JP2008287678A - 歩行者横断支援装置、車載装置、タグ装置 - Google Patents

歩行者横断支援装置、車載装置、タグ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】歩行者の個人差を考慮した横断支援を実現する歩行者案内システム、車載装置及びタグ装置を提供すること。
【解決手段】歩行者19が携帯する通信装置14から歩行者19の識別情報46を取得する歩行者情報取得手段22と、歩行者19の識別情報に対応づけて歩行速度Vwが記憶された歩行者情報記憶手段35と、歩行者の横断箇所に接近する車両の位置情報Lc、Vcを検出する位置情報検出手段16と、歩行者19の識別情報に基づき抽出された歩行速度Vw及び横断箇所の幅員Lw、並びに、位置情報Lc,Vcから、歩行者19と車両17が接触するか否かを判定する判定手段32aと、判定手段32aにより歩行者19と車両17が接触すると判定された場合、歩行者19に警告する警告制御手段32bと、を有することを特徴とする歩行者横断支援装置99を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、道路を横断する歩行者を支援する歩行者横断支援装置等に関し、特に、車両との接触の可能性を判定し歩行者を支援する歩行者横断支援装置、車載装置及びタグ装置に関する。
車両が走行する道路には歩行者横断用の信号機が設定され、歩行者が安全に道路を横断できるように図られている。信号機は歩行者が横断する所定時間青信号に点灯し、その間は車両側の信号が赤信号に点灯するので、事故を未然に防ぐことが期待されているが、運転者の不注意、歩行者の飛び出し等により信号機付近でも事故が起こることがある。また、実際には信号機がない道路を横断する歩行者も多い。
そこで、より積極的に歩行者に注意を促すべく、横断歩道付近などの所定領域を監視する道路管理制御局と、歩行者に携帯されるデータキャリヤとにデータの送受信手段を設け、道路管理制御局が所定領域にデータキャリヤを検出した場合であって、かつ、車両の接近を検知した場合に、道路管理制御局がデータキャリヤに車両の接近を知らせる警告装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1記載の警告装置によれば、データキャリヤから例えば「車が接近していますので、車が止まるまで横断をやめてください」などの警告音声が発せられるので、歩行者は車が通過するまで横断を中止できる。
特開2000−357285号公報
しかしながら、特許文献1記載の警告装置は歩行者の横断速度の個人差を考慮していないという問題がある。例えば、健常者では車両が接近するまでに十分に横断できる場合でも高齢者の場合には適切な判断とならない場合があるという問題がある。また、車両の速度と歩行者の横断速度の関係次第では、横断を開始した後に車両が接近し事故の可能性が高まる場合があるため、特許文献1記載の警告装置のように横断前の警告だけでは十分でない。
本発明は、上記課題に鑑み、歩行者の個人差を考慮した横断支援を実現する歩行者案内システム、車載装置及びタグ装置を提供することを目的とする。また、横断を開始した後も横断支援が可能な歩行者案内システム、車載装置及びタグ装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、歩行者が携帯する通信装置から歩行者の識別情報(例えば歩行者ID46)を取得する歩行者情報取得手段(例えば、歩行者検出装置22)と、歩行者の識別情報に対応づけて歩行速度が記憶された歩行者情報記憶手段(例えば、記憶装置35)と、歩行者の横断箇所に接近する車両の位置情報を検出する位置情報検出手段(例えば、車両検出装置16)と、歩行者の識別情報に基づき抽出された歩行速度及び横断箇所の幅員、並びに、位置情報(及び車速)から、歩行者と車両が接触するか否かを判定する判定手段と、判定手段により歩行者と車両が接触すると判定された場合、歩行者に警告する警告制御手段と、を有することを特徴とする歩行者横断支援装置を提供する。
歩行者の識別情報と歩行速度を取得することで、歩行者毎に車両と接触するか否かを判定するし、歩行者毎に適切に警告することができる。
歩行者の個人差を考慮した横断支援を実現する歩行者案内システム、車載装置及びタグ装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
図1は、歩行者案内システム100の全体構成図の一例を示す。歩行者案内システム100は、タグ14を携帯した歩行者19が横断歩道18をこれから横断する場合に、車両17と接触することなく確実に横断できるか否かを制御部11が判定して、確実に横断できないと判定した場合には、歩行者警告装置21がスピーカ12から音声を発して歩行者19に警告する。
歩行者検出装置22は横断歩道18付近の所定領域にリクエスト信号が到達する検出エリアを形成しており、検出エリアにタグ14が存在するとタグ14からの応答を受信して歩行者19を検出する。
タグ14には当該歩行者19の歩行者ID又は歩行者IDに加え歩行速度Vwが、制御部11には横断歩道18の全長(以下、幅員という)Lwが記憶されており、車両17の走行速度Vcと距離Lcが車両検出装置16により検出される。制御部11は幅員Lwと歩行速度Vwから算出される予想横断時間Twと、距離Lcと走行速度Vcから算出される予想到達時間Tcと、を比較して、例えばTc−Tw<α(α:余裕を見るためのマージン)の場合に歩行者19に警告する。したがって、歩行者19の歩行速度Vwに応じて、車両17との接触を確実に防止することができる。
なお、図1ではこれから横断しようとする側の歩道の歩行者案内システム100を記載したが、歩行者案内システム100は反対側の歩道と1対に構成される。制御部11は共有することができる。当然ながら、歩行者19が横断を開始して反対車線まで到達すると反対方向からの車両17と接触するおそれが生じるので、予想到達時間Tcは対向車線双方の車両について算出し、いずれか一方でも車両の予想到達時間TcがTc−Tw<αであれば、歩行者19に警告する。
また、図1には信号機15と横断歩道18がある箇所を歩行者19が横断することとしたが、信号機15と横断歩道18がない箇所を歩行者19が横断しても本実施形態の歩行者案内システム100は同様に適用できる。
