JP4517344B2 - 警報システム及び移動体端末 - Google Patents

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本発明は、移動体同士の衝突を警報する移動体用の警報システム、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システム及び移動体端末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
ここで、他車両がマップマッチング機能を有している場合は、マップマッチングをした現在位置を位置情報として送信する方が位置情報が正確であると思われる。ところが、現在、それぞれの車両が保有する地図には複数の種類が有るので、もし他車両と自車両とでマップマッチングに使用する地図が一致していないと、逆に位置情報の精度が落ちて、通過する交差点の判断に誤認識が生じることがある。
例えば、図7に示すように、地図7A(実線)を保有する自車両70を想定した場合に、実際には他車両のGPSによる位置座標が72であっても、他車両の保有する地図が7B(点線)であれば、マップマッチングによって地図7Bの道路7B−2上の71にマッピングされて、現在位置として71が他車両から自車両70に送信されることになる。
ここで、自車両70の保有する地図7Aを用いたマップマッチングにより、受信した現在位置71は地図7Aの道路7A−1上であると認識される可能性があり、誤認識を助長してしまう。このような場合には、他車両が通過する交差点が実際はYであるにも係わらず、交差点Xを通過すると判断してしまい、自車両と他車両とが出会う交差点もYからXに誤認識してしまう。
図7の例では、出会う交差点がYと正しく認識されれば、自車両70が先に通過して他車両とは衝突の可能性はないので、警報は出ないことになる。ところが、交差点Xで出会うと誤認識されると、出会い頭の衝突の可能性があり、不必要な警報が行われることになる。逆に、他車両が通過する交差点が実際はXであるにも係わらず、交差点Yを通過すると誤認識された場合には、必要な警報が出ないため衝突の危険性が高くなってしまう。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、送信側の移動体が送信する現在位置の誤認識を少なくして、送信側の移動体が移動している道路を確実に検出することができ、送信側の移動体との衝突警報を精度良く実行する警報システム及び移動体端末を提供する。
かかる課題を解決するために、本発明の警報システムは、第1の移動体が有する第1の移動体端末と第2の移動体が有する第2の移動体端末とを備え、前記第1の移動体端末と第2の移動体端末との間で送受信される移動体の位置情報に基づいて前記第1及び第2の移動体間の衝突を警報する警報システムであって、前記第1の移動体端末が、第1の地図情報と前記第1の地図情報の内容を特定する情報とを記憶する第1の記憶手段と、前記第1の移動体の現在位置の位置座標を検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段が検出した第1の位置座標と前記第1の地図情報とに基づいて、前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置を決定する第1の決定手段と、前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の現在位置及び前記第1の位置座標と共に送信する送信手段とを備え、前記第2の移動体端末が、第2の地図情報と前記第2の地図情報の内容を特定する情報とを記憶する第2の記憶手段と、前記第2の移動体の現在位置の位置座標を検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段が検出した第2の位置座標と前記第2の地図情報とに基づいて、前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置を決定する第2の決定手段と、前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の現在位置及び前記第1の位置座標とを受信する受信手段と、前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の内容を特定する情報と比較し、前記第1及び第2の地図情報が略一致するか否かを判定する地図判定手段と、前記第1及び第2の地図情報が略一致しないと判定された場合には、受信した前記第1の移動体の前記第1の位置座標と前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定し、前記第1及び第2の地図情報が略一致すると判定された場合には、受信した前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段により衝突の可能性が有ると判定された場合に、衝突の警報を行う警報手段とを備えることを特徴とする。
ここで、前記衝突判定手段は、受信した前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置に基づき衝突の可能性を判定する場合に、受信した前記第1の移動体の前記第1の位置座標に基づき衝突の可能性を判定する場合に比べて、衝突の可能性をより厳密に判定する。
又、本発明の移動体端末は、各移動体にそれぞれ備えられ、移動体間で送受信される各移動体の位置情報に基づいて移動体間の衝突を警報する移動体端末であって、第1の地図情報と前記第1の地図情報の内容を特定する情報と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、前記検出手段が検出した自移動体の位置座標と前記第1の地図情報とに基づいて、前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置を決定する決定手段と、前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置及び前記自移動体の位置座標と共に送信する送信手段と、他移動体の移動体端末から送信された、他移動体が有する第2の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の道路上の他移動体の現在位置及び他移動体の検出手段が検出した他移動体の位置座標とを受信する受信手段と、前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の内容を特定する情報と比較し、前記第1及び第2の地図情報が略一致するか否かを判定する地図判定手段と、前記第1及び第2の地図情報が略一致しないと判定された場合には、受信した前記他移動体の位置座標と前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置と前記第1の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定し、前記第1及び第2の地図情報が略一致すると判定された場合には、受信した前記第2の地図情報の道路上の他移動体の現在位置と前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置と前記第1の都図情報とに基づき衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段により衝突の可能性が有ると判定された場合に、衝突の警報を行う警報手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、送信側から道路上の現在位置を決定するのに使用した地図情報を特定する情報を送信することにより、送信側の移動体が送信する現在位置の誤認識を少なくして、送信側の移動体が移動している道路を確実に検出することができ、送信側の移動体との衝突警報を精度良く実行することができる。
