JP2010055333A - 安全運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両間で互いに通信することが困難場合であっても、車両間で互いの車両情報をより確実に通信することができるようにして、車両の運転をより安全に行う。
【解決手段】ＭＩＭＯシステム２のアプリケーションプロセッサ９は、ＣＭＯＳカメラ３からの車両側方の状況の情報、ＤＳＲＣトランシーバ６からの道路の狭範囲の状況の情報、ＧＰＳレシーバ７からの自車位置の情報、レーダートランシーバ８から道路の広範囲の状況の情報に基づいて、接近してくる車両等の障害物が存在する場合にはＨＮＭＩ表示装置にその情報を表示して運転者に知らせ、また、接近してくる車両等の障害物に衝突する可能性がある場合には車両運転制御装置５を制御して、自動ブレーキ等の車両の運転を制御して衝突を回避する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、交差点等の道路走行における自動車等の車両の運転を安全に行うための安全運転支援システムの技術分野に関するものである。

自動車等の車両が、例えば交差点等の道路上を走行するとき、他の車両や通行人と衝突するのを未然に防ぐための衝突回避システムが、従来、種々提案されている。従来の衝突回避システムとして、第１車両からこの第１車両の車両情報を第２車両に発信するとともに第２車両の車両情報を第１車両で受信し、第２車両からこの第２車両の車両情報を第１車両に発信するとともに第１車両の車両情報を第２車両で受信する車両間の通信手段を用いて、第１および第２車両で互いに第１および第２の車両情報を把握することにより、車両間の衝突を回避する衝突回避システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、例えば交差点等において、一方の道路を走行している第１車両と他方の道路を走行している第２車両との間の通信がビルなどの電波障害物によってできなく、互いの車両情報を得ることができない場合がある。このような場合、衝突回避システムを有効に機能させることが難しい。

そこで、前述の特許文献１に記載の衝突回避システムでは、互いに通信ができない第１および第２車両に対してともに通信可能な第３車両を中継車両として利用し、第３車両から第２車両の車両情報を第３車両の車両情報とともに第１車両に発信するとともに、第３車両から第１車両の車両情報を第３車両の車両情報とともに第２車両に発信することにより、第１車両の車両情報を第２車両に通信し、また第２車両の車両情報を第１車両に通信するようにしている。これにより、互いに通信ができない第１および第２車両間においても、互いの車両情報が通信可能となり、衝突回避システムを有効に機能させることが可能となる。
特開２００５−２２７９７８号公報。

しかしながら、特許文献１に開示の衝突回避システムでは、互いに通信ができない第１および第２車両間で互いの車両情報を通信する場合には、中継車両として第３車両を必ず必要とする。このため、第３車両が存在しない場合には、互いに通信ができない第１および第２車両間で互いの車両情報を通信することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両間で互いに通信することが困難な場合であっても、車両間で互いの車両情報を簡単な構成でより確実に通信することができるようにして、車両の運転をより安全に行うことのできる安全運転支援システムを提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１に係る発明の安全運転支援システムは、ＭＩＭＯ無線通信システムと、車両側方視用ＣＭＯＳカメラと、表示装置と、車両運転制御装置とを備え、前記ＭＩＭＯ無線通信システムが、ＤＳＲＣアンテナを有し道路の所定の狭範囲の状況を検知するＤＳＲＣトランシーバと、レーダーアンテナを有し道路の所定の広範囲の状況を検知するレーダートランシーバと、アプリケーションプロセッサと、表示装置インターフェースと、車両運転サービスインターフェースとを備えており、前記アプリケ
ーションプロセッサが、前記ＣＭＯＳカメラからの車両側方の状況の情報と、前記ＤＳＲＣトランシーバからの道路の所定の狭範囲の状況の情報と、前記レーダートランシーバからの道路の所定の広範囲の状況の情報とに基づいて、接近してくる車両等の障害物が存在する場合にはその情報を前記表示装置に発信して表示させ、また、接近してくる車両等の障害物に衝突する可能性がある場合にはその情報を車両運転制御装置に発信して、車両運転制御装置をその障害物との衝突を回避するように制御することを特徴としている。
また、請求項２に係る発明の安全運転支援システムは、前記ＭＩＭＯ無線通信システムが、更にＧＰＳアンテナ有するＧＰＳレシーバを備えていることを特徴としている。

