JP2005352607A - 移動体用の警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不必要な警報、特に自車両が優先である場合の不必要な警報を防ぐと共に、送信側の移動体との衝突警報を正確に実行して安全性を向上させた移動体用の警報装置を提供する。
【解決手段】 移動体が有する移動体端末間で送受信される移動体の位置情報に基づいて、他移動体と自移動体間の衝突を警報する警報装置で、受信した他移動体の位置座標と検出された自移動体の位置座標と前記地図情報とに基づき交差点での衝突の可能性を判定して、衝突の警報を行う場合に、衝突可能性を判定する交差点での他移動体と自移動体との信号の状態や交通規制による優先関係を地図情報に基づき判定し、あるいは他移動体が減速状態又はブレーキ操作状態に有るか否かを確認し、自移動体の方が優先関係である場合、及び／又は他移動体が減速状態又はブレーキ操作状態に有る場合には、警報の実行を規制する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、移動体同士の衝突を警報する移動体用の警報装置、特に車両などの移動体において、近距離無線を用いて複数の移動体間で現在位置の位置情報を送受信することで、移動体同士の衝突を警報する移動体用の警報装置に関するものである。

移動体同士の衝突、特に車両同士の衝突事故としては、交差点における出会い頭の衝突事故がその多くを占めている。従って、他の車両が交差点にどの方向からどのタイミングで入ってくるかをその交差点に向かっている運転者が知ることは、出会い頭の衝突事故を防ぐ有力な解決策となる。

他の車両が交差点にどの方向からどのタイミングで入ってくるかを運転者が知る１つの方法としては、交差点付近の車両の走行情報をＡＨＳ（走行支援システム:Advanced Cruise-Asist Highway Systems）から取得する方法がある。しかし、ＡＨＳを通行量の少ない交差点や、狭い道の交差点に設けるのは、高価なために無駄が多い。ところが、通行量の少ない交差点や、狭い道の交差点には信号が無い場合が多く、出会い頭の衝突事故の危険性は高い。

そこで、最近では、近距離無線を用いて車両間通信で情報を交換して、他の車両の位置や走行方向及び速度を確認するシステムが開発されて来た。例えば、特許文献１では、他車両から車両間通信で、操作スイッチの作動情報や、他車両の位置情報、速度、ヨーレート、横加速度等の車両走行状態の情報、他車両で撮影された画像情報を受信して、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態及び相対位置、画像情報、道路状況や標識等の情報を警報・表示部に表示する技術が開示されている。上記特許文献１では、他車両からの位置情報が他車両の走行道路を判断する情報となる。
特開平１１−１９５１９６号公報

しかしながら、他車両からの位置情報によって交差点位置及び到達時刻から衝突の警報を行うと、互いに正常な運転をしている場合には衝突の可能性が無い場合にも不必要な警報を頻発してしまうことになる。例えば、信号機のある交差点で自車両の走行方向は青、他の走行方向は赤である場合には、警報は無駄であり、返って運転に邪魔になってしまう。又、信号機が無くても交差点への進入に優先／非優先が有る場合にも、通常、優先方向の車両で衝突の警報を発するのは邪魔である。このような、交差点への進入の優先／非優先は、図５に示すように、上記信号機の青／赤（図５の（ａ）参照）、停止線の有る／成し（図５の（ｂ）参照）、幹線（太い道）／支線（細い道）（図５の（ｃ）参照）などが考えられる。この他にも、インターチェンジの合流点や、駐車場（車庫）からの合流点などもあり、これらは優先関係として道路法規に規定されている。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、不必要な警報、特に自車両が優先である場合の不必要な警報を防ぐと共に、送信側の移動体との衝突警報を正確に実行して安全性を向上させた移動体用の警報装置を提供する。

かかる課題を解決するために、本発明の警報装置は、移動体が有する移動体端末間で送受信される移動体の位置情報に基づいて、他移動体と自移動体間の衝突を警報する警報装置であって、地図情報を記憶する記憶手段と、自移動体の現在位置の位置座標を検出する検出手段と、他移動体の移動体端末より送信される他移動体の位置座標を受信する受信手段と、受信した他移動体の位置座標と検出された自移動体の位置座標と前記地図情報とに基づき交差点での衝突の可能性を判定して、衝突の警報を行う警報手段と、前記衝突可能性を判定する交差点での他移動体と自移動体との優先関係を前記地図情報に基づき判定する判定手段と、自移動体の方が優先関係にあると判定された場合には、前記警報手段による警報の実行を規制する規制手段とを備えることを特徴とする。