図2は、歩行者案内システム100のブロック図の一例を示す。歩行者案内システム100は制御部11により制御される。制御部11に接続された歩行者検出装置22は、図1に示したように横断歩道18の付近の地物(ガードレール、鉄柱、信号機の柱部等)に設けられ、横断歩道18の渡り口(例えば、横断歩道18の横幅中央を中心点とする歩道側の矩形領域又は所定半径の半円領域)にタグ14が存在することを検出する。すなわち、通信装置37は所定のサイクル時間毎にリクエスト電波を送信し、タグ14からの後述する応答を受信することでタグ14(歩行者19)が検出エリアに存在することを検出する。
なお、例えば、歩行者19がタグ14を携帯していない場合にも歩行者19を検出可能とするため、検出エリアを撮影するカメラを設け、撮影された画像データの差分等に基づき歩行者19を検出してもよい。
タグ14はバッテリ44から電源供給を受け、アクティブ方式のRF-IDにより無線通信する通信装置41及び通信を制御するCPU42を備える。通信装置37から送信される変調されたリクエスト電波(例えば、900MHz、2.45GHz)を通信装置41が受信すると、通信装置41はリクエスト電波に低雑音信号増幅を施し、IF(中間周波数)またはベースバンド周波数に周波数変換する。そして、周波数変換後のリクエスト電話からAD変換によって、デジタルデータに変換されCPU42に出力される。CPU42は、デジタルデータをさらにデジタル復調し予め定められたデータフレームからコマンドデータ等を取り出す。
CPU42はメモリ45が接続されており、コマンドデータが、不揮発性でかつ書き換え可能なメモリ45に格納された歩行者ID46の送信を要求するものである場合、CPU42は歩行者ID46を読み出す。CPU42は、歩行者ID46にデジタル変調を施しフレーム形成後、通信装置41に出力する。通信装置41は、フレームをDA変換してアナログ信号に変換した後、高周波への周波数変換と電力増幅を行い、アンテナ47から歩行者検出装置22に送信する。通信装置37は、この電波から同様に歩行者ID46を抽出し、制御部11に送出する。
なお、図2では、通信距離を考慮しタグ14をアクティブ方式としたがパッシブ方式であってもよい。また、パッシブ方式の場合、電磁誘導方式でも電波方式でもよい。
また、タグ14は振動モータ43を有し、後述する歩行者警告装置21から振動を要求するコマンドデータが送信された場合、CPU42が振動モータ43を駆動してタグ14を振動させる。この振動により歩行者19は何らかの警告が発せられていることに気づくことができる。
なお、図2のようなタグ14の構成は携帯電話に含まれるものであるため、タグ14を携帯電話にて構成してもよい。
制御部11は、プログラムを実行するCPU32、プログラムやファイルを記憶したROM31、プログラム実行時の作業メモリとなるRAM33、歩行者検出装置22等と各種のデータを入出力する入出力インターフェイス34、及び、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶装置35がバスを介して接続されたコンピュータである。
記憶装置35には歩行者19の歩行者ID46に対応づけて歩行者19の歩行速度Vw及び識別名称を登録した歩行者情報35a、横断歩道18の幅員情報35b、が記憶されている。
図3は歩行者情報35aの一例を示す図である。歩行者ID46は、好ましくは全国又は全世界的に一意に歩行者19を識別する番号であるが、徒歩で移動する程度の範囲で重複しなければよく、市区町村などの地域ごとに割り振ることができる。また、市民番号や納税者番号などを用いてもよい。歩行速度Vwは例えば1分間の歩行距離で表された、当該歩行者19にとって歩行時の典型的な歩く速さを示す。
歩行速度Vwは、後述するように制御部11が学習してその精度を向上させることができるが、初期値には平均的な歩行速度Vwを設定しておいてもよいし、歩行者19の年齢を取得して年齢に応じた平均的な歩行速度Vwを設定しておいてもよい。また、歩行者19が自らのおよその歩行速度Vwを予測して設定してもよい。初期値の設定は、制御部11と歩行者19の例えば自宅の端末(パソコン)を、ネットワークを介して接続し、歩行者ID46と所定のパスワードにて制御部11にログインすることで入力できる。
識別名称は、歩行者警告装置21がこの識別名称にて歩行者19に呼びかける場合があるので、好ましくは歩行者19の本名であるが、歩行者19にとってなじみのあるニックネームやファーストネーム(姓名の名)であってもよい。識別名称も歩行速度Vwと同様に歩行者19が自宅の端末等から入力できる。
なお、歩行速度Vw又は識別名称はタグ14のメモリ45に記憶されていてもよい。この場合、メモリ45には歩行者ID46に対応づけて歩行速度Vw及び識別名称が登録され、CPU42は歩行者ID46と共に歩行速度Vwと識別名称を歩行者検出装置22に送信する。したがって、いずれの形態においても制御部11は歩行者ID46と歩行速度Vw及び識別名称を取得できる。
図2に戻り、制御部11のCPU32が記憶装置35に記憶されたプログラムを実行することで、車両17が到達するまでに歩行者19が横断歩道18を横断できるか否かを判定する判定手段32a、横断できないと判定された場合に歩行者への警告を歩行者警告装置21に要求する警告制御手段32b、横断できないと判定されたが歩行者19が横断し始めた場合に車両17の運転者に警告し車両に制御情報を送信する車両警告制御手段32c、が実現される。
車両検出装置16は、横断歩道18の手前の所定距離(車両17の接近を検知するために十分な距離、例えば100m)以内の、車両17の距離Lc及び走行速度Vcを検出する、例えばミリ波レーダ装置である。車両検出装置16は、ミリ波の送受信機26を車両17の進行方向とは逆向きに設け、発信したミリ波の周波数と他車両に反射して受信されたミリ波の周波数との差に応じて車両17の走行速度Vcを検出し、発進してから受信されるまでの時間を利用して距離Lcを検出する。
なお、車両検出装置16は、車両17の車重を検出する踏み板式であってもよい。踏み板式の車両検出装置16は、車重の移動方向により車両17の走行方向を検出すると共に車重の移動の速さに基づき走行速度Vcを、現在車重が検出されている位置から距離Lcを検出する。
また、車両検出装置16は、横断歩道18の手前の所定距離以内に、等間隔に敷設した電磁コイルにより構成することもできる。金属を多く含む車両17が電磁コイル上を走行すると電磁コイルに電流が生じるので、電流が生じた電磁コイルの位置から距離Lcが、その電磁コイルの遷移の速さから走行速度Vcが、それぞれ検出される。