このように構成された本発明に係る発明の安全運転支援システムによれば、ＭＩＭＯ無線通信システムを用いて所定距離から近づいてくる車両の速度および時間を検出し評価することにより、最大限の安全情報を持って運転者の安全運転を支援することができる。また、車両の接近してくる領域での交通状況の情報をこの車両により正確に伝達するとともにより確実に警報を行うことができる。このようにして、車両間で互いに通信することが困難場合であっても、車両間で互いの車両情報をより確実に通信することができる。したがって、運転者は車両の運転をより安全に行うことが可能となる。特に、ＧＰＳシステムを併用することで、運転者は車両の運転を一層の安全に行うことが可能となる。

更に、ＤＳＲＣによる狭範囲の交通状況およびレーダーによる広範囲の交通状況の情報を通信可能となるので、特許文献１に記載のような中継車両を必要としなく、ハードウェアの部品点数を削減することが可能となる。これにより、コストダウンを効果的に図ることができる。

更に、指向性アンテナを用いることで、ＤＳＲＣシステムの作動を改良することができる。具体的には、指向性アンテナを用いることで、ＤＳＲＣシステムによる、固定されたアクセスポイントあるいは道路脇の通信ユニットに連結する時間を増大できる。また、他車等に対して生じる妨害（混信）を減少できる。更に、道路脇の通信ユニットあるいはアクセスポイントへの通信時間の増大に加えて通信領域を増大することができる。更に、視界可能な（ＬＯＳ）通信領域が広範囲のレーダーシステムに連結された指向性アンテナをフロントバンパーの角に用いることにより、車両用ＤＳＲＣシステムに迅速に視界を与えるばかりでなく、車両形状によって影響される情報の伝達を改善することができる。

更に、ＤＳＲＣシステムの作動を、視界状況においてばかりでなく、アンテナ配置および数量によるチャンネルの減衰においても改良可能となる。アンテナの数量は、多重の通信アンテナを通して多くのコピー情報を送ることができる。したがって、もしそれらの１つが受信できなくても、他のアンテナがでコーディングデータとして用いることができるので、受信データの信頼性を改善することが可能となる。

更に、デュアルバンドのＤＳＲＣシステムを有するＭＩＭＯ無線通信システムを採用することにより、車両に搭載されたＩＴＳ装置の集約化を図ることが可能となる。
更に、デュアルバンドアンテナを有するＭＩＭＯ無線通信システムと側方視用ＣＭＯＳカメラとを組み合わせることにより、交差点等の道路における安全運転のための新規な安全運転支援システムが実現可能となる。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明に係る安全運転支援システムの実施の形態の一例を、模式的に示すブロック図である。
図１に示すように、この例の安全運転支援システム１は、ＭＩＭＯ(Multi Input Multi
Output；多入力・多出力システム)無線通信システム２と、ＣＭＯＳカメラ３と、ＨＭＩ(Host Micro Interface)表示装置４と、車両運転制御装置５とを備えている。この安全運転支援システム１は、自動車等の車両毎に搭載される。

ＭＩＭＯ無線通信システム２は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications;
狭域通信)アンテナ６ａを有するＤＳＲＣトランシーバ６と、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム)アンテナ７ａを有するＧＰＳレシーバ７と、レーダーア
ンテナ８ａを有するレーダートランシーバ８と、アプリケーションプロセッサ９と、ＨＭＩ表示装置インターフェース１０と、車両運転サービスインターフェース１１とを備えている。したがって、この例のＭＩＭＯ無線通信システム２は、比較的狭範囲で通信するＤＳＲＣアンテナ６ａと比較的広範囲でレーダーアンテナ８ａとの２つの送受信用アンテナを有する２×２ＭＩＭＯとして構成されている。

ＤＳＲＣトランシーバ６は、例えば交差点等の車両が走行する道路の所定の狭範囲に存在するものとの間で通信可能にするものである。したがって、車両の運転者は、道路の所定の狭範囲に存在する他の車両、この所定の狭範囲の道路上または道路脇にある通信ユニット、およびこの所定の狭範囲の道路上または道路脇に固定されたアクセスポイント等との間で通信することにより、これらの他の車両、通信ユニット、およびアクセスポイントに自車の車両情報を発信するとともに、これらの他の車両、通信ユニット、およびアクセスポイントからそれらの有する情報を受信するようになる。

ＤＳＲＣアンテナ６ａには指向性アンテナが使用される。このため、図２に示すようにチャンネルの割り当てが行われる。例えば交差点において安全のために与えられたチャンネルとしてＤＳＲＣバンドのチャンネル１７２が割り当てられる。これにより、指向性アンテナは、固定されたアクセスポイントあるいは道路脇の通信装置への連結時間を拡張する。加えて、他のユーザに対して起こされる妨害が減少されるとともに、より高い空間の相互使用（再使用）がより高度のキャパシティで達成する可能となる。

