JP2008234582A - 車両走行警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】動的又は準静的な道路環境情報に対する警報を処理負荷を軽減して行なうようにする。
【解決手段】本発明の車両走行警報システムは、自車両の走行挙動データを取得する手段と、少なくとも、警報提示を開始する開始点の位置を示す開始点位置情報と、当該警報提示の対象の方向情報とを有する道路環境情報を受信して記憶する手段と、自車両の位置情報及び走行方向と道路環境情報とに基づいて道路環境情報の開始点の通過を検出する開始点検出手段と、自車両の開始点の通過が検出されるとその開始点からの自車両の走行距離を計測する走行距離計測手段と、自車両の走行挙動データと道路環境情報と開始点からの自車両の走行距離とに基づいて当該警報提示の対象に向かって走行する自車両の危険性を判断する危険予知手段と、警報を発生する警報発生手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両走行警報システムに関し、例えば、道路上の道路情報や交通環境等に関する情報に基づいてドライバに警報を提示する警報システムに適用し得る。

近年、道路上を走行する車両のドライバに対し、車載器から周囲の道路・交通環境に関する情報または警報を提供することにより、交通の安全を高めることが期待される。

しかし、例えば道路標識等の静的な情報を車両が決まった位置を通過するときに常に提示するようなサービスは、ドライバに煩わしさを感じさせ、ドライバに利用されない可能性が高い。

このため、ドライバが真に必要とするときにのみ、道路・交通環境に関する情報または警報を提示するサービスが求められている。

従来、この種のサービスを提供する警報システムとして、特許文献１〜特許文献５等、ナビゲーションシステムの道路地図を用い、道路地図から道路構造情報を読み取り、その情報および自車の走行挙動データに基づき警報を発生するものが知られている。

特開平４−２３６６９９号公報 特開平５−１４１９７９号公報 特開平６−３６１８７号公報 特開平７−２２９７４５号公報 特開平８−１９４８９０号公報

しかし、道路地図を用いる方法で適切な警報を提示するためには、用いる道路地図が現実の道路の状況を正しく反映していることが必要であり、したがって道路の改修に伴って素早く道路地図を更新することが必要であり、さらには路上工事等の状況を反映することが望まれるが、道路地図の更新には大きな労力を要するため頻繁に更新するのは難しいという問題があった。

また、道路地図を用いる方法では障害物等の動的な情報、路面状態等の準静的情報を用いて適切な警報を発生することができないという問題があった。

そのため、この問題を解決するため、道路地図を用いずに同等以上の効果を得る警報システムを実現することが望まれる。

かかる課題を解決するために、本発明の車両走行警報システムは、（１）自車両の走行挙動データを取得する走行挙動データ取得手段と、（２）少なくとも、警報提示を開始する開始点の位置を示す開始点位置情報と、当該警報提示の対象の方向情報とを有する道路環境情報を外部から受信する道路環境情報受信手段と、（３）道路環境情報受信手段により受信された道路環境情報を記憶する道路環境情報記憶手段と、（４）自車両の位置情報及び走行方向と道路環境情報とに基づいて、道路環境情報の開始点の通過を検出する開始点検出手段と、（５）開始点検出手段により自車両の開始点の通過が検出されると、その開始点からの自車両の走行距離を計測する走行距離計測手段と、（６）自車両の走行挙動データと、道路環境情報と、開始点からの自車両の走行距離とに基づいて、当該警報提示の対象に向かって走行する自車両の危険性を判断する危険予知手段と、（７）危険予知手段により自車両に所定の危険性があると判定されると、警報を発生する警報発生手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、自車両の走行挙動データを取得する走行挙動データ取得手段と、少なくとも、警報提示を開始する開始点の位置を示す開始点位置情報と、当該警報提示の対象の方向情報とを有する道路環境情報を外部から受信する道路環境情報受信手段と、道路環境情報受信手段により受信された道路環境情報を記憶する道路環境情報記憶手段と、自車両の位置情報及び走行方向と道路環境情報とに基づいて、道路環境情報の開始点の通過を検出する開始点検出手段と、開始点検出手段により自車両の開始点の通過が検出されると、その開始点からの自車両の走行距離を計測する走行距離計測手段と、自車両の走行挙動データと、道路環境情報と、開始点からの自車両の走行距離とに基づいて、当該警報提示の対象に向かって走行する自車両の危険性を判断する危険予知手段と、危険予知手段により自車両に所定の危険性があると判定されると、警報を発生する警報発生手段とを備えることにより、道路地図情報に比べてデータ量が少ない道路環境情報のみを用いることにより、処理負荷を軽減させながら、必要とされるときにのみ適切な警報を発生させることができる。

このため、動的又は準静的な道路環境情報を放送・通信媒体を介して受信することができ、例えば障害物の存在や路面状態に応じた適切な警報を発生することができ、例えば道路の改修があってもごく少量のサービス記述データを更新するのみで常に適切な警報を発生することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の車両走行警報システムの第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１の実施形態では、本発明の車両走行警報システムを車載器として車両が搭載するものとして説明する。