また、車両検出装置16はカメラにより構成することができる。例えば、カメラにより撮影した画像データにはナンバープレートが撮影されることが多いが、ナンバープレートの大きさは法令に定められほぼ一定であるので、ナンバープレートの大きさとその時間的な変化から車両17の走行速度Vc及び距離Lcを検出することができる。
判定手段32aは、車両17の走行速度Vc及び距離Lc、並びに、歩行速度Vw及び横断歩道18の幅員Lwから、歩行者19が、車両17が到達するまでに横断歩道18を横断できる(以下、単に「時間内に横断できる」という)か否かを判定する。
判定手段32aは、タグ14から送信された歩行者ID46に基づき歩行者情報35aから歩行者19の歩行速度Vwを、幅員情報35bから横断歩道18の幅員Lwを抽出し、上述したように、予想横断時間Tw=幅員Lw/歩行速度Vw、予想到達時間Tc=距離Lc/走行速度Vc、を算出し、例えばTc−Tw<αの場合に横断するため十分でないと判定する。
ところで、信号機15が青信号を持続する時間は、横断歩道18の幅員Lwに応じて、高齢者や小児が余裕を持って横断できるように設定されている。このため、Tc−Tw<αの判定は、信号機15が青信号に変わった直後であれば成立するが、青信号に変わってから時間が経過した後に歩行者19が検出エリアに到達した場合、短時間で赤信号に変わってしまい成立しない場合がある。
したがって、判定手段32aは、予め記憶された青信号の初期持続時間と青信号に変わってからの経過時間を減じて、残りの青信号を維持する青信号持続時間に基づき、判定することが好適である。
判定手段32aはTc-Tw<αでない場合、さらに青信号持続時間がTw以上か否かを判定し、Tc-Tw≧α、かつ、青信号持続時間≧Twの場合に、車両17が到達するまでに横断歩道18を横断できると判定する。このように判定することで、車両17が信号機15の状態に応じて車速を変化させた場合でも、横断途中に赤信号に代わることがなくなるので、歩行者19はより安全に横断することができる。
なお、青信号持続時間≧Twの判定をすることなく、青信号に変わった後に検出エリアに入った歩行者19は、Tc−Tw<αでなくても、時間内に横断できないと判定してもよい。
判定手段32aが時間内に横断できないと判定した場合、警告制御手段32bは、歩行者警告装置21に警告を要求する。歩行者警告装置21は、予め記憶された音声又は警告制御手段32bにより生成された音声、をスピーカ12から出力する音声警告手段38、及び、振動モータ43を振動させるコマンドデータをタグ14に送信する振動警告手段39を有する。音声警告手段38、振動警告手段39は、例えば、コンピュータがプログラムを実行し、所定のデバイスを制御することで実現される。
音声警告手段38は、十分に余裕がある場合は、例えば「左右をよく見て渡りましょう」と出力し、若干余裕がない場合は「急いでください」と出力し、また、時間内に横断できないと判定された場合は「お待ちください」と出力する。歩行者19はこのようなメッセージを聞いて、横断するか否かを適切に決定できる。
ところで、横断歩道18を横断する歩行者19が1人であれば、単なる音声でもそれが自分のことであると認識できるが、複数の歩行者19が検出する場合、時間内に横断できるか否かは歩行者毎に判定されるので、スピーカ12から出力されるメッセージがどの歩行者19に向けられたものなのか判断できない。
そこで、音声による警告は歩行者19を特定して出力することが好ましい。警告制御手段32bは、時間内に横断できないと判定された歩行者19がいた場合、歩行者情報35aから歩行者ID46に対応づけられた識別名称を抽出し、識別名称を音声警告手段38に送出する。これにより、音声警告手段38は、例えば「鈴木さん(識別名称)、お待ちください」とスピーカ12から出力するので、複数の歩行者19が横断する場合でも、歩行者19を選択して警告することができる。
また、歩行者警告装置21の振動警告手段39が、振動モータ43を振動させるコマンドデータを送信する場合、時間内に横断できない歩行者19のタグ14にのみ送信するので、歩行者19を選択して警告することができる。振動による警告は、難聴傾向のある歩行者19、交通量が多くてメッセージが聞き取りにくい横断歩道18等にて有効である。
音声警告手段38と振動警告手段39は、例えば歩行者19が選択できるようになっていてもよい。歩行者19は、タグ14に設けられた所定のスイッチにより音声警告と振動警告を切り替えたり、音声警告を選択する場合でも識別名称の出力を許可するか否かを選択可能とすることができる。また、歩行者19が自宅の端末から制御部11にログインし、所望の警告方法を選択してもよい。
車両警告制御手段32cは、判定手段32aにより横断できないと判定されたが歩行者19が横断し始めた場合に(以下、強行横断という)、車両17の運転者に警告すると共に、好ましくは車両17の車載装置50に制御情報を送信する。
車両警告制御手段32cは強行横断が検出された場合、車両警告装置23に種々の警告、車両制御を要求する。例えば、車両警告装置23は路側に設けられた警告灯25に接続されており、警告灯25を所定の形態で点滅することで横断歩道18に接近する車両17の運転者を注意喚起する。警告灯25は、警告灯25から接近する車両17に対し所定の仰角にのみ視認されるような指向性を備え、接近する車両17の運転者にのみ適格に警告できるようになっている。
また、警告灯25は、白色、黄色など注意喚起性が高い発色にて点滅するため、運転者の注意を引きやすいと共に、横断歩道18に接近するほど早く点滅するなどにより、注意喚起しやすくすることができる。なお、さらに指向性のスピーカを路側に設け、横断歩道18から所定距離内に入ったらサイレン音を運転者に聞かせてもよいし、「歩行者が横断中です」、さらに近づくと「歩行者が横断中ですので速度を落としましょう」、さらに「停止してください」などのメッセージを出力してもよい。警告灯25の点滅、音による警告により、車両17の運転者は前方に横断歩道18があること又は歩行者19が横断中であることを認識して歩行者19に配慮した運転を行うと期待できる。