請求項2に係る発明によれば、送信側で道路上に決定された現在位置を使用する場合には衝突の可能性をより厳密に判定することにより、送信側の移動体との衝突可能性を正確に予想でき、送信側の移動体との衝突警報をより精度良く実行することができる。
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システムの構成例を示す。尚、図1では、2つのマップマッチング機能を有し衝突警報可能な車両からなるシステムを示したが、マップマッチング機能を有する車両と有しない車両、衝突警報可能な車両と可能でない車両からなるシステムであってもよく、それらの組み合わせであってよい。又、実際には図5に示すように、受信側の車両40に位置情報を送信する車両は1台ではなく複数車両あり、図1はその1つを示しているに過ぎない。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、10a,10bは車両を制御するECUである。ECUは、その一部としてマップマッチング部を有し、警報判定用の警報判定閾値を有している。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。11a,11bはECU10a,10b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。12a,12bは車両の位置情報を検出するGPS/ナビシステムである。GPS/ナビシステム12a,12bは地図情報を記憶している。
13a,13b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。14a,14bは車両間通信で送受信するデータを記憶する送受信データ記憶部であり、ECU10a,10bのRAMと共有してもよい。本例における送受信データ記憶部14a,14bの構成例は、以下に図2を参照して説明する。
15a,15b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。
<送受信データ記憶部の構成例>
図2は、送受信データ記憶部14a,14b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、地図に基づきマップマッチングをしたマップマッチング位置(以下、現在位置とも言う)212、マップマッチングに使用する地図の種別を示す識別子(ID)213、各種センサ11a,11bの車速センサから得られた車速214、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215などが記憶される。
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。
尚、図2に示した送信データは一例であって、それぞれの交差点位置あるいは該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他の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の左を送信側、右側を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送受信データ記憶部14aに記憶する。ステップS32で、保有する地図を使用してマップマッチングを行なって現在位置を求める。ステップS33で、求めた現在位置と使用された地図の種別IDを送受信データ記憶部14a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S34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送受信データ記憶部14b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でマッチング座標や地図識別IDを含むデータを受信して、送受信データ記憶部14b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、送信側車両から受信した地図種別IDと自車両の地図種別IDとを比較して、一致するか否かを判定する。尚、ステップS44での判定は同一であるかの判定であっても、地図種別によってはほとんど地図情報には差異が無い場合などもあり、それらを考慮して判定をする。すなわち、ここでの判定は、マップマッチングした現在位置とGPSで検出した生の位置座標と、いずれが正確となるかを基に、一致か否かの判別基準が設定される。例えば、地図の発行元が同じであれば種別が少し異なっても一致と判定する場合もあるし、厳密に同一か否かを判定する場合もある。
ステップS44の判定で地図が送信側と受信側で一致する場合は、ステップS45に進んで警報判定の閾値をより厳密に変更する。後述の図4のステップS404に示す時刻差の閾値Thであれば、閾値Thを小さくすることで厳密にする。次のステップS46の警報判定で、マップマッチングされた現在位置を使用するので、より正確な位置情報が得られるため、厳密な判定は可能になる。
地図が一致する場合は、ステップS46でマップマッチングされた現在位置を使用して厳密な判定をし、地図が一致しない場合は、ステップS47でマップマッチングされていないGPSからの生の位置座標を使用して厳密でない警報判定が行われる。
図4に、ステップS46及びS47の警報判定の例の詳細なフローチャートを示す。ステップS46とS47とでは、使用する他車両の位置情報と警報判定の閾値とが異なるのみで他は同様なので、図4で一緒に示す。
まず、ステップS401で、自車両の進行方向の交差点位置と各交差点への到達時刻を算出する。ステップS44で受信した他車両の位置情報(地図が一致する場合はマッチング位置を使用、一致しない場合は生の位置座標を使用)に基づいて、他車両がステップS401で算出した交差点と同じ交差点を通過するかを判定する。同じ交差点が無ければ、ステップS406に進んで、衝突判定をしていない他車両が有るかを判定し、有る場合はステップS401に戻って次の他車両との関係をチェックする。
対象の他車両が同じ交差点を通過すればステップS403に進んで、他車両のその交差点への到達時刻を位置情報と速度とから算出する。ステップS404で他車両と自車両との到達時刻を比較して、到達時刻の差が所定のしきい値Th未満か否かを判定する。到達時刻の差がしきい値Thより大きければ衝突可能性無しと判断してステップS406に進む。しきい値Th未満であればステップS405で警報情報を作成する。
尚、ステップs402での通過する交差点が有るか否かの判定においては、まず、他車両の位置や速度からが同じ交差点で出会う可能性かなければ、当該他車両は省く処理をするのが処理速度の面から望ましい。例えば、図5で自車両を車両50とすると、図示しない車両50より後方(図面では下方)の車両は、その速度との関連もあるが基本的に衝突対象車両から削除するのが望ましい。又、車両58や60のように、それぞれが走行中の道路を直進する場合に走行道路が違い衝突可能性が無い場合も削除されるのが望ましい。又、図5に示す車両53や59は、同じ道路を同じ方向に進んでいる車両であり、本例の出会い頭の衝突可能性は無い。この場合も削除してよい。又、車両51と52が自車両50と出会う可能性があるのは、信号がある交差点Bなので、これも削除してよい。又、例えば、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、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。
