JP2014002647A - 運転支援システム、運転支援装置および携帯端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】飛び出しによる衝突などの危険を予測判断して事故を防止することができる運転支援システムを提供する。
【解決手段】携帯端末10が、加速度取得部11と、移動体位置検出部12と、移動体の車線飛び出しを検出する飛び出し検出部13と、飛び出し検出部13から情報を受信して周辺車両へ送信する移動体通信部14とを備え、運転支援装置20が、車両位置検出部22と、車両通信部23と、移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断する衝突判断部24とを備え、衝突する危険性があると判断された場合に、当該判断結果を、少なくとも車両に搭載された外部機器30に対して出力するようにしたので、携帯端末10を保有する移動体と運転支援装置20が搭載された車両の衝突事故を防止することができる。
【選択図】図2

Description

この発明は、移動体に保持された携帯端末と車両に搭載された運転支援装置とによる運転支援システムに関するものである。
近年、自転車や歩行者と自動車との衝突事故が急増しており、最近では自転車の急な飛び出しによって凄惨な事故が発生している。このような自転車事故を防止するシステムとして、自動車に搭載された運転支援装置と、自転車や歩行者などの移動体が保有する携帯端末が定期的にGPS(Global Positioning System)位置情報を共有することで衝突を予測し、注意喚起するシステムが存在する。
例えば、特許文献1,2には、自動車に搭載された運転支援装置と、歩行者などの移動体が保有する携帯端末が所定の周期でGPS位置情報を共有することで、運転支援装置を搭載した自動車と携帯端末を保有する移動体が衝突することを防止するシステム(または装置)において、GPS位置情報共有時の通信トラフィックが増大しないように、GPS位置情報を送信する携帯端末数や通信頻度を最適化するものが開示されている。これにより、通信トラフィック量の増大を防止した上で、自動車に搭載された運転支援装置と移動体が保有する携帯端末との間でGPS位置情報を共有することを実現することができる。
特開2008−217120号公報 特開2011−154567号公報
しかしながら、例えば特許文献1,2のような従来技術では、GPS位置情報の取得周期に関しては記載されておらず、その取得周期は一般的なカーナビゲーションシステムのGPS位置情報の更新周期である0.5〜1.0秒程度であると考えられるが、この更新周期である場合、GPS位置情報の変化から移動体の急な飛び出しを検知することができない、または、検知するまでに遅延が生じてしまい、移動体の動きに対してリアルタイムに支援できない可能性がある、という課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、飛び出しによる衝突などの危険を予測判断して事故を防止することができる運転支援システム、運転支援装置および携帯端末を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明は、移動体に保持された携帯端末と、車両に搭載された運転支援装置とからなる運転支援システムにおいて、前記携帯端末は、前記移動体の加速度を取得する加速度取得部と、前記移動体の現在位置を取得する移動体位置検出部と、前記加速度取得部により取得された加速度情報と前記移動体位置検出部により取得された現在位置情報とに基づいて前記移動体の車線飛び出しを検出する飛び出し検出部と、前記飛び出し検出部により前記移動体の車線飛び出しが検出された場合に、前記飛び出し検出部から前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報とを受信して、前記移動体の周辺車両へ送信する移動体通信部とを備え、前記運転支援装置は、前記車両の現在位置を取得する車両位置検出部と、前記携帯端末の移動体通信部から送信された情報を受信する車両通信部と、前記車両位置検出部により取得された車両の現在位置情報と、前記車両通信部により受信された前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報と、地図データとに基づいて、前記移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断する衝突判断部とを備え、前記衝突判断部は、前記移動体と車両とが衝突する危険性があると判断した場合に、当該判断結果を、少なくとも前記車両に搭載された外部機器に対して出力することを特徴とする。