また、車両警告装置23は、アンテナ24から車両17の車載装置50に制御情報を送信する。図4は、車両17の車載装置50の概略ブロック図を示す。アンテナ24は、電波ビーコン、DSRC(Dedicated Short Range Communication)の電波で変調された制御情報を、横断歩道18から所定距離内に送信する。通信装置51はこの電波を復調して制御情報を取り出し、CAN(Controller Area Network)などの車内LANを介して制御情報が定めるECU(電子制御ユニット)に送信する。
車内LANにはエンジンECU52、ブレーキECU53、メータECU54及び電動ステアリングECU57が接続されている。車両警告装置23が送信する制御情報は、例えば、車速の低下、歩行者を避ける方向や警告の出力を要求するものである。制御情報を受信したエンジンECU52は例えばスロットル開度を低減し、ブレーキECU53はブレーキアクチュエータを制御して車両17を制動して車速低下させる。車両17を完全に停止させてもよい。
歩行者を避ける方向を受信した場合、メータECU54は歩行者の方向を運転者に通知し、また、電動ステアリングECU57はステアリングアクチュエータ58を制御して運転者の操舵なし又は操舵を補助して歩行者を避ける方向に車両を操舵する。また、制御情報を受信したメータECU54は、ナビゲーションシステムなどのディスプレイ55に警告メッセージを表示したり、スピーカ56から警告メッセージを出力する。
強行横断が検出された場合、注意喚起するだけでなく強制的に車両17を制御するので、歩行者19との接触を確実に防止できる。
〔歩行者案内システム100の動作:歩行者支援〕
以上の構成を用いて、歩行者支援案内システム100の動作手順を説明する。図5は、歩行者支援案内システム100が歩行者19の横断を支援する手順のフローチャート図を示す。図5のフローチャート図は、起動している間繰り返して実行される。
車両検出装置16は、横断歩道18から所定距離内に接近する車両17が走行している場合にこれを検出する(S10)。車両17が検出された場合(S10のYes)、車両検出装置16は車両17の距離Lc及び走行速度Vcを検出する(S20)。そして、距離Lcと走行速度Vcから予想到達時間Tc=Lc/Vcを算出する(S30)。
車両17が検出されない場合(S10のNo)、判定手段32aは予想到達時間Tcに無限大など車両が検出されないのと同等な大きな数字を設定する(S40)。
歩行者検出装置22は検出エリアの歩行者19をサイクル時間毎に検出している(S50)。歩行者19が検出されなければ(S50のNo)、歩行者19の横断を支援する必要がないのでステップS10から処理を繰り返す。歩行者19が検出されるとタグ14に記憶された歩行者ID46が制御部11に送信される。
ところで、歩行者19が検出された場合(S50のYes)でも、歩行者19がこれから横断する場合と横断直後の場合とがあるので、制御部11は歩行者19がこれから横断するのか否かを判定する(S60)。この判定は、反対側の歩道に設けられた歩行者検出装置22に、横断する程度の所定時間内に同じ歩行者ID46が検出されたか否かにより判定できる。制御部11は、これから横断する場合には歩行者19の横断を支援し、横断が終了した場合は歩行速度Vwを更新する。
これから横断すると判定された場合(S60のYes)、判定手段32aは歩行者情報35aから歩行者ID46に対応づけられた歩行速度Vwを抽出する(S70)。なお、タグ14から歩行速度Vwが送信された場合は、送信された歩行速度Vwを用いる。また、判定手段32aは、幅員情報35bから横断歩道18の幅員Lwを抽出する(S80)。判定手段32aは、歩行速度Vwと幅員Lwから予想横断時間Tw=Lw/Vwを算出する(S90)。
そして、判定手段32aはTc−Tw≧α(αは1〜3秒程度)か否かを判定し(S100)、Tc−Tw≧αの場合は時間内に横断できることになるので、警告制御手段32bは音声警告手段38に例えば「左右を確認し急いで渡ってください。」等のメッセージを出力するよう要求する(S110)。信号機15が設定されている場合は、残りの青信号の点灯時間である青信号持続時間が ≧ Twであることも条件となる。なお、特にメッセージを出力しなくてもよい。
また、Tc−Tw≧αでない場合は時間内に横断できないことになるので、警告制御手段32bは音声警告手段38に例えば「間に合いません。車が通過するまでお待ち下さい。」等のメッセージを出力するよう要求する(S120)。なお、振動モータ43を振動させるよう振動警告手段39に要求してもよい。このようなメッセージにより歩行者19は横断を中止するので、車両17との接触を未然に防ぐことができる。
ステップS60に戻り、これから横断するのでなく横断した後であると判定された場合(S60のNo)、更新手段32dは歩行者毎に今回の横断時間を算出する(S130)。今回の横断時間は、一方の検出エリアから歩行者19が検出されなくなってから、他方の検出エリアに同じ歩行者19が検出されるまでの時間である。
また、更新手段32dは、今回の横断速度Vw’を算出する(S140)。今回の横断速度Vw’は、Vw’=幅員Lw/今回の横断時間 で算出できる。
そして、更新手段32dは、歩行者情報35aの歩行速度Vwを今回の横断速度Vw’で更新する(S150)。なお、今回の横断速度Vw’は荷物を持っているなどの理由でばらつくことが考えられるので、過去の横断速度Vw’をいくつか記憶しておきその平均値により更新したり、歩行速度Vwと今回の横断速度Vw’を加重平均した値で更新するなど、平均処理することが好適である。
なお、制御部11が歩行者情報35aに歩行速度Vwを記憶している場合は、制御部11内部の処理で更新でき、タグ14に歩行速度Vwが記憶されている場合、歩行者検出装置22がタグ14に更新用の歩行速度Vwとメモリ45の歩行速度Vwを更新するコマンドデータを送信することで更新できる。
また、歩行者19が自転車に乗って横断する場合があるが、自転車に乗った場合と歩行した場合は歩行速度Vwが大きく異なるので、算出された更新用の歩行速度が記憶されている歩行速度Vwと所定値以上異なる場合は更新を行わないとしてもよい。
〔歩行者案内システム100の動作:車両17の運転者支援〕
続いて、歩行者案内システム100が車両17の運転者を支援する手順を図6のフローチャート図に基づき説明する。図6のフローチャート図は、起動している間繰り返して実行される。