ここで、前記判定手段は、前記衝突可能性を判定する交差点の信号の状態を受信する受信手段を有し、受信した信号の状態に基づき優先関係を判定する。また、前記規制手段は、前記警報手段による警報を遅らせることで警報の実行を規制する。また、前記規制手段は、他移動体からの情報に基づいて他移動体が自移動体に対して非優先であることを判定し、自移動体に対する衝突警報を規制しているか否かを確認する第１確認手段を有し、自移動体に対する衝突警報に規制が確認された場合は警報の規制を行わない。また、前記規制手段は、他移動体からの情報に基づいて他移動体が減速状態又はブレーキ操作状態に有るか否かを確認する第２確認手段を有し、減速状態又はブレーキ操作状態が確認されない場合は警報の規制を行わない。

本発明によれば、自移動体が優先である場合に警報の実行を規制することにより、不必要な警報を防ぐと共に、送信側の移動体との衝突警報を正確に実行して安全性を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、信号機の状態から優先関係を判定することにより、信号機のある交差点での、不必要な警報を防ぐと共に、送信側の移動体との衝突警報を正確に実行して安全性を向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、優先な場合には衝突警報を遅らせることにより、不必要な警報を防ぐと共に、送信側の移動体との衝突警報を正確に実行して安全性を向上させることができる。

請求項４に係る発明によれば、他移動体が自らの方が優先であると認識していて衝突警報を規制しているときには、自移動体の衝突警報の規制を行わないことで、自移動体と他移動体の両者とも自らが優先であると認識してしまった場合でも、両移動体が衝突してしまうことが未然に防止でき安全性を向上させることができる。

請求項５に係る発明によれば、衝突対象の車両の減速又はブレーキ操作状態を確認することにより、送信側の移動体が停止操作をしていない場合の衝突警報を正確に実行して安全性を向上させることができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、表示画面等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

又、以下の実施形態では移動体として車両を例に説明するが、複数の移動体の衝突を防ぐための警報を行う技術は、別の移動体、船舶、飛行機、人などでも適用が可能であって同様の効果を達成でき、本発明に含まれるものである。

＜本実施形態の移動体用衝突警報システムの構成例＞
図１に、本実施形態の移動体用衝突警報装置を有する複数の移動体からなるシステムの構成例を示す。図１では、１つの移動体用衝突警報装置を含む構成を示し、他の移動体の衝突警報装置は１０１〜１０ｎで簡略化している。尚、本実施形態でのマップマッチングとは、車両の位置座標と地図情報とから車両が移動中の道路を特定する機能を含むものである。又、以下で使用する位置情報は基本的には車両の位置座標である。

図１で、１０は車両を制御するＥＣＵである。ＥＣＵは、演算処理用のＣＰＵや固定データ及びプログラムを記憶すＲＯＭ、データ及びプログラムの一時記憶用のＲＡＭなどから構成されている。１１はＥＣＵ１０の制御に必要な各種センサでありエンジン制御などのセンサも含まれるが、本例の衝突警報処理で使用されるセンサは、車速センサやブレーキ・スイッチ、ウインカ・スイッチなどである。１２は車両の位置情報を検出すると共に、ＥＣＵ１０と協働して衝突警報の制御をするＧＰＳ／ナビシステムである。ＧＰＳ／ナビシステム１２は地図情報を記憶している。

１３はナビ情報を提供したり本例の衝突警報を行う画像出力ユニットや音声出力ユニットを含む情報提供ユニットであり、本例ではその一部として警報部を有している。１４は車両間通信で送受信するデータや交差点情報などを記憶する情報記憶部であり、ＥＣＵ１０のＲＡＭと共有してもよい。本例における情報記憶部１４の構成例は、以下に図２を参照して説明する。

１５は近距離、例えば２００ｍ圏で車両間通信が可能な車両間通信ユニットである。かかる車両間通信の方式はいずれの方式であっても良いが、簡潔な方式とするのであれば送信データを固定長方式、送信データ量の削減を目指すのであれば可変長方式が望ましい。これらの選択は、通信能力やＥＣＵの処理能力などとの関係で選択されるものである。

＜情報記憶部の構成例＞
図２は、情報記憶部１４の構成例を示す図である。尚、図２には、本実施形態の処理で直接使用するデータのみを示しているが、他のデータの送受信なども可能である。又、受信データは送信データと同様であるので、詳細は示していない。尚、データを送信する機能のみを有する移動体には受信データ記憶領域は必要でなく、一方、データを受信して衝突警告を行う機能のみの移動体には送信データ記憶領域は必要ない。