この発明によれば、携帯端末が自身の飛び出しを検知して運転支援装置に通知し、運転支援装置から少なくとも車両に搭載された外部機器に対して出力を行うことにより、携帯端末を保有する移動体と運転支援装置が搭載された車両の衝突事故を防止することができる。
実施の形態1における運転支援システムが適用される移動体および車両の一例を示す図である。 この運転支援システムにおける携帯端末および運転支援装置の構成を示すブロック図である。 携帯端末による飛び出し検出処理を示すフローチャートである。 携帯端末を自転車のハンドルに設置した場合の一例を示す図である。 携帯端末をハンドルに設置した状態における測定対象となる加速度方向を示す図である。 移動体の飛び出し時に携帯端末から取得した加速度情報の一例を示す図である。 運転支援装置による飛び出し判断および衝突防止処理を示したフローチャートである。 運転支援装置による飛び出し判断および衝突防止処理を示したフローチャートの別の例である。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における運転支援システムが適用される移動体および車両の一例を示す図である。この運転支援システムは、移動体1に保持された携帯端末10と、車両2に搭載された運転支援装置20とからなり、携帯端末10が移動体1(自身)の飛び出しを検知し、それを車両2に搭載された運転支援装置20にリアルタイムで通知することにより、移動体1と車両2の衝突防止を図るものである。
移動体1は、自転車、自動二輪車、歩行者などのいずれでもよいが、ここでは自転車である場合を例に説明する。そして、図1(a)の例では、移動体1の周辺車両としては、移動体1の最も近くを走行中の車両2と、移動体1の前方に駐停車している障害物3と、車両2の後方車4の3台があるものとする。また、図1(b)の例では、車両2の対向車線上に存在する移動体1が、車両2の対向車5の影から無理な道路横断をした場合を想定している。この場合の移動体1の周辺車両としては、車両2と、後方車4と、対向車5の3台である。
移動体1に保持された携帯端末10は、図1(a)のように移動体1が路肩に駐停車された車両などの障害物3を回避しようとして車道に飛び出した場合や、図1(b)のように対向車5の影から無理な道路横断をして車両2側の車道に飛び出した場合などに、その飛び出しを検知し、周辺に対して通信を介して自身の飛び出しを通知する。なお、携帯端末10は、専用装置としてもよいし、既存の携帯電話、携帯ゲーム機、タブレット端末、ラップトップPCなどにこの機能を追加する形態であっても構わない。
車両2に搭載された運転支援装置20は、当該通信によって移動体1の飛び出し情報を取得すると、その取得した情報に基づいて移動体1と車両2の衝突危険性を判断する。そして、衝突危険性があると判断した場合に、車両2を運転する運転者への注意喚起や車両2の制御、または、後方車4への通知を行うことにより、携帯端末10を所有する移動体1と運転支援装置20を搭載した車両2との衝突を防止することができる。
図2は、この実施の形態1の運転支援システムにおける携帯端末10および運転支援装置20の構成を示すブロック図である。
携帯端末10は、加速度取得部11、移動体位置検出部12、飛び出し検出部13および移動体通信部14を備えている。
加速度取得部11は、加速度センサを用いて移動体1の加速度情報を取得して、その情報を飛び出し検出部13へ出力する。この実施の形態1では、携帯電話やゲーム機などの既存の製品の多くに使用されている三軸加速度センサを用いて、三軸加速度情報を取得する場合を例に説明する。
移動体位置検出部12は、GPSなどにより携帯端末10の現在位置情報を取得して、その情報を飛び出し検出部13へ出力する。
飛び出し検出部13は、加速度取得部11から取得した加速度情報と移動体位置検出部12から取得した現在位置情報とに基づいて、移動体1の車線飛び出しを検出する。すなわち、加速度取得部11から取得した加速度情報が移動体1の進行方向に対して垂直方向であるかどうかを確認し、垂直方向である場合には車線飛び出しであるとして、加速度情報、進行方向情報および移動体位置検出部12から取得した現在位置情報を、移動体通信部14に送信する。