第１の実施形態における本発明の車両走行警報システムが、例えば、カーブ進入時における速度超過、一時停止位置における不停止、見通し不良箇所における障害物衝突等の危険な状態に遭遇する可能性がある場合に、自車両の走行挙動データと道路環境情報とに基づいて適切なタイミングで、車両のドライバに対して警報を発生して危険であることを提示するサービスを提供する場合を説明する。

なお、以下では、当該サービスである警報提示処理を開始する開始点であって、道路上に仮想的に設置されたものをサービス開始点と表現し、また、例えばカーブや交差点や障害物等のような提供するサービスの対象となるものをサービス目標と表現して説明する。

また、道路環境情報は、少なくとも、上記サービス開始点の位置情報と上記サービス目標への方向情報とを有する情報であり、第１の実施形態ではサービス記述データと表現して説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成及び動作
（Ａ−１−１）全体構成
図１は、第１の実施形態の車両走行警報システムの機能構成を示す機能ブロック図である。図１において、第１の実施形態の車両走行警報システム１０は、サービス開始点検出手段１、車両挙動データ供給手段２、走行距離計測手段３、サービス記述データ記憶手段４、サービス記述データ伝達手段５、危険予知手段６を有して構成される。

サービス開始点検出手段１は、所定の方法により自車が道路上に仮想的に設定されたサービス開始点を所定の方向から通過したことを検出するものであり、サービス開始点を検出すると、所定の方法によりサービス開始点を通過する時刻をサービス開始点通過時刻として求め、そのサービス開始点通過時刻を走行距離計測手段３に与えるものである。

なお、サービス開始点検出手段１によるサービス開始点の検出方法及びサービス開始点通過時刻の算出方法の詳細については後述するが、第１の実施形態では、ＧＰＳデータを利用して自車の位置情報と自車の進行方向とを割り出し、この自車の位置情報及び進行方向の情報と、サービス記述データ記憶手段４に記憶されているサービス記述データとを用いてサービス開始点通過時刻を求めるものとする。

車両挙動データ供給手段２は、自車の走行速度等の所定の車両挙動データを走行距離計測手段３及び危険予知手段６に与えるものである。なお、車両挙動データは車両の計測手段（例えば、速度メータ等）が計測したデータを直接的又は間接的に適用することができる。

走行距離計測手段３は、サービス開始点検出手段１からサービス開始点通過時刻を受け取ると共に、車両挙動データ供給手段２から車両挙動データを受け取り、サービス開始点到着時刻と車両挙動データである走行速度データとに基づいてサービス開始点から自車までの距離を計測するものである。また、走行距離計測手段３は、計測したサービス開始点から自車までの距離を危険予知手段６に与えるものである。

サービス記述データ記憶手段４は、サービス記憶データ伝達手段５が取得したサービス記述データを受け取り、そのサービス記述データを格納するものである。ここで、サービス記述データの構成については後述するが、サービス記述データとは、ドライバに警報を提示する対象であるサービス対象に関する情報と、そのサービス対象の存在を車載器に知らせて当該警報提示に関するサービスの動作を開始させるサービス開始点とが記述されたものである。

サービス記述データ伝達手段５は、サービス記述データ記憶手段４にサービス記述データを伝達し、サービスの起動前に前もってサービス記述データをサービス記述データ記憶手段４に格納させるものである。

例えば、サービス記述データが各種通信手段やデータ放送手段などにより送出や放送されるものであるとすると、サービス記述データ伝達手段５は、その放送等されたサービス記述データを受信することができ、その受信したサービス記述データをサービス記述データ記憶手段４に格納されるようにする。これにより、車両が走行している間に、サービス記述データ伝達手段５がサービス起動前に前もってサービス記述データを受信し、格納させることができる。このとき、サービス記述データの放送等の通信方式など形態は特に限定されるものではないが、サービス記述データ伝達手段５はサービス記述データの通信方式に対応可能な受信機能を備えることが必要となる。

危険予知手段６は、車両挙動データ供給手段２から車両挙動データ、走行距離計測手段３から走行距離、及び、サービス記述データ記憶手段４からサービス記述データを受け取り、所定の危険予知アルゴリズムに従って自車が危険に遭遇する可能性を判断するものであり、危険に遭遇する可能性が高い場合に警報を発生するものである。

なお、危険予知手段６が発生する警報は、ドライバに提示する種々の手段を適用することができ、例えば音声、音響、ＬＥＤ等の点灯等を利用して適用でき、またこれから遭遇する可能性のある危険に関する情報を含めて行なうことができる。

ここで、図２は、図１におけるサービス記述データ記憶手段４に格納されるサービス記述データのデータモデルの例を示す図であり、第１の実施形態のサービス記述データはオブジェクト指向データモデルのＵＭＬのクラス図の形式で表現している。