車両警告制御手段32cは、強行横断が検出されたか否かを所定のサイクル時間毎に判定する(S210)。この判定は、判定手段32aが時間内に横断できないと判定した場合に、検出エリアから歩行者19が検出されなくなった場合にYesとなる。
強行横断が検出された場合(S210のYes)、車両警告制御手段32cは車両警告装置23に警告灯25の点滅を要求する(S220)。
警告灯25の点滅に運転者が気づき車速を低下させれば歩行者19にも気づくと考えられるので、車速が低下した場合(S230のYes)、車両警告制御手段32cはそのまま処理を終了する。なお、車速は車両検出装置16がサイクル時間毎に検出している。
警告灯25を点滅しても車速が低下しない場合(S230のNo)、車両警告制御手段32cは車両警告装置23に、例えば「歩行者が横断中です。速度を落としてください。」等のメッセージを出力する制御情報を車両17に送信するよう車両警告装置23に要求する(S240)。これにより、車載装置50のメータECU54はかかるメッセージをスピーカ56から出力するので、運転者は歩行者19を認識し速度を低下させることが期待できる。
車両警告制御手段32cは、車速が低下したか否かを判定し(S250)、車速が低下した場合(S230のYes)、そのまま処理を終了する。
メッセージを出力しても車速が低下しない場合(S250のNo)、運転者が不注意状態に陥っているおそれがあるので、歩行者19に接触する可能性が高いと考えられる。そこで、車両警告制御手段32cは車両17を強制的に減速させる制御情報を送信するよう車両警告装置23に要求する(S260)。停止させてもよい。したがって、運転者が自発的に車速を低下させなくても強制的に車速を低下させることができるので、歩行者19が強行横断していても確実に接触を防止できる。
〔変形例〕
いくつかの変形例について説明する。図1に示したように本実施例では信号機15又は横断歩道18の付近を横断することを想定して説明したが、現実には信号機15のない道路も多く、歩行者19が横断歩道18を横断するとは限らない。したがって、歩行者案内システム100は横断歩道18又は信号機15の有無に関わらず、設置することが好適となる。
図7は歩行者案内システム100を設置した道路の一例を示す。図7では1対の歩行者案内システム100が道路に沿ってほぼ等間隔に設置されている。歩行者19の位置を所定の精度で検出できる限りこの間隔は長いほどコスト的に好ましい。また、各歩行者案内システム100はネットワークを介して接続されており、いずれかの歩行者案内システム100により横断が検出された歩行者19の歩行速度Vwはすべての歩行者案内システム100により共有できるようになっている。
このように道路に沿って配置することで、横断歩道18又は信号機15の有無に関わらず歩行者19が道路のどこを横断しても、車両17の距離Lc・走行速度Vcとの関係において歩行者19の横断を支援することができる。なお、全ての道路に設置することはコスト的に困難であるので、歩行者19の横断が多い箇所にのみ設置してもよい。
横断歩道18又は信号機15がない場合、判定手段32aは青信号持続時間を考慮することなく時間内に横断できるか否かを判定すればよい。
また、道路のカーブ、横断位置及び車両検出装置16の位置関係によっては、横断位置の十分手前で車両17を検出できない場合がある。図8は、カーブの出口付近を歩行者19が横断する場合の、車両検出装置16と車両17の関係を示す図である。ミリ波の送受信機26ではカーブに沿って車両17を検出することは困難であるので、車両検出装置16から直線距離Lmaxの範囲でしか車両17を検出することができない。
したがって、カーブの途中を歩行者19が横断する場合、横断開始時は車両17が検出されず横断可能と判定されても、横断途中に車両17が検出されるおそれがある。そこで、カーブのように見通しの悪い道路では、時間内に横断できるか否かの判定をより厳しくすることが好適となる。
具体的には、当該道路の法定車速は決まっているので仮に車両17が法定速度でカーブに進入しても、歩行者19が横断できるか否かにより判定する。法定速度をVmaxとすれば、横断位置までLmax/Vmaxの時間がかかる。したがって、歩行者19の予想横断時間Tw=Lw/Vw が、Lmax/Vmax よりも短い場合には、横断できると判定する。
したがって、判定手段32aは、フローチャート図のステップS100において、Tc−Tw≧α、かつ、(Lmax/Vmax)− Tw>αの場合、時間内に横断できると判定し、そうでない場合は時間内に横断できないと判定する。なお、(Lmax/Vmax)は固定された値となるので、歩行者19によっては永遠に横断できないことになる。このため、(Lmax/Vmax)− Tw>αでない場合、警告制御手段32bは「あなたの歩行速度では車が来たとき横断しきれません。他の場所を横断してください。」と歩行者19にメッセージを出力する。このようなメッセージにより歩行者19がいつまでも待機することを防止できる。
本実施例によれば、歩行者19の予想横断時間Twと予想到達時間Tcを比較することで、時間内に横断できるか否かを判定することができ、歩行者19に適切な警告を与えることができる。歩行者19毎に判定し、また、時間内に横断できない歩行者19に選択的に警告できるので、複数の歩行者19が横断する場合も好適に適用できる。歩行者19が強行横断した場合は、車両17に制御情報を送信するので、時間内に横断できない場合に横断しても、歩行者19の安全を確保できる。
実施例1では歩行者19が横断を開始する前に時間内に横断できるか否かを判定したが、高齢者や小児等、横断の途中で立ち止まる場合があるため、横断開始時は時間内に横断できると判定されたが、横断途中に車両17と接触する可能性が生じる場合がある。本実施例では歩行者19の幅員方向の位置(以下、幅員位置という)を検出することで、歩行者19の幅員位置及び車両17の距離Lc、走行速度Vcに応じて適切な警告を行う歩行者案内システム100について説明する。
図9は、歩行者案内システム100のブロック図の一例を示す。なお、図9において図2と同一部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図9の歩行者案内システム100は、歩行者19の幅員位置を検出する歩行者位置検出装置30が制御部11に接続されている点、制御部11がプログラムを実行することで実現される指示選択手段32eを有する点で異なる。