移動体通信部14は、飛び出し検出部13から受信した飛び出し情報(移動体1の現在位置情報、進行方向情報および加速度情報)を移動体1の周辺車両(車両2を含む)に対して無線通信によって送信する。なお、移動体通信部14で用いる無線通信の方式としては、無線LAN(Local Area Network)、WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)車車間通信、Bluetooth(登録商標)、700MHz帯車車間通信、5GHz帯車車間通信、5.8GHz帯DSRC(Dedicated Short Range Communication)などの、インフラ通信装置を介した通信や携帯電話基地局を介した携帯電話による通信など、様々な形態が考えられるが、そのいずれを用いても構わない。
一方、運転支援装置20は、地図データ記憶部21、車両位置検出部22、車両通信部23および衝突判断部24を備えている。
地図データ記憶部21は、地図データを記憶しており、衝突判断部24からの要求に応じて地図情報を渡す。なお、ここでは運転支援装置20が地図データ記憶部21を備えるものとして説明するが、地図データについては、一定周期ごとに自車周辺数km程度の地図情報をネットワーク上にある地図サーバとの通信を介して予め取得しておくようにしてもよい。
車両位置検出部22は、携帯端末10における移動体位置検出部12と同様に、GPSなどにより車両2の現在位置情報を取得して、衝突判断部24へ出力する。
車両通信部23は、携帯端末10の移動体通信部14と同様の無線通信を介して携帯端末10の移動体通信部14から送信された情報を受信するとともに、その情報を衝突判断部24に出力する。
衝突判断部24は、携帯端末10から受信した移動体1の現在位置情報、加速度情報(進行方向情報を含む)と、車両位置検出部22から取得した車両2(自身)の現在位置情報および地図データ記憶部21から取得した地図データとに基づいて、移動体1と車両2が衝突する危険性があるか否かを判断する。また、その判断結果を、車両2の運転者への情報として提供するためや、衝突を回避するように車両2を制御するために、車両2に搭載された外部機器30に出力したり、車両の後方車4に対して車両2の現在位置情報と加速度情報を送信するよう、車両通信部23に対して指示したりする。
なお、衝突判断部24により衝突危険性があると判断された場合に、その判断結果を外部機器30を介して車両2の運転者へ提示する方法としては、例えば、ナビゲーション装置の表示部(図示せず)を利用して警告表示を行なったり、スピーカ等の音声出力部(図示せず)により警告音を発生させたりすればよい。
また、衝突判断部24により衝突危険性があると判断された場合に、車両2を停車させるなどの車両の走行を制御するための外部機器30としては、車両2に搭載されている車両制御部(図示せず)などを用いればよい。
図3は、携帯端末10による飛び出し検出処理を示すフローチャートである。
まず初めに、飛び出し検出部13が加速度取得部11から加速度情報を取得すると(ステップST1のYESの場合)、その加速度方向が移動体1の進行方向と垂直か否かを判断する(ステップST2)。なお、移動体1の現在位置情報については、移動体位置検出部12により一定周期ごとに取得しているものであり、移動体1の進行方向については、飛び出し検出部13が移動体位置検出部12から一定周期ごとに取得した現在位置情報により予め推定しておくものとする。
加速度方向が進行方向に対して垂直方向である場合(ステップST2のYESの場合)には、移動体1の飛び出しを検出したとして、現在位置情報、進行方向および加速度情報をあわせて移動体通信部14に送信する(ステップST3)。そして、移動体通信部14は、飛び出し検出部13から受け取った情報を車両2を含む周辺車両に対して送信する(ステップST4)。
一方、加速度方向が進行方向に対して垂直方向でない場合(ステップST2のNOの場合)には、そのまま処理を終了する。
なお、ここでは説明を簡単にするために、加速度方向が進行方向と「垂直」か否かで判断しているが、この場合の「垂直」というのは、完全に90度という意味ではなくある程度の範囲を持ったものであり、例えば進行方向に対して左右いずれかに60度以上の変化があれば「垂直」と判断したり、左右いずれかに45度以上の変化があれば「垂直」と判断する等、その範囲については予め適宜設定しておけばよい。