図２では、四角形はオブジェクトを表し、その中の上半分にデータ名称、下半分に属性を示している。また、線は関連を表し、その先端にある中空の三角形はタイプ−サブタイプの関係を表す。

１つのサービス目標に対応するサービス記述データは１つの「サービス開始点」とそれに関連するオブジェクトのデータからなり、地図データに比べてごく少量のデータでサービスを記述することができる。そのため、従来の道路地図の道路構造情報より、データ量を軽減することができるので、従来の警報を提示するシステムより処理負荷を軽減することができる。

サービス開始点は、あるサービス目標に対する当該警報提示のサービス動作を開始させる位置を表すものであり、カーブ開始点や一時停止点や障害物等のサービス目標の位置に到達前の手前の位置に仮想的に設定される。また、サービス開始点については、１箇所のサービス開始点に対して複数のサービス目標を設けてもよい。

このサービス開始点を表す「サービス開始点」オブジェクトは、属性として「位置」、「サービス対象方向」を持つ。「サービス開始点」に関連するオブジェクトとして、「障害物」オブジェクト、「路面」オブジェクト、「静的情報」オブジェクトがある。「障害物」は属性として「障害物種別」、「距離」を、「路面」は属性として「路面状態」を、「静的情報」は属性として「距離」を持つ。ここで、「距離」は、サービス開始点からサービス目標までの距離を表す。「静的情報」のサブタイプとしては、例えば、「カーブ」、「一時停止」がある。「カーブ」は属性として「曲率半径」、「勾配」を、「一時停止」は属性として「勾配」を持つ。

（Ａ−１−２）危険予知手段の詳細な説明
次に、図１における危険予知手段６の詳細な機能を図面を参照しながら説明する。上述したように、危険予知手段６は、所定の危険予知アルゴリズムに従って危険に遭遇する可能性を判断するものであり、例えば、次に示す自車の走行速度に基づく危険予知アルゴリズムに従って行なう。

第１の実施形態の自車の走行速度に基づく危険予知アルゴリズムを図３のフローチャートを用いて説明する。

まず、サービス開始点が検出されると、危険予知手段６はサービス記述データ記憶手段４からそのサービス開始点に関連するサービス記述データを読み取り（Ｓ１０１）、サービス開始点からサービス目標までの目標距離Ｌｏｂ、サービス目標地点における自車の目標速度Ｖｏを定める（Ｓ１０２）。次に、車両挙動データ供給手段２から車両挙動データ（ここでは、走行速度Ｖ）、走行距離計測手段３からサービス開始点から自車の現在位置までの距離Ｌｖｅを読み取る（Ｓ１０３）。

危険予知手段６は、自車の現在位置と目標地点の間の距離Ｌ＝Ｌｏｂ−Ｌｖｅを求め（Ｓ１０４）、この地点における自車の余裕時間Ｔを下記式（１）に従って算出する（Ｓ１０５）。

Ｔ＝Ｌ／Ｖ−（Ｖ−Ｖｏ^２／Ｖ）／２αｏ…（１）
ここで、αｏは減速度スレッショルドである。

現在の走行速度ＶがＶ＞Ｖｏ＋ΔＶであり（Ｓ１０６）、かつ上記の余裕時間Ｔが予告時間Ｔｃを下回ったなら（Ｓ１０７）、危険ありと判断して警報を発生する（Ｓ１０８）。

ここで、ΔＶは速度スレッショルドであり、予告時間Ｔｃは警報が発生されてから制動が開始されるまでの遅れ時間の予想値である。

この危険予知アルゴリズムは、サービス目標地点において走行速度Ｖが目標速度Ｖｏになるように、減速するために必要になる減速度αが減速度スレッショルドαｏを越えると警報を発生するものである。

ただし、車両がＬ＝Ｖ・Ｔｃの地点に近づいたときに所要の減速度αが大きくなり容易に減速度スレッショルドαｏを越えるため、速度スレッショルドΔＶを設定し車両が目標速度に近い速度でサービス目標地点に近づいた時の警報の発生を防いでいる。

なお、車両の加・減速度等の挙動データを用い危険予知の精度を高めるように、アルゴリズムを精緻化することも可能である。

ここで、サービス目標地点と目標速度Ｖｏはサービスの種類により異なる。表１に、代表的なサービスにおけるサービス目標地点と目標速度を示す。

サービス対象箇所の路面状態の情報が提供されている場合には、減速度スレッショルド、安全速度等の動作パラメータを路面状態に応じて変えることができ、より適切な警報を発生できる。

また、１つの見通し不良カーブについてカーブ情報および障害物情報が提供されている場合には、そのカーブについてカーブ進入速度注意喚起サービスおよび前方障害物注意喚起サービスを同時に提供することが可能である。

図４に、この危険予知アルゴリズムの特性を表す、目標地点までの距離Ｌに対する危険速度Ｖｒ曲線および警報速度Ｖｗ曲線の例を示す。

ここで、横軸は距離、縦軸は速度を表す。車両の速度が危険速度Ｖｒより高速であれば危険な状態である。

車両がサービス目標地点に近づく際に、図４に示す（距離−速度）空間における車両の軌跡が警報速度Ｖｗ曲線を横切ると警報が発生する。ただし、走行速度ＶがＶｏ＋ΔＶ（図中の破線）よりも低速のときには警報は発生しない。