２１は、自車両の車両状態量を記憶する記憶領域である。本例では、例えば、ＧＰＳにより検出した自車両の位置（緯度，経度）２１１、各種センサ１１ａ，１１ｂの車速センサから得られた車速２１２、車両の向きセンサあるいは位置の移動から得られた車両の向き２１３などが記憶される。尚、自車両の位置（緯度，経度）２１１は、ＧＰＳにより検出した情報を更に地図情報に基づいてマップマッチングした位置情報であってもよい。

２２は、自車両のドライバの操作状態を記憶する記憶領域である。本例では、例えば、ブレーキを踏んでいるか否かを示すブレーキ信号２２１、ウインカが点滅しているか右か左かのウインカ信号２２２などが記憶される。

２４は、他車両から受信したデータを記憶する受信データ記憶領域であり、送信データ記憶領域と同様のデータを有している。

２５は、自車両と他車両の位置と地図情報とから求められた車両が出会う可能性のある交差点情報を記憶する記憶領域である。かかる交差点情報には、交差点ＩＤ(1)２５１のそれぞれに対して、交差点位置２５１ａ、該交差点での自車のの優先関係（優先／非優先）２５１ｂ、該交差点の信号機の有無と自車走行方向の信号状態（青／黄／赤）２５１ｃ、該交差点で出会う対象車両の受信データへのポインタ２５１ｄが含まれる。ポインタ２５１ｄは、図２のように、画像データ記憶領域２４内の対応車両からの受信データを指示している。交差点ＩＤ(2)２５２、…交差点ＩＤ(n)２５ｎのそれぞれに対して、同様のデータが記憶されている。

交差点情報の数は、例えば図６に示すように、自車両から半径２００ｍ内にある交差点、より好ましくは自車両の走行方向の経路上の２００ｍ以内（あるいは所定時間内、例えば９、１０秒などで到達する距離以内）の他の車両と出会う交差点の情報があればよい。これらは、車両間の通信可能距離や、衝突警報を行う車両が対象とする距離や時間の範囲に対応するものであり、交差点情報の数を絞れば記憶容量を削減することが可能になる

例えば、車両４１であれば交差点Ａ，Ｂ，Ｃ、車両４４であれば交差点Ｄ、車両５０であれば交差点Ｃが記憶される。例えば、車両４４が交差点Ｄを左折するようにナビされている場合に、交差点Ｆも記憶するか否かはいずれでもよいが、処理が複雑に成るのを避けるために、走行方向の交差点のみに限定し、交差点Ｄを左折した後で交差点Ｆを記憶するのが望ましい。

尚、図２に示した送信データは一例であって、それぞれの交差点への到達時刻がより正確に認識あるいは算出できる情報を含んでもよい。例えば、自車両前方の道路状況（例えば混雑状況）なども考えられる。

＜本実施形態の移動体用衝突警報システムの動作例＞
以下、上記本実施形態の移動体用衝突警報システムの構成によるその動作例を説明する。

図３は、本実施形態の移動体用衝突警報システムの動作手順例を示すフローチャートである。以下、図１の右の複数を送信側、左側を本実施形態の受信側として説明する。

送信側では、ステップＳ３１でＧＰＳにより自車位置を検出して情報記憶部１４の送信データ記憶領域に記憶する。尚、他の送信データの記憶については省略する。ここで、図２のような送信データの準備が完了したとする。

ステップＳ３２で、送信データ記憶領域に記憶された送信データを送信する。この送信は、送信相手を決めたものではなく、例えば２００ｍ四方に存在する不特定多数の相手に同報通信する。

尚、ステップＳ３４の送信は、例えば１００ｍｓ毎とする。図３のフローチャートで送信側をループとして記載しているのは模式的な図であって、実際には他の制御の途中にサブルーチンで挿入されたり、１００ｍｓを計測したりする手順があるが、ここでは煩雑さを避けるために図示していない。

受信側では、まず、ステップＳ４１でＧＰＳにより自車位置を検出して情報記憶部１４の送信データ記憶部に記憶する。ステップＳ４２で受信があるか否かを判定し、受信がなければ次の処理に進む。受信があれば、ステップＳ４３で現在の位置情報を含むデータを受信して、受信データ記憶部に記憶する。尚、図３では１つの送信側の車両しか図示していないが、２００ｍ圏内の複数の車両から受信する。