図4は、携帯端末10を移動体1である自転車のハンドル6に設置した場合の一例を示す図である。この発明の実施の形態1では、携帯端末10からの加速度情報をより正確に取得するために、移動体1が移動した時に携帯端末10が上下左右に揺れないように、市販されている固定具7などを用いて移動体1に携帯端末10を設置する。また、移動体1が自動二輪車の場合にも加速度情報を取得しやすく、かつ、運転者の手や足の動きなどで生じる加速度変化の影響を受けにくい位置として、移動体1におけるハンドル6の中央部に携帯端末10を設置する。
また、移動体1が歩行者の場合には、歩行者の腰周りのベルトなどに、固定具7によって固定された携帯端末10を設置する(図示は省略)。この場合、例えばマジックテープ(登録商標)などを用いて固定するなど、歩行者の移動時に携帯端末10が上下左右にスライドしない方法で固定する。携帯端末10を図4に示すように横向きに設置する場合には、端末左側が上部にくるように固定する。これは、この実施の形態1における運転支援装置では、加速度の値を正負両方で利用しており、設置位置が変わると判断結果が大きく変わるおそれがあるので、加速度の値の正負が逆転しないようするためである。なお、図4では携帯端末10を横向きに設置しているが、縦向きに設置してもよい。
図5は、携帯端末10をハンドル6に設置した状態における測定対象となる加速度方向を示す図である。この図5に示すとおり、携帯端末10をハンドル6に設置したとき、進行方向に対して垂直方向の加速度情報を測定する。例えば、三軸加速度センサの場合、図5に示すように携帯端末10を横方向に設置した場合は三軸加速度センサ(X、Y、Z軸)のY軸方向の値、縦方向に設置している場合にはX軸方向の値を測定する。
また歩行時など、取得した加速度情報に周期ごとの規則性がある場合には、その規則的な揺れについては移動体1が移動する際に生じる加速度変化(ノイズ)であると推定し、当該加速度変化(ノイズ)を無視した上で測定してもよい。
図6は、移動体1の飛び出し時に携帯端末10から取得した加速度情報の一例を示す図である。横軸は時間軸、縦軸は取得した加速度の値である。この図6に示すように、移動体1の飛び出し時には、加速度の値が0近傍から一度負値になり、その後正値になって所定の閾値を超えていく。そのため、この実施の形態1における携帯端末10の飛び出し検出部13は、加速度の値が0近傍から一度負値となった後に正値(所定の閾値以上)となった場合に、移動体1の飛び出しであると検知する。
図7は、運転支援装置20による飛び出し判断および衝突防止処理を示したフローチャートである。
まず初めに、衝突判断部24は、車両通信部23を介して飛び出し情報(移動体1の現在位置情報、進行方向情報および加速度情報)を受信すると(ステップST11のYESの場合)、地図データ記憶部21から周辺の地図情報を取得する(ステップST12)。なお、自車位置情報(車両2の現在位置情報)については、車両位置検出部22により一定周期ごとに取得している。
衝突判断部24は、取得した地図情報、および、移動体1の現在位置情報と車両2の現在位置情報に基づいて移動体1と車両2の相対位置関係を推定するとともに、取得した移動体1の進行方向情報と加速度情報に基づいて移動体1の予測進路を推定し、移動体1と車両2の衝突危険性を判断する(ステップST13)。
この際、衝突判断部24は、車両2の進行先に移動体1が飛び出していないと判断した場合(ステップST13のNOの場合)には、衝突危険性なしとして処理を終了する。具体的には、例えば、地図情報に含まれる道路線形に基づいて、カーブであるために加速度情報に変化があり進行方向と垂直になっただけであり、カーブにおける飛び出しの誤検出であると判断するなど、受信データの妥当性について判断する。
一方、衝突判断部24は、車両2の進行先に移動体1の飛び出しがあったと判断した場合(ステップST13のYESの場合)には、車両2の運転者に移動体1の飛び出しを通知するためや、衝突を回避するように車両2を制御するために、車両2に搭載されている外部機器30にその判断結果を出力する(ステップST14)。また、車両通信部23を介して、その判断結果とともに車両2の現在位置情報と加速度情報(車両2の走行速度を用いて算出)を後方車4に対して送信するように指示することにより、衝突防止を実施する(ステップST15)。
