前方の外部の風景とは相違することから、メッセージの宛先となる周辺車両が自車両の前方に位置する周辺車両の何れに対応するかを直感的に判断することは難しい。

これに対し、本実施の形態では、情報処理装置１０がメッセージの宛先やその内容について示した画像データを、透過型の表示デバイスの一例であるＨＵＤ１４に出力して表示するようにしている。そのため、ＨＵＤ１４には、自車両の外部の風景と周辺車両の通信ＩＤとが重畳表示されるかたちとなり、そのＨＵＤ１４の表示画面内におけるメッセージの宛先となる周辺車両が直感的に把握されるようになる。また、メッセージの宛先となる周辺車両の把握が容易となることにより、入力デバイス１５を通じての相手車両の選択操作にかかる精度や操作性も自ずと向上されるようになる。

以上説明したように、上記実施の形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）周辺車両の識別表示となる四角枠Ｆ１及び選択された周辺車両との間で送受信されるメッセージの内容の表示を、自車両の内部情報と自車両の外部の風景とを重畳表示するＨＵＤ１４に併せて行うようにしている。そのため、ＨＵＤ１４に表示されている画像と自車両の走行中に自車両の乗員によって視認される自車両の外部の風景とが合致するようになる。そのため、通信対象として選択した周辺車両との間で送受信されるメッセージの内容はもとより、通信対象として選択した周辺車両（他車両）そのものの把握がＨＵＤ１４を通じて容易に行われるようになる。

（２）選択される周辺車両（他車両）の把握が容易となることで、先の入力デバイス１５を通じての相手車両の選択操作にかかる精度、操作性も自ずと向上されるようになる。
なお、上記実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。

・上記実施の形態において、入力デバイス１５として、例えば自車両からの距離の範囲を可変に設定してその範囲内にある周辺車両を全選択する等、メッセージの送信対象を一括して選択可能なデバイスを用いるようにしてもよい。

１０…情報処理装置、１１…画像取得部、１２…車載通信機、１３…ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）、１４…ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、１５…入力デバイス、１６…マイク、１７…車両情報ゲートウェイ。

Claims

自車両と通信対象とする他車両との間でメッセージを含む各種の情報を送受信する車両間通信システムであって、
自車両の内部情報と自車両の外部風景とを重畳表示するヘッドアップディスプレイと、
前記通信対象とする他車両の選択操作、及び選択した他車両へ送信されるメッセージの指定を行う操作部とを備え、
自車両と通信可能な他車両のうち前記外部風景内に収まっている他車両を示す表示アイコン、及び前記外部風景内に位置する他車両の中から前記操作部により選択された他車両を識別するための識別表示、及び同選択された他車両との間で送受信されるメッセージ、及び前記メッセージの送受信方向を示す表示の重畳表示を前記ヘッドアップディスプレイに併せて行う
ことを特徴とする車両間通信システム。