まず、歩行者位置検出装置30について図10に基づき説明する。図10(a)は、幅員方向に沿って所定間隔で通信装置61が埋設された埋め込み型の歩行者位置検出装置30の一例を示す。各通信装置61は点線で示すタグ14の検出エリアを形成していて、タグ14が検出エリアに進入すると、タグ14から歩行者ID46を受信することで歩行者19の幅員位置を検出する。各通信装置61は、無線又は有線で制御部11と接続されているので制御部11は歩行者毎に幅員位置を検出することができる。
図10(b)は通信装置62が幅員方向の位置にそって狭域の検出エリアを形成する歩行者位置検出装置30の一例を示す。通信装置62は例えば横断歩道18の上方空間に設けられた陸橋に設置され、それぞれが点線で示す狭域の検出エリアを形成している。検出エリアに進入したタグ14は歩行者ID46を通信装置62に送信するので、この応答により歩行者19の幅員位置を検出することができる。各通信装置62は、無線又は有線で制御部11と接続されているので制御部11は歩行者毎に幅員位置を検出することができる。
図10(c)は送信アンテナ63と受信アンテナ64を別体に設けた歩行者位置検出装置30の一例を示す。送信アンテナ63は、横断歩道18の幅員方向に渡って電波を送信し、受信アンテナ64はそれぞれが幅員方向の所定領域からのみ電波を受信する高指向性の受信アンテナである。この場合、タグ14は高周波のパッシブ通信が可能であることが好適であり、幅員方向の所定位置で送信アンテナ63から電波を受信したタグ14は、高周波の電波を発信するが、その電波は一部の受信アンテナ64にしか受信されないので、受信した64により歩行者19の幅員位置が検出される。なお、狭エリアであっても複数の受信アンテナ64が電波を受信する場合、その強度分布から幅員位置を算出できる。なお、図10(c)では送信アンテナ63を1つに、受信アンテナ64を複数にしたが、送信アンテナ63を複数に、受信アンテナ64を1つにしてもよい。
図11は横断中の歩行者19と車両17が接触するか否かの判定を説明するための図である。歩行者19の幅員位置から横断先の歩道までの残距離Lrは明らかとなる。また、歩行者19が現在歩行している時の歩行速度Vwも実際に算出されるので、Lr/Vwにより残横断時間Trを精度よく算出することができる。車両17の予想到達時間Tcは実施例1と同様に算出されるので、判定手段32aはTc−Tr>αであれば時間内に横断できると判断する。
なお、図11では、いずれの場合も歩行者19が横断中に立ち止まったため車両17と接触するおそれが生じている場合を示す。
指示選択手段32eは、接触するおそれが生じた場合に、接触を避けるための適切な指示を選択する。
(i)図11(a)に示すように、歩行者19が中央分離帯より手前にいる場合に車両Aのみが接近した場合、渡りきってしまった方が安全であるので、指示選択手段32eは、歩行者19に渡り切らせる指示を選択する。
(ii)歩行者19が中央分離帯より手前にいる場合に車両Bのみが接近した場合、渡りきることができないので、指示選択手段32eは、歩行者19に歩道側に戻らせる指示を選択する。なお、中央分離帯までは安全であるので中央分離帯にて待機する指示を選択してもよい。また、中央分離帯と歩道との近い方に誘導してもよい。
(iii)歩行者19が中央分離帯より手前にいる場合に車両A及びBが接近した場合、より安全な誘導のため、指示選択手段32eは、中央分離帯と歩道との近い方に誘導する指示を選択する。
(iv)図11(b)に示すように、歩行者19が中央分離帯より横断先の歩道側にいる場合に車両Aのみが接近した場合、渡りきってしまった方が安全であるので、指示選択手段32eは、歩行者19に渡り切らせる指示を選択する。
(v)歩行者19が横断先の歩道側にいる場合に車両Bのみ、又は、車両A及びBが接近した場合、より安全な誘導のため、指示選択手段32eは、中央分離帯と歩道との近い方に誘導する指示を選択する。
このように、歩行者19の幅員位置に応じて適切な指示を選択することで、歩行者19が横断中に立ち止まっても、接触を避けて適格に誘導することができる。警告制御手段32bの選択結果に応じたメッセージの出力を歩行者警告装置21に送信する。また、このメッセージに車両17の接近方向を含めた方が、歩行者19も注意を払いやすくなり好適と言える。
例えば、(i)の場合、「右方向から車が来ています、急いで渡ってください」とメッセージを出力する。(ii)の場合、「左方向から車が来ています。渡りきらずに中央分離帯で待機してください」とメッセージを出力する。(iii)の場合、「左右の両方向から車が来ています。歩道側に戻ってください」(歩道側に近い場合)とメッセージを出力する。(iv)の場合、「右方向から車が来ています、急いで渡ってください」とメッセージを出力する。(v)の場合、「左(左右)から車が来ています。中央分離帯に戻ってください」(中央分離帯に近い場合)とメッセージを出力する。なお、このようなメッセージは予め記憶装置35に記憶されている。
歩行中に、時間内に横断できないと判定された場合、車両警告制御手段32cは車両17の運転者に警告すると共に、好ましくは車両17の車載装置50に制御情報を送信する。車両17の運転者に警告等する場合、(ii)の場合に歩行者に中央分離帯に待機するよう指示したのであれば、車両Bの運転者に「左よりを走行しましょう」を警告する。(iii)の場合に歩行者に歩道側に戻るよう指示したのであれば、車両Aの運転者に「右よりを走行しましょう」を警告する。なお、さらに、歩行者を避ける方向に車両を操舵する制御情報を車両17に送信してもよい。
(i)又は(iv)の車両17は歩行者19と接触するおそれはないので警告等の必要はない。しかしながら、例えば、歩行者19と接触するおそれのある車両17が、歩行者19を避けて反対車線に飛び出すなどの不測の事態も考えられるため、(i)又は(iv)の車両17に警告等を実行してもよい。
〔歩行者案内システム100の動作:歩行者支援〕
以上の構成を用いて、歩行者支援案内システム100の動作手順を説明する。図12は、歩行者支援案内システム100が歩行者19の横断を支援する手順のフローチャート図を示す。図12のフローチャート図は、実施例1の構成によりすでに時間内に横断できると判断され歩行者19が横断を開始した後にスタートする。