予告時間Ｔｃを小さな値に設定するとＶｗ曲線は左側に移動し、不適切な警報の発生の機会は減少するが、ドライバは警報に対して素早く反応することを要求される。一方、予告時間Ｔｃを大きな値に設定するとＶｗ曲線は右側に移動し、不適切な警報の発生の機会は増加するが、ドライバは警報に対して余裕をもって反応すればよいことになる。この予告時間Ｔｃの値はドライバの好みにより選択することができる。

このような危険予知アルゴリズムの採用により、ドライバが危険に遭遇する可能性の高いときにのみ警報を発生する危険予知手段を実現することができる。

（Ａ−１−３）サービス開始点検出手段の詳細な説明
図５は、図１におけるサービス開始点検出手段１の機能を実現するための一構成例を示すブロック図である。図５において、サービス開始点検出手段１は、ＧＰＳ受信器１１、追尾フィルタ１２、サービス開始点選択手段１３、サービス開始点通過検出手段１４を少なくとも有する。

ＧＰＳ受信器１１は、衛星航法により自車の位置情報を求めるものであり、例えばＧＰＳ（全地球的測位システム）衛星から送信されたＧＰＳ情報を受信し、そのＧＰＳ情報に基づいて求めた自車の位置情報を追尾フィルタ１２に与えるものである。

追尾フィルタ１２は、ＧＰＳ受信器１１から自車の位置情報を受け取ると、その位置データを用いて自車の走行軌跡を求めるものである。また、追尾フィルタ１２は、求めた自車の走行軌跡に基づいて自車の現在位置情報を求め、その自車の現在位置情報をサービス開始点選択手段１３及びサービス開始点通過検出手段１４に与えるものである。

ここで、追尾フィルタ１２による自車の走行軌跡を求める方法は、ＧＰＳ受信器１１から得られた最新のＮ個の位置データを用いて自車の走行軌跡を推定するものとする。これにより、位置データに含まれる測位誤差を平滑化し、自車位置の計測精度を改善すると共に、自車の進行方向および未来の予測位置を求めることも可能になる。

図６は、図５に示す追尾フィルタ１２の機能を実現するため、ｘ成分に関するデータ（ｘ方向の速度ｕおよび位置ｘ０）を求める構成を示す。勿論、追尾フィルタ１２は、ｙ成分に関するデータ（ｙ方向の速度および位置ｙ０）を求めるための図６に対応する構成も備えるが、ここでは説明便宜上のため省略する。

図６において、追尾フィルタ１２は、入力部１０１、加算器１０２、１０５、１１２及び１１４、１語レジスタ１０３及び１０６、利得ｒを持つ減衰器１０４及び１０７、それぞれの利得が利得ｇ１、ｇ２、ｇ３及びｇ４を持つ減衰器１０８、１０９、１１０及び１１１、出力部１１３及び１１５、を有する。

追尾フィルタ１２は、入力部１０１からＧＰＳデータ（ｘ成分のＸ０）を入力し、出力部１１３からｘ方向の速度ｕと、出力部１１５からｘ方向の位置ｘ０の推定値を出力する。

入力部１０１は、図示しないＧＰＳ受信器１１からＧＰＳデータ（ｘ成分であるＸ０）を取り込み、取り込んだＧＰＳデータを加算器１０２に与えるものである。

加算器１０２、１語レジスタ１０３及び減衰器１０４からなるループと、加算器１０５、１語レジスタ１０６及び減衰器１０７からなるループとは積分器を構成し、これら積分器は２段に縦続接続される。

加算器１０２、１語レジスタ１０３及び減衰器１０４からなるループの出力は減衰器１０８及び１０９に与えられ、また加算器１０５、１語レジスタ１０６及び減衰器１０７からなるループの出力は減衰器１１０及び１１１に与えられる。

加算器１０２は、入力部１０１からＧＰＳデータ（ｘ成分のＸ０）を受け取ると、この入力部１０１からのデータと減衰器１０７からの出力データとを加算し、加算したデータを１語レジスタ１０３、減衰器１０８及び１０９に与えるものである。

１語レジスタ１０３は、加算器１０２からの出力データを受け取り、一時的に記憶して減衰器１０４に出力するものである。

減衰器１０４は、１語レジスタ１０３からの出力データに対して利得ｒ（０＜ｒ＜１）を与えて加算器１０２及び１０５に与えるものである。

加算器１０５は、減衰器１０４からの出力データと減衰器１０７からの出力データとを加算して、加算したデータを１語レジスタ１０６、減衰器１１０及び１１１に与えるものである。