ステップＳ４４では、ステップＳ４１で検出した自車位置と受信した他車位置を地図上にインプットする。更に、ステップＳ４４では、地図から自車と対象他車とが出会う交差点が抽出される。この交差点の抽出では、それぞれに車両が走行中の道路を直進するとして、その交点を抽出する。従って、走行道路前方での交点が無い他車は衝突警報の対象から削除される。又、例えば、図６の自車両５０に対して、車両５１が左折又は右折のウインカを出している場合や、車両５２が左折のウインカを出している場合も、出会い頭の衝突可能性は無いので、この場合も削除してよい。更に、地図情報からの左折又は右折禁止などの情報、あるいは車線の多い道路や分離帯のある道路の情報を基に、出会い頭の衝突可能性が無いことを判断することが出来る。上記例は削除する交差点の条件の数例であって、他の種々の条件が考えられる。これらの出会い頭の衝突可能性の判断は、以下の到達時刻の比較や算出との関連で、警報の正確さとＥＣＵの負担との関係から決定される。

ステップＳ４５では、抽出した交差点に信号機が有るか否かを判定し、信号機があれば、ステップＳ４６で無線による路車間通信などで信号機の状態を受信する。一方、信号機が無ければステップＳ４７でナビ地図から交通規制情報を取得する。かかる交通規制情報からは、信号機が無い交差点での優先関係が認識可能である。

ステップＳ４８では、上記信号機の状態又は交通規制情報から、交差点において自車が優先か否かが判定される。優先でなければステップＳ５１で通常の警報処理を行う。自車が優先である場合は、ステップＳ４９で対応他車が減速かブレーキ作動状態か否かを判定する。対応他車が減速かブレーキ作動状態であれば、対応他車が非優先を認識して操作していると判断し、衝突の可能性は低いのでステップＳ５０で交差点への到達時刻などの警報の条件を満たしていても警報を規制する。対応他車が減速かブレーキ作動状態で無ければ、非優先に気付いていない場合や無視している場合が考えられるので、ステップＳ５１に進んで通常の警報処理を行う。

尚、上述のステップＳ４８の自車優先の判定では、信号機の状態又は交通規制情報のみではなく、特に交通規制情報による判断の場合に他の情報を参照することで自車優先を確認することが望ましい。例えば、対応他車からの受信データに基づいて他車が非優先であることから自車の優先を確認するようにしてもよい。 図４に、ステップＳ５０，Ｓ５１の警報処理例の詳細なフローチャートを示す。尚、図３では、ステップＳ５０とＳ５１を別途設けたように模式的に図示したが、ステップＳ５０の警報の規制では規制フラグを立てて、図４の同じフローに入ることで達成できる。

まず、ステップＳ５０１で、自車と他車の現在位置及び速度から当該信号機へのそれぞれの到達時刻を算出する。ステップＳ５０２で警報の規制か否かをステップＳ５０で立てたフラグに基づいて判定する。警報の規制であれば処理を終了する。一方、警報の規制でなければ、ステップＳ５０３で、自車の到達時刻と他車の到達時刻との差がしきい値Ｔh未満か否かが判定される。しきい値Ｔh未満であれば、ステップＳ５０４で警報を実施する。しきい値Ｔh以上であれば処理を終了する。

警報の規制でステップＳ５０２から処理を終了する場合は、例え到達時刻の差が小さい場合であろうとも、ステップＳ５０４の警報を実施しないことになる。例えば、警報の規制の条件は、図３のステップＳ４９のように他車が減速又はブレーキ操作状態なので、あるいは上述のように他車が非優先を認識していれば、図４のフローに次に入ってきた場合には、自車と他車の到達時刻の差が広がることになる。従って、警報の規制で図４のフローを繰り返せば警報無しとなる。途中で警報の規制が解かれて、到達時刻の差がしきい値Ｔh未満の場合のみに警報が実施される。

尚、ステップＳ４３で他車から受信するデータに、交差点情報や到達時刻などが含まれる場合には、ステップＳ５０１では他車の算出は省かれる。

又、ステップＳ５０１では、他車両の他の車両状態やドライバの操作、道路の状況などのデータにより、更に正確に到達時刻を算出するようにしても良い。

＜衝突警報の具体例＞
図７に、衝突警報を画面上で行った場合の例を示す。又、図６は、自車両を車両５０とした場合の道路状況の俯瞰図の例である。図６で５１〜６０は車両５０から半径２００ｍ以内の他車両、Ａ〜Ｇは交差点である。交差点ＡとＢには信号がある。