車両検出装置16は、横断歩道18から所定距離内に接近する車両17が走行している場合にこれを検出する(S10)。車両17が検出された場合(S10のYes)、車両検出装置16は車両17の距離Lc及び走行速度Vcを検出する(S20)。そして、距離Lcと走行速度Vcから予想到達時間Tc=Lc/Vcを算出する(S30)。なお、予想到達時間Tcは所定のサイクル時間毎に繰り返し算出されている。
車両17が検出されない場合(S10のNo)、判定手段32aは予想到達時間Tcに無限大など車両17が検出されないのと同等な大きな数字を設定する(S40)。
また、歩行者検出装置22は検出エリアの歩行者19をサイクル時間毎に検出している(S50)。歩行者19が検出されなければ(S50のNo)、歩行者19の横断を支援する必要がないのでステップS10から処理を繰り返す。なお、歩行者19が横断を開始したにも関わらず歩行者19が検出されない場合とは、例えば横断歩道18の横断をやめて検出エリアから離脱した場合である。歩行者19が検出されるとタグ14に記憶された歩行者ID46が制御部11に送信される。
歩行者19が検出された場合(S50のYes)、歩行者位置検出装置30は歩行者19の幅員位置を検出する(S310)。また、判定手段32aは歩行者19の幅員位置と横断を開始してからの経過時間に基づき歩行速度Vwを算出する(S320)。また、判定手段32aは、歩行速度Vwと残距離Lrから残横断時間Tr=Lr/Vwを算出する(S330)。なお、判定手段32aは残横断時間Trをサイクル時間毎に繰り返し算出している。
そして、判定手段32aはTc−Tr>α(αは1〜3秒程度)か否かを判定し(S340)、Tc−Tr>αの場合は時間内に横断できることになるので、警告制御手段32bは音声警告手段38に例えば「左右を確認し急いで渡ってください。」等のメッセージを出力するよう要求する(S110)。なお、特にメッセージを出力しなくてもよい。
また、Tc−Tr>αでない場合は、歩行者19が立ち止まっているなどの理由で時間内に横断できないことになるので、指示選択手段32eは、接触を避けるための適切な指示を選択する(S350)。
すなわち、上記の(i)〜(v)の状況に応じて、例えば「車両が来ています。間に合いませんので、戻るか中央分離帯にて待機してください。」といった指示を選択する。なお、振動モータ43を振動させるよう振動警告手段39に要求してもよい。
ついで、警告制御手段32bは選択された指示をメッセージとして出力するよう歩行者警告装置21に要求する(S360)。
このようなメッセージにより歩行者19を適切に誘導することができる。なお、歩道に戻ったり中央分離帯に待機した歩行者19は改めて横断するが、横断可能になった(車両17が接近していない)場合、自動的にメッセージの内容が横断を許可するものに変化するため、歩行者19が戸惑うことや横断のタイミングを逸することもない。
また、中央分離帯に待機してから横断した場合、「今回の横断時間」に基づき算出される歩行速度Vwが記憶されている歩行速度Vwと所定値以上異なるため、誤った更新が行わることがない。
なお、複数の歩行者19が歩行している場合には識別名称により選択的に警告でき、見通しの悪い道路の横断時に直線距離Lmaxと法令速度Vmaxから、横断中の歩行者19が車両17と接触するおそれがあるか否かを検出できるのは、実施例1と同様である。
〔歩行者案内システム100の動作:車両17の運転者支援〕
続いて、歩行者案内システム100が車両17の運転者を支援する手順を図13のフローチャート図に基づき説明する。図13のフローチャート図は、起動している間繰り返して実行される。
車両警告制御手段32cは、Tr−Tw>αでない状況になったこと、すなわち時間内に横断できない状況になったことを所定のサイクル時間毎に判定する(S410)。
すでに歩行者19は横断の途中であるので、車両警告制御手段32cは車両17を強制的に減速させる制御情報を送信するよう車両警告装置23に要求する(S420)。より安全を図るため停止させてもよい。強制的に車速を低下又は停止させることができるので、横断中の歩行者19との接触を確実に防止できる。
図13では、接触するおそれの有無に関わらず車両17に制御情報を送信したが、例えば接触するおそれのない車両17に対しては警告灯25を点滅させるだけ等、支援方法を変えてもよいし、接触するおそれのない車両17には何ら警告しなくてもよい。
なお、歩行者19がタグ14を道路上に落とした場合、車両17に制御情報を送信し続けることは好ましくないので、例えば所定数以上の車両17がタグ14を通過した場合は、図13の制御を終了する。
本実施例によれば、実施例1の効果に加え、横断の途中で立ち止まる等により接触する可能性が生じる場合、歩行者19を適切に誘導することができる。
以上説明したように、本実施形態の歩行者案内システム100は、歩行者19の個人差を考慮して横断支援が可能であり、横断を開始した後も車両17との接触を確実に防止することができる。
歩行者案内システムの全体構成図の一例である。 歩行者案内システムのブロック図の一例である。 歩行者情報の一例を示す図である。 車両の車載装置の概略ブロック図である。 歩行者支援案内システムが歩行者の横断を支援する手順を示すフローチャート図である。 歩行者案内システムが車両の運転者を支援する手順を示すフローチャート図である。 歩行者案内システムを設置した道路の一例を示す図である。 カーブの出口付近を歩行者が横断する場合の、車両検出装置と車両の関係を示す図である。 歩行者案内システムのブロック図の一例を示す図である。 歩行者位置検出装置の構成例を示す図である。 横断中の歩行者と車両が接触するか否かの判定を説明するための図である。 歩行者支援案内システムが歩行者の横断を支援する手順を示すフローチャート図である(実施例1)。 歩行者案内システムが車両の運転者を支援する手順を示すフローチャート図である(実施例2)。
符号の説明
11 制御部
12、56 スピーカ
13、24、47 アンテナ
14 タグ
15 信号機
16 車両検出装置
17 車両
18 横断歩道
19 歩行者
21 歩行者警告装置
22 歩行者検出装置
23 車両警告装置
25 警告灯
26 送受信機
30 歩行者位置検出装置
32a 判定手段
32b 警告制御手段
32c 車両警告制御手段
32d 更新手段
32e 指示選択手段
35 記憶装置
35a 歩行者情報
35b 幅員情報
37、41、51 通信装置
41 通信装置
46 歩行者ID
50 車載装置
52 エンジンECU
53 ブレーキECU
54 メータECU