ＧＰＳレシーバ７は、地球を周回する衛星から発信される情報を受信するものである。このＧＰＳレシーバ７は、従来から車両等に搭載されているナビゲーションシステムのＧＰＳレシーバを利用することができる。

レーダートランシーバ８は、車両が走行する道路の所定の広範囲に存在するものとの間で通信可能にするものである。したがって、車両の運転者は、道路の所定の広範囲に存在する他の車両、この所定の狭範囲の道路上または道路脇にある通信ユニット、およびこの所定の狭範囲の道路上または道路脇に固定されたアクセスポイント等との間で通信することにより、これらの他の車両、通信ユニット、およびアクセスポイントに自車の車両情報を発信するとともに、これらの他の車両、通信ユニット、およびアクセスポイントからそれらの有する情報を受信するようになる。

アプリケーションプロセッサ９には、ＣＭＯＳカメラ３、ＤＳＲＣトランシーバ６、ＧＰＳレシーバ７、およびレーダートランシーバ８が接続されているとともに、ＨＭＩ表示装置インターフェース１０を介してＨＭＩ表示装置４および車両運転サービスインターフェース１１を介して車両運転制御装置５が接続されている。

アプリケーションプロセッサ９は、車両側方に関するＣＭＯＳカメラ３からの視界情報と、道路の所定の狭範囲に存在する他の車両の車両情報、所定の狭範囲の道路上または道路脇にある通信ユニットの情報、および所定の狭範囲の道路上または道路脇に固定されたアクセスポイントの情報等のＤＳＲＣトランシーバ６からの情報と、自車の現在位置の経度・緯度に関するＧＰＳレシーバ７からの情報と、道路の所定の広範囲に存在する他の車
両の車両情報、所定の広範囲の道路上または道路脇にある通信ユニットの情報、および所定の広範囲の道路上または道路脇に固定されたアクセスポイントの情報等のレーダートランシーバ８からの情報が入力される。

アプリケーションプロセッサ９は、これらの情報に基づいて、例えば、自車が交差点で右折しようとする場合、対向車線から直進して交差点に進入してくる車両が存在するか否かを判断したり、対向車線の車両も右折しようとしている場合にはその右折車の後方から直進して交差点に進入てくる別の車両が存在するか否かを判断する。また、アプリケーションプロセッサ９は、それらの車両における車間距離や車両速度を計算してそれらの車両が自車に衝突する可能性があるか否かを判断する。更に、アプリケーションプロセッサ９は、自車が交差点で直進しようとする場合、左方から交差点に進入してくる車両が存在するか否かを判断したり、その車両における車間距離や車両速度を計算してそれらの車両が自車に衝突する可能性があるか否かを判断する。

そして、アプリケーションプロセッサ９は、そのような車両が存在する場合には、その情報をＨＭＩ表示装置４に発信する。ＨＭＩ表示装置４はこのような車両が存在することを表示して運転者に知らせる。表示方法としては、例えば、インストルメントパネルに設置されたモニター画面に表示するか、または警報音あるいは音声で表示する。これにより、自車の運転者は注意を払って運転するようになる。また、アプリケーションプロセッサ９は、現状では自車がそのような車両と衝突する可能性があると判断した場合には、車両運転サービスインターフェース１１を介して車両運転制御装置５に発信する。車両運転制御装置５は他の車両との衝突を回避するように自車の運転を制御する。自車の運転を制御する方法としては、例えば、自車の自動ブレーキを作動して自車にかけたり、自車のシートベルトの乗員拘束力を高めたりする。これにより、自車の他車への衝突が回避されるとともに、乗員の不意の移動が防止される。

なお、本発明の安全運転支援システム１は、前述の交差点に限定されることはなく、道路の他の部分においても適用可能であり、また、自車と関係するものは、前述のように走行している車両に限定されることはなく、道路脇に停車している車両や、歩行者、あるいは道路上に置かれた障害物に対しても適用可能である。

更に、アプリケーションプロセッサ９は、自車の車両情報および自ら判断した情報を、ＤＳＲＣトランシーバ６およびレーダートランシーバ８を介して、他車、道路脇の通信システムやアクセスポイントに発信する。

図３に示すように、各アンテナは車両の所定位置に設置される。すなわち、図３に示す例では、ＤＳＲＣアンテナ６ａはフロントバンパ１２の左角部（運転者から見て左）に設置され、また、レーダーアンテナ８ａはフロントバンパ１２の右角部（同）に設置され、更に、ＧＰＳアンテナ７ａは車両の屋根の上に設置される。