１語レジスタ１０６は、加算器１０５からの出力データを受け取り、一時的に記憶して減衰器１０７に出力するものである。

減衰器１０７は、１語レジスタ１０６からの出力データに対して利得ｒ（０＜ｒ＜１）を与えて加算器１０５に与えるものである。

ここで、減衰器１０４及び１０７の利得ｒは、１より小さい正の定数であり、積分器の積分時間を決定するものである。この積分時間を大きくすると、出力に含まれるランダム誤差を減少させることができるが、車両が等速直線運動からずれた場合に誤差が大きくなる。

減衰器１０８は、加算器１０２からの出力データに対して利得ｇ１を与えて加算器１１２に与えるものである。減衰器１０９は、加算器１０２からの出力データに対して利得ｇ２を与えて加算器１１４に与えるものである。減衰器１１０は、加算器１０５からの出力データに対して利得ｇ３を与えて加算器１０９に与えるものである。減衰器１１１は、加算器１０５からの出力データに対して利得ｇ４を与えて加算器１１４に与えるものである。

加算器１１２は、減衰器１０８及び１１０の出力データを取り込み、これら減衰器１０８の出力データと減衰器１１０の出力データとを加算し、加算したデータをｘ方向の速度ｕとして出力部１１３を通じて出力するものである。

加算器１１３は、減衰器１０９及び１１１の出力データを取り込み、これら減衰器１０９の出力データと減衰器１１１の出力データとを加算し、加算したデータをｘ方向の位置ｘ０として出力部１１５を通じて出力するものである。

出力部１１３及び１１５から出力される速度ｕ及び位置ｘ０の推定値は、この２段の積分器の出力の荷重和となる。

ここで、荷重和の重みを決定する減衰器１０８、１０９、１１０及び１１１の利得は、
ｇ１＝ｇ４＝（１−ｒ）^２ …（２）
ｇ２＝１−ｒ^２ …（３）
ｇ３＝（１−ｒ）^３／ｒ …（４）
となる。

なお、ＧＰＳデータのｙ成分であるＹ０からｙ−方向の速度ｖおよび位置ｙ０の推定値を得るために、図６と同じ構成の追尾フィルタ１２を適用する。

図５に戻り、サービス開始点選択手段１３は、追尾フィルタ１２から自車の現在位置情報を受け取り、その自車の現在位置情報に基づいてサービス記述データ記憶手段４に格納されている多数のサービス開始点データの中から、その属性「サービス対象方向」が自車の進行方向に一致し、かつ、その属性「位置」が自車位置に最も近いものを選択するものである。また、サービス開始点選択手段１３は、自車の現在位置情報、進行方向に基づいて選択したサービス開始点データを、サービス開始点通過検出手段１４に与えるものである。

サービス開始点通過検出手段１４は、サービス開始点選択手段１３からサービス開始点データを受け取ると共に、追尾フィルタ１２から自車の現在位置情報を受け取り、サービス開始点選択手段１３から受け取ったサービス開始点データの属性「位置」と自車の現在位置情報とに基づいて、当該サービス開始点の位置と自車の位置との間の距離が最小になる時点を検出し、その時点を通過する時刻をサービス開始点通過時刻として、接続１６を通じて走行距離計測手段３に与えるものである。

ここで、第１の実施形態のサービス開始点検出手段１を適用する場合、予め数多くのサービス記述データをサービス記述データ記憶手段４に記憶しておくことが望ましく、サービス記述データ伝達手段５として、例えば各種の通信手段やデータ放送手段などを適用し、予め多数の地点のサービス記述データを車載器に配信し、サービス記述データ記億手段４に格納しておくことにより、広範囲の多数の地点をサービス対象箇所とすることができる。また、第１の実施形態のように、サービス開始点に関連するサービス記述データを用いることにより、サービス記述データのデータ量は道路地図のデータ量に比べてごく少量であるから、その配信、更新は容易であり、常に最新のデータを提供することが現実に可能になる。

図７は、図５に示すサービス開始点検出手段１における追尾フィルタ１２、サービス開始点選択手段１３、サービス開始点通過検出手段１４の機能を、ソフトウェアで実現する場合の処理のフローチャートである。ここで、処理は以下の手順で実施される。

まず、ＧＰＳ受信器１１がＧＰＳ情報を受信するたびに、最新の自車の位置情報であるＧＰＳデータ（Ｘ０，Ｙ０）が追尾フィルタ１２に与えられる（Ｓ２０１）。

追尾フィルタ１２は、入力されたＧＰＳデータ（Ｘ０，Ｙ０）を逐次格納していき、最新のＮ＋１個のＧＰＳデータ｛（Ｘ−Ｎ，Ｙ−Ｎ），…，（Ｘ０，Ｙ０）｝を用いて自車の走行軌跡の運動パラメータを推定する（Ｓ２０２）。なお、自車の走行軌跡の運動パラメータの推定には、最小自乗誤差推定をその一例として適用できる。