なお、ここでは上記のステップST14およびステップST15の両方を行うものとして説明したが、上記のステップST14における外部機器30への出力と、ステップST15における後方車4への送信の指示は、いずれか一方のステップのみを行うようにしても構わない。ただし、少なくとも車両2に搭載されている外部機器30または車両2の後方車4のいずれか一方に対して出力を行うものとする。
そして、ステップST14の外部機器30への出力により、運転者への警告を行う場合には、移動体1の飛び出しのおそれがあることを車両2の運転者が事前に気づくことができるので、衝突事故を防止することができる。
また、ステップST14の外部機器30への出力により、車両2の制御を行う場合には、車両2の運転者が移動体1の飛び出しに気づくのが遅れたとしても、車両2が停止してくれるので、より確実に衝突を防止することができる。
このステップST14における外部機器30への出力についても、運転者への警告と、車両2の制御との両方を行うようにしてもよいし、いずれか一方であってもよい。
また、ステップST15における後方車4への出力を行う場合には、車両2が急停車した場合であっても後方車4の運転者がそれを予め予測することができるので、車両2と後方車4との追突についても回避することができる。
よって、ステップST14およびステップST15の両方の処理を行うようにすれば、より確実に衝突を防止することができる。すなわち、車両2の運転者が移動体1の飛び出しに気づくのが遅れた場合であっても、後方車4の運転者が車両2が急停車することを予測して対応してくれたり、車両2を制御したことにより車両2が急停車した場合であっても、その急停車によって生じる車両2と後方車4との追突についても回避することが可能となるので、移動体1と車両2の衝突だけではなく、それによって誘発される追突事故についても防止することができる。
なお、図7に示すフローチャートに、移動体1と車両2の進行方向を比較するステップを追加することにより、図1(a)または図1(b)に示すように移動体1と車両2の進行方向が平行(同一方向、または180度逆方向)の場合にのみ衝突危険性を判断し、移動体1と車両2の進行方向が垂直であった場合には衝突危険性がないと判断して処理を終了するようにしてもよい。
図8は、運転支援装置20による飛び出し判断および衝突防止処理を示したフローチャートの別の例であり、図7に示すフローチャートに移動体1と車両2の進行方向を比較するステップを追加したものである。
図8に示すフローチャートのステップST21〜ST22およびステップST24〜ST26は、図7に示すフローチャートのステップST11〜ST12およびステップST13〜15と同じであるため、説明を省略する。
そして、衝突判断部24は、取得した移動体1の進行方向情報と、車両2の進行方向とを比較して(ステップST23)、進行方向が平行であると判断した場合(ステップST23のYESの場合)には、ステップST24以降の処理を行う。
一方、移動体1の進行方向情報と車両2の進行方向が平行でないと判断した場合(ステップST23のNOの場合)には、移動体1と車両2の衝突危険性がないと判断して処理を終了する。
このように、進行方向を判断に利用することで、図1(a)や図1(b)に示すように車両2と同一道路上を移動する移動体1のみに対して衝突判断を実施することが可能となり、例えば、交差する道路上を走行する移動体が向きを変えて車両の進行方向と平行になった場合などの衝突危険性のない場合にも衝突危険性ありと判断してしまうような誤検出を防止することができるので、より精度の高い衝突判断が可能となる。
以上のように、この実施の形態1によれば、携帯端末が自身の飛び出しを検知して運転支援装置に通知し、運転支援装置から少なくとも車両に搭載された外部機器に対して出力を行うことにより、携帯端末を保有する移動体と運転支援装置が搭載された車両の衝突事故を防止することができる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
1 移動体、2 車両、3 障害物、4 後方車、5 対向車、6 移動体1のハンドル、7 固定具、8 加速度方向、10 携帯端末、11 加速度取得部、12 移動体位置検出部、13 飛び出し検出部、14 移動体通信部、20 運転支援装置、21 地図データ記憶部、22 車両位置検出部、23 車両通信部、24 衝突判断部、30 外部機器。

Claims (6)