図４は、本発明の安全運転支援システムの一実施例を示し、このシステムを搭載した車両のＴ字状交差点での右折について説明する図である。
図４に示すように、このＴ字状交差点は信号のない交差点である。いま、車両Ａがこの交差点で、自車Ａの走行する道路（図４において上下方向）から直交道路（図４において左右方向）へ右折しようとする場合、交差点の手前で車両Ａが直交道路を交差点から２００ｍの領域内で走行する車両Ｂ１ないしＢ４と双方向で通信する。これらの車両Ａと車両Ｂ１ないしＢ４との間の通信は、ＤＲＳＣトランシーバ６によって行われるとともに、通信情報は、各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４の速度、各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４の位置、および各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４の相互の警告等である。これにより、各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４の運転者は、互いに情報を取得する。

次に、車両Ａが二点差線で示す交差点への進入直前の位置で停止し、車両Ａのレーダートランシーバ８およびＣＭＯＳカメラ９によって一点鎖線で示すように車両Ａの側方で、直交道路を交差点から２００ｍの領域内で走行する車両Ｂ１ないしＢ４を検知するとともに、直交道路の横断歩道を通過中あるいは横断歩道に進入しようとする歩行者等を検知する。これにより、車両Ａの運転者は、左右方向からＴ字状交差点に進入してくる他の車両Ｂ１,Ｂ３および歩行者等をより確実に知ることができる。また、車両Ａがこの他の車両
Ｂ１,Ｂ３および歩行者等との衝突の可能性がある場合には、車両Ａの運転者がブレーキ
をかけて停止を保持するか、あるいは車両Ａに自動ブレーキがかけられて衝突が回避される。自動ブレーキかけられた場合には、例えばシートベルトの緊締力が大きくなるようにすることで乗員はより確実に拘束される。

図５は、本発明の安全運転支援システムの他の実施例を示し、このシステムを搭載した車両の＋字状交差点での右折前について説明する図、図６は右折後について説明する図である。
図５に示すように、このＴ字状交差点は信号機を有する交差点である。いま、車両Ａがこの交差点で、自車Ａの走行する道路（図５において上下方向）から直交道路（図５において左右方向）へ右折しようとする場合、交差点の手前で車両Ａが、直交道路および上下方向道路を交差点から２００ｍの領域内で走行する車両Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６
と双方向で通信する。同時に、この信号機を有する交差点の場合には、各車両Ａ,Ｂ１な
いしＢ４,Ｃ１ないしＣ６と各信号機との間で双方向で通信が行われる。これらの車両Ａ
と車両Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６、各信号機との間の通信は、前述の図４に示す場
合と同様にＤＲＳＣトランシーバ６によって行われるとともに、通信情報は、各車両Ａ,
Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６の速度、各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６の位
置、および各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６の相互の警告等である。これにより、各車両Ａ,Ｂ１ないしＢ４,Ｃ１ないしＣ６の運転者は、互いに情報を取得する。

次に、図６に示すように車両Ａが交差点内の右折待機位置で停止し、車両Ａのレーダートランシーバ８およびＣＭＯＳカメラ９によって一点鎖線で示すように車両Ａの前方で、上下方向道路を交差点から２００ｍの領域内で走行する車両Ｃ１ないしＣ４を検知するとともに、直交道路の横断歩道を通過中あるいは横断歩道に進入しようとしている歩行者等を検知する。これにより、車両Ａの運転者は、上方から交差点に進入してくる他の車両Ｃ１ないしＣ３および歩行者等をより確実に知ることができる。また、車両Ａがこの他の車両Ｂ１,Ｂ３および歩行者等との衝突の可能性がある場合には、車両Ａの運転者がブレー
キをかけて停止を保持するか、あるいは車両Ａに自動ブレーキがかけられて衝突が回避される。自動ブレーキかけられた場合には、例えばシートベルトの緊締力が大きくなるようにすることで乗員はより確実に拘束される。

この例の安全運転支援システム１によれば、２×２ＭＩＭＯ無線通信システムを用いて約２００ｍから近づいてくる車両の交差点までの速度および時間を検出し評価することにより、最大限の安全情報を持って交差点内での運転者の安全運転を支援することができる。また、交差点内へ進入する車両への、交差点内の交通状況の情報をより正確に伝達するとともにより確実に警報を行うことができる。このようにして、車両間で互いに通信することが困難場合であっても、車両間で互いの車両情報をより確実に通信することができる。したがって、運転者は車両の運転をより安全に行うことが可能となる。特に、ＧＰＳシステム（７ａ,７）を併用することで、運転者は車両の運転を一層の安全に行うことが可
能となる。