追尾フィルタ１２により運動パラメータが求められると、その運動パラメータに基づいて車両の現在位置（ｘ０，ｙ０）及び進行方法θを算出する（Ｓ２０３）。

追尾フィルタ１２が車両の現在位置（ｘ０，ｙ０）及び進行方向θを算出すると、サービス開始点選択手段１３は、当該車両の位置（ｘ０，ｙ０）を中心として選択窓を設定する（Ｓ２０４）。なお、選択窓の範囲の大きさは特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。

サービス開始点選択手段１３が車両の位置（ｘ０，ｙ０）を中心として選択窓を設定すると、サービス記述データ記憶手段４に格納されているサービス開始点データを参照して、当該選択窓において車両の方向θとほぼ一致する方向に存在するものを、サービス開始点候補として抽出する（Ｓ２０５）。

このとき、選択窓の中にサービス開始点候補が存在しない場合、Ｓ２０１に戻り、次のＧＰＳデータの入力を取り込んで、同様の処理を行なう。

また、選択窓の中にサービス開始点が存在する場合、自車がサービス開始点候補に最も接近する時刻である最接近時刻ｔａと、最接近するときの自車とサービス開始点との間の距離である最接近距離Ｒａを算出する（Ｓ２０７）。

そうすると、サービス開始点通過検出手段１４は、最接近時刻ｔａが次のＧＰＳデータの受信時刻ｔ１に達しているか否かを判断し（Ｓ２０８）、最接近時刻ｔａが次のＧＰＳデータの受信時刻ｔ１に達しないと判断するとＳ２０１に戻り処理を繰り返し行なう。

また、最接近時刻ｔａが次のＧＰＳデータの受信時刻を超える又は一致すると判断すると（Ｓ２０８）、最接近距離Ｒａが測位誤差の上限である距離ΔＲ未満であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。

すなわち、もし最接近距離Ｒａ＜距離ΔＲ（測位誤差の上限）なら、このサービス開始点候補は自車の進路上にあると判断し、サービス開始点として採用し、最接近時刻ｔａをサービス開始点通過時刻として走行距離計測手段３に出力する（Ｓ２１０）。そうでなければ、サービス開始点として採用しない（Ｓ２１１）。

（Ａ−２）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態の車両走行警報システムによれば、ドライバへの警報提示対象であるサービス目標に対するサービス動作を開始させるサービス開始点に関する情報を記述したサービス記述データと、自車の挙動データとを用いて、サービス開始点通過からサービス目標までの自車の挙動を考慮して、危険状態の遭遇可能性を判断することができるので、必要とされるときにのみ適切な警報を発生させることができる。

また、第１の実施形態の車両走行警報システムによれば、従来の地図情報に比べてデータ量が少ないサービス記述データを用いるため、従来の警報システムより処理負荷を軽減して実現することができる。

さらに、第１の実施形態の車両走行警報システムによれば、動的又は準静的なサービス記述データを放送・通信媒体等を介して車載器に伝達することができ、障害物の存在や路面状態に応じた適切な警報を発生することができる。また、道路の改修があってもごく少量のサービス記述データを更新するのみで常に適切な警報を発生することが可能になる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の車両走行警報システムの第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態は、サービス開始点が道路上に仮想的に配置されたものとし、サービス記述データを各種通信手段やデータ放送手段などにより配信するシステムに適用した場合を説明したが、第２の実施形態では、サービス開始点として設けられたビーコン（例えばＤＳＲＣビーコン）がサービス記述データを含む無線信号を送信するシステムに適用する場合を説明する。

図８は、第２の実施形態の車両走行警報システムの機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、第２の実施形態の車両走行警報システム１００は、サービス開始点検出手段２０、車両挙動データ２、走行距離計測手段３、サービス記述データ記憶手段４、危険予知手段６を有して構成される。

第２の実施形態の構成が第１の実施形態の構成と異なる点は、サービス開始点検出手段の機能と、サービス記述データ伝達手段を備えない点である。

第２の実施形態のサービス開始点検出手段２０は、例えばビーコン（例えばＤＳＲＣビーコン）が周期的に送出しているサービス記述データを含むビーコン信号を受信し、その受信したビーコン信号からサービス記述データを抽出し、抽出したサービス記述データをサービス記述データ記憶手段４に格納すると共に、サービス記述データに基づいて所定の方向からサービス開始点を通過したことを検出し、その検出結果を走行距離計測手段３に与えるものである。

すなわち、第２の実施形態のサービス開始点検出手段２０は、路側通信機としてのビーコンから路車間通信により受信したビーコン信号から、サービス記述データを抽出して取得するものとするため、第１の実施形態で説明したサービス記述データ伝達手段５を設けずにサービス記述データの格納を実現することができる。これにより、車載器の回路構成を軽減することができる。

図９は、第２の実施形態のサービス開始点検出手段２０の内部構成を示す機能ブロック図である。

図９に示すように、第２の実施形態のサービス開始点検出手段２０は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）受信器２１、ＤＳＲＣビーコン通過検出手段２２、進行方向検出手段２３、進行方向照合手段２４を有する。