55 ディスプレイ
56 スピーカ
57 電動ステアリングECU
58 ステアリングアクチュエータ
99 歩行者横断支援装置
100 歩行者案内システム

Claims (16)

  1. 歩行者が携帯する通信装置から前記歩行者の識別情報を取得する歩行者情報取得手段と、
    前記歩行者の識別情報に対応づけて歩行速度が記憶された歩行者情報記憶手段と、
    前記歩行者の横断箇所に接近する車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
    前記歩行者の識別情報に基づき抽出された歩行速度及び前記横断箇所の幅員、並びに、前記位置情報から、前記歩行者と前記車両が接触するか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記歩行者と前記車両が接触すると判定された場合、前記歩行者に警告する警告制御手段と、
    を有することを特徴とする歩行者横断支援装置。
  2. 歩行者が携帯する通信装置から前記歩行者の識別情報と共に歩行速度を取得する歩行者情報取得手段と、
    前記歩行者の横断箇所に接近する車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
    前記歩行速度及び前記横断箇所の幅員、並びに、前記位置情報から、前記歩行者と前記車両が接触するか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記歩行者と前記車両が接触すると判定された場合、前記歩行者に警告する警告制御手段と、
    を有することを特徴とする歩行者横断支援装置。
  3. 前記警告制御手段は、横断を待機すべき旨の音声をスピーカから出力する、ことを特徴とする請求項1又は2記載の歩行者横断支援装置。
  4. 前記歩行者の識別情報に対応づけて当該歩行者の識別名称を記憶した識別名称記憶手段を有し、
    前記警告制御手段は、前記識別名称と共に横断を待機すべき旨の音声を前記スピーカから出力する、ことを特徴とする請求項3記載の歩行者横断支援装置。
  5. 前記警告制御手段により前記歩行者に警告されたにもかかわらず、前記歩行者が横断を開始した場合、前記車両の運転者に注意喚起する車両警告制御手段、
    を有することを特徴とする請求項3記載の歩行者横断支援装置。
  6. 前記車両警告制御手段は、前記車両に、速度を低減させる制御情報を送信する、ことを特徴とする請求項5記載の歩行者横断支援装置。
  7. 前記歩行者の横断が完了した時、横断時間と前記幅員に基づき現在歩行速度を算出し、算出された現在歩行速度を用いて、
    前記歩行者情報記憶手段に記憶された前記歩行速度を更新する更新手段、
    又は、
    前記歩行者が携帯する前記無線通信装置に記憶された前記歩行速度を更新する更新手段、
    を有することを特徴とする請求項3記載の歩行者横断支援装置。
  8. 前記判定手段は、前記位置情報検出手段による前記位置情報の検出限界距離と所定速度から前記歩行者と前記車両が接触するか否かを判定する、
    ことを特徴とする請求項3記載の歩行者横断支援装置。
  9. 前記歩行者の幅員方向の歩行者位置情報を検出する歩行者位置検出手段、を有し、
    前記判定手段は、前記歩行者位置情報に基づき算出された算出歩行速度及び横断先の歩道までの残幅員、並びに、前記位置情報から、前記歩行者と前記車両が接触するか否かを判定する、
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の歩行者横断支援装置。
  10. 前記歩行者位置情報が略中央より手前か否か、及び、前記車両の前記位置情報に応じて、前記車両との接触を避ける前記歩行者への指示を選択する指示選択手段、
    を有することを特徴とする請求項9記載の歩行者横断支援装置。
  11. 前記指示選択手段は、前記歩行者位置情報に基づき、幅員の中央と歩道のうち近い方へ前記歩行者を誘導するよう前記指示を選択する、
    ことを特徴とする請求項10記載の歩行者横断支援装置。
  12. 前記車両警告制御手段は、前記車両に、前記歩行者位置情報が略中央より手前か否か、及び、前記車両の前記位置情報に応じて、前記歩行者との接触を避ける方向を含む制御情報を送信する、
    ことを特徴とする請求項9記載の歩行者横断支援装置。
  13. 請求項6記載の前記車両警告制御手段から前記制御情報を受信する受信部と、
    前記車両のエンジンの出力を制御するエンジン制御装置、又は、前記車両の制動力を制御するブレーキ制御装置、を有する、
    ことを特徴とする車載装置。
  14. 請求項6記載の前記車両警告制御手段から前記制御情報を受信する受信部と、
    前記車両の表示装置又はスピーカから横断中の前記歩行者の存在を運転者に通知する警告出力制御装置と、を有する、
    ことを特徴とする車載装置。
  15. 請求項12記載の前記車両警告制御手段から前記制御情報を受信する受信部と、
    前記車両の表示装置又はスピーカから横断中の前記歩行者を避ける方向を運転者に指示する警告出力制御部、又は、前記歩行者を避ける方向に操舵アクチュエータを制御する操舵制御装置と、を有する、
    ことを特徴とする車載装置。
  16. 歩行者の識別情報に対応づけて歩行速度が記憶された歩行者情報記憶手段と、
    前記歩行者の横断箇所に接近する車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
    前記歩行者の識別情報に基づき抽出された歩行速度及び前記横断箇所の幅員、並びに、前記位置情報から、前記歩行者と前記車両が接触するか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記歩行者と前記車両が接触すると判定された場合、前記歩行者に通知する警告制御手段と、を有する歩行者横断支援装置と通信するタグ装置であって、
    前記歩行者の識別情報、又は、前記歩行者の識別情報及び歩行速度若しくは識別名称、を記憶した記憶手段と、
    前記歩行者支援装置からの要求に応じて前記識別情報を送信する無線通信装置と、
    を有することを特徴とするタグ装置。

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