更に、ＤＳＲＣによる狭範囲の交通状況およびレーダーによる広範囲の交通状況の情報を通信可能となるので、特許文献１に記載のような中継車両を必要としなく、ハードウェ
アの部品点数を削減することが可能となる。これにより、コストダウンを効果的に図ることができる。

更に、指向性アンテナを用いることで、ＤＳＲＣシステムの作動を改良することができる。具体的には、指向性アンテナを用いることで、ＤＳＲＣシステムによる、固定されたアクセスポイントあるいは道路脇の通信ユニットに連結する時間を増大できる。また、他車等に対して生じる妨害（混信）を減少できる。更に、道路脇の通信ユニットあるいはアクセスポイントへの通信時間の増大に加えて通信領域を増大することができる。更に、視界可能な（ＬＯＳ）通信領域が広範囲のレーダーシステムに連結された指向性アンテナをフロントバンパーの角に用いることにより、車両用ＤＳＲＣシステムに迅速に視界を与えるばかりでなく、車両形状によって影響される情報の伝達を改善することができる。

更に、ＤＳＲＣシステムの作動を、視界状況においてばかりでなく、アンテナ配置および数量によるチャンネルの減衰においても改良可能となる。アンテナの数量は、多重の通信アンテナを通して多くのコピー情報を送ることができる。したがって、もしそれらの１つが受信できなくても、他のアンテナがでコーディングデータとして用いることができるので、受信データの信頼性を改善することが可能となる。

更に、デュアルバンドのＤＳＲＣシステムを有する２×２ＭＩＭＯ無線通信システムを採用することにより、車両に搭載されたＩＴＳ装置の集約化を図ることが可能となる。
更に、デュアルバンドアンテナを有する２×２ＭＩＭＯ無線通信システムと側方視用ＣＭＯＳカメラとを組み合わせることにより、交差点における安全運転のための新規な安全運転支援システムが実現可能となる。
なお、本発明は、前述の例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で、種々の設計変更が可能である。

本発明に係る安全運転支援システムは、交差点等の道路走行における自動車等の車両の運転を安全に行うための安全運転支援システムに好適に利用することができる。

本発明に係る安全運転支援システムの実施の形態の一例を、模式的に示すブロック図である。 ＤＳＲＣシステムのチャンネルの割り当てを説明する図である。 デュアルバンドのアンテナの配置を示す図である。 本発明に係る安全運転支援システムの一実施例を説明する図である。 本発明に係る安全運転支援システムの他の実施例における交差点での車両の右折前の状況を示す図である。 図５に示す実施例における交差点での車両の右折後の状況を示す図である。

符号の説明

１は安全運転支援システム、２はＭＩＭＯ無線通信システム、３はＣＭＯＳカメラ、４はＨＭＩ表示装置、５は車両運転制御装置、６はＤＳＲＣトランシーバ、６ａはＤＳＲＣアンテナ、７はＧＰＳレシーバ、７ａはＧＰＳアンテナ、８はレーダートランシーバ、８ａはレーダーアンテナ、９はアプリケーションプロセッサ、１０はＨＭＩ表示装置インターフェース、１１は車両運転サービスインターフェース、１２はバンパー

Claims (2)

1. ＭＩＭＯ無線通信システムと、車両側方視用ＣＭＯＳカメラと、表示装置と、車両運転制御装置とを備え、
   前記ＭＩＭＯ無線通信システムは、ＤＳＲＣアンテナを有し道路の所定の狭範囲の状況を検知するＤＳＲＣトランシーバと、レーダーアンテナを有し道路の所定の広範囲の状況を検知するレーダートランシーバと、アプリケーションプロセッサと、表示装置インターフェースと、車両運転サービスインターフェースとを備えており、
   前記アプリケーションプロセッサは、前記ＣＭＯＳカメラからの車両側方の状況の情報と、前記ＤＳＲＣトランシーバからの道路の所定の狭範囲の状況の情報と、前記レーダートランシーバからの道路の所定の広範囲の状況の情報とに基づいて、接近してくる車両等の障害物が存在する場合にはその情報を前記表示装置に発信して表示させ、また、接近してくる車両等の障害物に衝突する可能性がある場合にはその情報を車両運転制御装置に発信して、車両運転制御装置をその障害物との衝突を回避するように制御することを特徴とする安全運転支援システム。
2. 前記ＭＩＭＯ無線通信システムは、更にＧＰＳアンテナ有するＧＰＳレシーバを備えていることを特徴とする請求項１記載の安全運転支援システム。

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