ＤＳＲＣ受信器２１は、例えば路側に設けられているビーコンから送出されているサービス記述データを含む無線信号を受信し、受信信号に対して所定の復調処理を施し、ビーコン信号に含まれているサービス記述データを抽出し、抽出したサービス記述データを接続２５を介してサービス記述データ記憶手段４に与えて格納すると共に、サービス記述データを進行方向照合手段２４に与えるものである。

なお、第２の実施形態では、例えばビーコンが送信する無線信号の通信方式としてＤＳＲＣ方式を採用した場合を示すが、他の通信方式を採用したものであっても良く、またビーコンの形態としては、例えば電波ビーコン、光ビーコンなど広く適用してもよい。

ＤＳＲＣビーコン通過検出手段２２は、ＤＳＲＣ受信器２１の受信状況を監視して、ビーコンとＤＳＲＣ受信器２１との間の無線回線の接続又は切断を検出するものであり、無線回線の接続から切断への切り替えを検出し、その検出時刻をサービス開始点通過時刻として接続２６を介して走行距離計測手段３に与えるものである。これにより、サービス開始点にあるビーコンを通過したか否かを検出することができる。

進行方向検出手段２３は、自車の進行方向を検出するものであり、例えば、方位センサ等が該当する。進行方向検出手段２３は、自車の進行方向の検出結果を進行方向照合手段２４に与えるものである。

進行方向照合手段２４は、ＤＳＲＣ受信器２１からサービス記述データを受け取ると共に、進行方向検出手段２３により検出された自車の進行方向を受け取ると、自車の進行方向とサービス記述データの属性「サービス対象方向」に基づくサービス対象の方向との照合を行ない、その照合結果を接続２７を介して走行距離計測手段３に与えるものである。

なお、進行方向照合手段２４による自車の進行方向とサービス対象の方向との照合結果が不一致である場合、走行距離計測手段３は、ＤＳＲＣビーコン通過検出手段２２が検出したサービス開始点通過時刻を無効とする。

続いて、図１０は、例えば路側などのサービス開始点に設けられるビーコン（装置）の内部構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、第２の実施形態の路側ビーコンの無線装置３０は、障害物検出手段３１、路面状態検出手段３２、静的情報記憶手段３３、パケット発生器３４、ＤＳＲＣ送信器３５を有する。

障害物検出手段３１は、サービス目標付近の、例えば停止車や低速走行車などの路上の障害物を検出するものであり、路上障害物を検出すると、その障害物情報（例えば、障害物の存在、種別、位置、サービス開始点からの距離等）を検出結果としてパケット発生器３４に与えるものである。障害物検出手段３１としては、例えば、路側の監視カメラが撮影した映像に基づいて所定の画像処理技術を用いて障害物を検出するものや、又例えば、路上を走行する車両が発信するプローブデータを目標地点付近に設置したもう１つの路側の路側無線機が受信し、その受信したプローブデータから信号処理技術を用いてその走行車両が障害物であるかどうかを判断するもの等を適用することができる。

路面状態検出手段３２は、サービス開始点から目標地点までの道路の湿潤、凍結等の路面状態を検出し、その路面情報を検出結果をパケット発生器３４に与えるものである。路面状態検出手段３２としては、例えば路面に設けられた路面センサ等により路面状態を監視し、その監視結果に基づいて路面情報を提示するに達した所定の状態であることを検出すると、その検出結果をパケット発生器３４に与える。

静的情報記憶手段３３は、例えばカーブや一時停止などのサービス目標に関する静的情報を記憶し、その静的情報をパケット発生器３４に与えるものである。例えば、静的情報記憶手段３３は、手動で入力された静的情報を記憶するようにする。

パケット発生器３４は、障害物検出手段３１からの障害物情報、路面状態検出手段３２からの路面情報、静的情報記憶手段３３に記憶されている静的情報を受け取り、これら情報（障害物情報、路面情報、静的情報）を有するデータを形成し、パケット化してＤＳＲＣ送信器３５に与えるものである。

ＤＳＲＣ送信器３５は、パケット発生器３４からデータパケットを受け取ると、当該データに対して所定の変調処理を施して、無線信号として送出するものである。

以上のように、第２の実施形態の車両走行警報システムによれば、第１の実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

また、第２の実施形態の車両走行警報システムによれば、ＤＳＲＣビーコン（路側無線機）の設置位置をサービス開始点とするため、ＧＰＳに依存せずにサービス提供が可能であり、したがってＧＰＳ受信器を持たない車載器を対象とするサービスの提供、またはＧＰＳが有効でない大都市等におけるサービスの提供が可能になる。

さらに、第２の実施形態の車両走行警報システムによれば、ＤＳＲＣビーコンから車載器に直接サービス記述データを配信できるため、伝達の遅れがなく常に最新のデータを提供でき、かつ障害物、路面状態、路上工事等の変化の速い動的または準静的情報の提供およびこれらの情報に基づく警報の提示にも応用できる利点を持つ。