図７の（ａ）は、図６の車両５０において、本実施形態において警報の規制が無い場合の、ナビ画面に出力される衝突警報の例である。車両５０の走行道路前方の２００ｍ以内には、走行順に交差点Ｆ，Ｄ，Ｂがある。この内、交差点Ｆでは右からの車両５７と左からの車両５６に出会い、交差点Ｄでは右から車両５４と出会うことを示している。交差点Ｂでは左からの車両５１、右からの車両５２と出会うが、交差点Ｂには信号があるので表示しない。図６では走行道路前方の２００ｍ以内を全て表示したが、自車両速度が遅い場合は２００ｍまで表示するのは無駄があり、各表示も細かくなり見にくくなる。例えば、自車両速度が遅い場合は所定時間先（例えば、９秒や１０秒先）の到達位置までを表示するようにしてもよい。

図７の（ｂ）は、本実施形態において、車両５４及び５７が非優先で減速又はブレーキ操作状態であると確認できたが、非優先の車両５６で減速又はブレーキ操作状態が確認できない場合の、ナビ画面に出力される衝突警報の例である。

もし、車両５６も減速又はブレーキ操作状態であると確認できれば、衝突警告の画面は表示されない（警報は無い）。すなわち、不必要な警報を無くした正確な警報が可能となる。特に、音による警報の場合には安全性の向上のため、不必要な警報を無くした正確な警報が必要である。

尚、本発明は警報の仕方に係る発明ではないので詳説しないが、例えば、衝突可能性の違いや緊急性に応じて、識別可能に表示することも可能である。例えば、交差点までの距離、他車両の速度やブレーキ状態、広い道路では左右の方向などが可能性や緊急度の判断条件となる。

又、衝突警報は、画面表示に限らず、例えば緊急性の高い場合は、音で警報するあるいは座席を振動させるなどの他の方法も可能である。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、自車両も他車両も位置情報を互いに送受信し、互いに衝突警報が可能なシステムについて説明したが、位置情報を送信するのみで衝突警報が可能でない車両や、位置情報を受信して衝突警報が可能であるが、位置情報の送信は出来ない車両、あるいは送受信情報を衝突警報に利用できる車両と出来ない車両など双方向でなく一方向の場合もある。本発明は、これらも含むものである。

本実施形態に係る衝突警報システムの構成例を示す図である。 図１の情報記憶部の構成例を示す図である。 本実施形態に係る衝突警報システムにおける送信側及び受信側車両の動作例を示すフローチャートである。 図３の警報処理（Ｓ５０，Ｓ５１）の詳細を示すフローチャートである。 交差点での優先関係の例を示す図である。 本実施形態に係る衝突警報システムの動作を説明するための道路状況の俯瞰図である。 本実施形態に係る衝突警報の表示例を示す図である。

Claims (5)

1. 移動体が有する移動体端末間で送受信される移動体の位置情報に基づいて、他移動体と自移動体間の衝突を警報する警報装置であって、
   地図情報を記憶する記憶手段と、
   自移動体の現在位置の位置座標を検出する検出手段と、
   他移動体の移動体端末より送信される他移動体の位置座標を受信する受信手段と、
   受信した他移動体の位置座標と検出された自移動体の位置座標と前記地図情報とに基づき交差点での衝突の可能性を判定して、衝突の警報を行う警報手段と、
   前記衝突可能性を判定する交差点での他移動体と自移動体との優先関係を前記地図情報に基づき判定する判定手段と、
   自移動体の方が優先関係にあると判定された場合には、前記警報手段による警報の実行を規制する規制手段とを備えることを特徴とする警報装置。
2. 前記判定手段は、前記衝突可能性を判定する交差点の信号の状態を受信する受信手段を有し、受信した信号の状態に基づき優先関係を判定することを特徴とする請求項１記載の警報装置。
3. 前記規制手段は、前記警報手段による警報を遅らせることで警報の実行を規制することを特徴とする請求項１記載の警報装置。
4. 前記規制手段は、他移動体からの情報に基づいて他移動体が自移動体に対して非優先であることを判定し、自移動体に対する衝突警報を規制しているか否かを確認する第１確認手段を有し、自移動体に対する衝突警報に規制が確認された場合は警報の規制を行わないことを特徴とする請求項１記載の警報装置。
5. 前記規制手段は、他移動体からの情報に基づいて他移動体が減速状態又はブレーキ操作状態に有るか否かを確認する第２確認手段を有し、減速状態又はブレーキ操作状態が確認されない場合は警報の規制を行わないことを特徴とする請求項１又は４記載の警報装置。

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