又、ステップS403では現在位置と速度とから到達時刻を算出したが、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しても良い。
図3に戻って、ステップ48では、ステップS46又がS47の判定結果から警報をするか否かを決定し、警報の場合はステップS49で警報処理、画面や音の出力を行う。
<衝突警報の具体例>
図6に、衝突警報を画面上で行った場合の例を示す。又、図5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5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6は、図5の車両50において、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。
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、自車両も他車両もマップマッピング機能を有し、互いに衝突警報が可能なシステムについて説明したが、マップマッピング機能を有して現在位置を送信するのみで衝突警報が可能でない車両や、マップマッピング位置情報を受信して衝突警報が可能であるが、マップマッピング機能を有しないあるいは送信しない車両、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2の送受信データ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の警報判定(S46,S47)の詳細を示すフローチャートである。 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。 従来の問題点を説明するための道路状況の俯瞰図である。

Claims (3)

  1. 第1の移動体が有する第1の移動体端末と第2の移動体が有する第2の移動体端末とを備え、前記第1の移動体端末と第2の移動体端末との間で送受信される移動体の位置情報に基づいて前記第1及び第2の移動体間の衝突を警報する警報システムであって、
    前記第1の移動体端末が、
    第1の地図情報と前記第1の地図情報の内容を特定する情報とを記憶する第1の記憶手段と、
    前記第1の移動体の現在位置の位置座標を検出する第1の検出手段と、
    前記第1の検出手段が検出した第1の位置座標と前記第1の地図情報とに基づいて、前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置を決定する第1の決定手段と、
    前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の現在位置及び前記第1の位置座標と共に送信する送信手段とを備え、
    前記第2の移動体端末が、
    第2の地図情報と前記第2の地図情報の内容を特定する情報とを記憶する第2の記憶手段と、
    前記第2の移動体の現在位置の位置座標を検出する第2の検出手段と、
    前記第2の検出手段が検出した第2の位置座標と前記第2の地図情報とに基づいて、前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置を決定する第2の決定手段と、
    前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の現在位置及び前記第1の位置座標とを受信する受信手段と、
    前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の内容を特定する情報と比較し、前記第1及び第2の地図情報が略一致するか否かを判定する地図判定手段と、
    前記第1及び第2の地図情報が略一致しないと判定された場合には、受信した前記第1の移動体の前記第1の位置座標と前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定し、前記第1及び第2の地図情報が略一致すると判定された場合には、受信した前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の移動体の前記第2の地図情報の道路上の現在位置と前記第2の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、
    前記衝突判定手段により衝突の可能性が有ると判定された場合に、衝突の警報を行う警報手段とを備えることを特徴とする警報システム。
  2. 前記衝突判定手段は、受信した前記第1の移動体の前記第1の地図情報の道路上の現在位置に基づき衝突の可能性を判定する場合に、受信した前記第1の移動体の前記第1の位置座標に基づき衝突の可能性を判定する場合に比べて、衝突の可能性をより厳密に判定することを特徴とする請求項1記載の警報システム。
  3. 各移動体にそれぞれ備えられ、移動体間で送受信される各移動体の位置情報に基づいて移動体間の衝突を警報する移動体端末であって、
    第1の地図情報と前記第1の地図情報の内容を特定する情報と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、
    前記検出手段が検出した自移動体の位置座標と前記第1の地図情報とに基づいて、前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置を決定する決定手段と、
    前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置及び前記自移動体の位置座標と共に送信する送信手段と、
    他移動体の移動体端末から送信された、他移動体が有する第2の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の道路上の他移動体の現在位置及び他移動体の検出手段が検出した他移動体の位置座標とを受信する受信手段と、
    前記第1の地図情報の内容を特定する情報を前記第2の地図情報の内容を特定する情報と比較し、前記第1及び第2の地図情報が略一致するか否かを判定する地図判定手段と、
    前記第1及び第2の地図情報が略一致しないと判定された場合には、受信した前記他移動体の位置座標と前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置と前記第1の地図情報とに基づき衝突の可能性を判定し、前記第1及び第2の地図情報が略一致すると判定された場合には、受信した前記第2の地図情報の道路上の他移動体の現在位置と前記第1の地図情報の道路上の自移動体の現在位置と前記第1の都図情報とに基づき衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、
    前記衝突判定手段により衝突の可能性が有ると判定された場合に、衝突の警報を行う警報手段とを備えることを特徴とする移動体端末。
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