（Ｃ）他の実施形態
（Ｃ−１）第１及び第２の実施形態で説明した危険予知手段６の危険予知アルゴリズムは一例であり図３に示すものに限定されるものではない。また、危険予知手段６における警報速度Ｖｗの予告時間Ｔｃの設定はドライバなどにより設定することができ、このとき、複数の予告時間Ｔｃを設定するようにしてもよい。そして、複数の予告時間Ｔｃが設定された場合、危険予知手段６は、余裕時間がそれぞれの予告時間Ｔｃを下回り警報を発生する際、危険度が異なる状態であることをドライバに知らせるために、それぞれ異なる内容の警報を発生するようにしてもよい。

（Ｃ−２）道路環境情報（サービス記述データ）を取得する方法として、第１の実施形態では放送や各種通信手段を通じて取得するものとして説明したが、この場合の放送には、例えばＦＭ多重波等により放送されるものを適用することができる。

第１の実施形態の車両走行警報システムの機能構成を示す構成図である。 第１の実施形態のサービス記述データ記憶手段に格納されるサービス記述データのデータモデル例を説明する説明図である。 第１の実施形態の危険予知アルゴリズムの特性を説明するフローチャートである。 第１の実施形態の危険予知アルゴリズムの特性を表す危険速度Ｖｒ曲線及び警報速度Ｖｗ曲線を示す説明図である 第１の実施形態のサービス開始点検出手段の構成例を示す構成図である。 第１の実施形態の追尾フィルタの構成例を示す構成図である。 第１の実施形態のサービス開始点の検出動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の車両走行警報システムの機能構成を示す構成図である。 第２の実施形態のサービス開始点検出手段の構成例を示す構成図である。 第２の実施形態の路側無線機の構成例を示す構成図である。

符号の説明

１…サービス開始点検出手段、２…車両挙動データ供給手段、３…走行距離計測手段、４…サービス記述データ記憶手段、５…サービス記述データ伝達季段、６…危険予知手段、１１…ＧＰＳ受信器、１２…追尾フィルタ、１３…サービス開始点選択手段、１４…サービス開始点通過検出手段、１０２、１０５、１１２及び１１４…加算器、１０３及び１０６…レジスタ、１０４、１０７、１０８、１０９、１１０及び１１１…減衰器、２１…ＤＳＲＣ受信器、２２…ＤＳＲＣビーコン通過検出手段、２３…進行方向検出手段、２４…進行方向照合手段、３１…障害物検出手段、３２…路面状態検出手段、３３…静的情報記憶手段、３４…パケット発生器、３５…ＤＳＲＣ送信器、１０、１００…車両走行警報システム。

Claims (4)

1. 自車両の走行挙動データを取得する走行挙動データ取得手段と、
   少なくとも、警報提示を開始する開始点の位置を示す開始点位置情報と、当該警報提示の対象の方向情報とを有する道路環境情報を外部から受信する道路環境情報受信手段と、
   上記道路環境情報受信手段により受信された道路環境情報を記憶する道路環境情報記憶手段と、
   自車両の位置情報及び走行方向と上記道路環境情報とに基づいて、上記道路環境情報の上記開始点の通過を検出する開始点検出手段と、
   上記開始点検出手段により自車両の上記開始点の通過が検出されると、その開始点からの自車両の走行距離を計測する走行距離計測手段と、
   上記自車両の走行挙動データと、上記道路環境情報と、上記開始点からの自車両の走行距離とに基づいて、当該警報提示の対象に向かって走行する自車両の危険性を判断する危険予知手段と、
   上記危険予知手段により自車両に所定の危険性があると判定されると、警報を発生する警報発生手段と
   を備えることを特徴とする車両走行警報システム。
2. 上記開始点検出手段が、
   自車両の位置情報を周期的に取得する自車両位置情報取得部と、
   連続する複数の上記自車両の位置情報を用いて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定部と、
   自車両の位置情報及び走行軌跡に基づいて、自車両の走行軌跡の方向に存在する上記開始点を上記道路環境情報記憶手段に記憶されている上記道路環境情報から選択する開始点選択部と、
   上記開始点選択部により選択された上記開始点と自車両との最接近点を求め、その最接近点の通過を検出する開始点通過検出部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の車両走行警報システム。
3. 上記走行軌跡推定部が、加算器、１語レジスタ、減衰器からなる積分器を２段に縦続接続した構成を持ち、上記各積分器の出力の荷重和を出力とすることを特徴とする請求項２に記載の車両走行警報システム。
4. 上記道路環境情報受信手段が、路車間通信により路側通信機から上記道路環境情報を受信するものであり、
   上記開始点検出手段が、
   上記道路環境情報受信手段と上記路側通信機との間の無線回線の接続性より、開始点とする上記路側通信機を検出する路側通信機検出部と、
   自車両の進行方向を検出する進行方向検出部と、
   上記路側通信機からの上記道路環境情報の警報提示対象の方向情報と自車両の進行方向との一致を照合する進行方向照合部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の車両走行警報システム。

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