  1. 移動体に保持された携帯端末と、車両に搭載された運転支援装置とからなる運転支援システムにおいて、
    前記携帯端末は、
    前記移動体の加速度を取得する加速度取得部と、
    前記移動体の現在位置を取得する移動体位置検出部と、
    前記加速度取得部により取得された加速度情報と前記移動体位置検出部により取得された現在位置情報とに基づいて前記移動体の車線飛び出しを検出する飛び出し検出部と、
    前記飛び出し検出部により前記移動体の車線飛び出しが検出された場合に、前記飛び出し検出部から前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報とを受信して、前記移動体の周辺車両へ送信する移動体通信部とを備え、
    前記運転支援装置は、
    前記車両の現在位置を取得する車両位置検出部と、
    前記携帯端末の移動体通信部から送信された情報を受信する車両通信部と、
    前記車両位置検出部により取得された車両の現在位置情報と、前記車両通信部により受信された前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報と、地図データとに基づいて、前記移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断する衝突判断部とを備え、
    前記衝突判断部は、前記移動体と車両とが衝突する危険性があると判断した場合に、当該判断結果を、少なくとも前記車両に搭載された外部機器に対して出力する
    ことを特徴とする運転支援システム。
  2. 前記加速度取得部により取得される加速度情報は三軸加速度情報であり、
    前記飛び出し検出部は、当該三軸加速度情報のうち、前記移動体の進行方向に対して垂直方向の加速度が所定の閾値以上であるか否かにより、前記移動体の車線飛び出しを検出する
    ことを特徴とする請求項1記載の運転支援システム。
  3. 前記車両通信部は、前記衝突判断部からの指示により前記車両の外部へ情報を送信する機能も備えており、
    前記衝突判断部は、前記移動体と車両とが衝突する危険性があると判断した場合には、当該判断結果を、前記車両通信部を介して前記車両の後方車に対して出力する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の運転支援システム。
  4. 前記衝突判断部は、前記移動体の進行方向と前記車両の進行方向とを比較し、両者の進行方向が平行である場合にのみ、前記移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断する
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の運転支援システム。
  5. 移動体に保持され、前記移動体の加速度情報および前記移動体の現在位置情報に基づいて前記移動体の車線飛び出しを検出する機能を有する携帯端末から送信された情報に基づいて車両の運転支援を行う、当該車両に搭載された運転支援装置であって、
    前記車両の現在位置を取得する車両位置検出部と、
    前記携帯端末から送信された前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報を受信する車両通信部と、
    前記車両位置検出部により取得された車両の現在位置情報と、前記車両通信部により受信された前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報と、地図データとに基づいて、前記移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断する衝突判断部とを備え、
    前記衝突判断部は、前記移動体と車両とが衝突する危険性があると判断した場合に、当該判断結果を、少なくとも前記車両に搭載された外部機器に対して出力する
    ことを特徴とする運転支援装置。
  6. 移動体の車線飛び出し情報に基づいて前記移動体と車両とが衝突する危険性があるか否かを判断し、前記移動体と車両とが衝突する危険性があると判断した場合に、当該判断結果を、少なくとも前記車両に搭載された外部機器に対して出力する機能を有する運転支援装置が搭載された車両に情報を送信する、前記移動体に保持された携帯端末であって、
    前記移動体の加速度を取得する加速度取得部と、
    前記移動体の現在位置を取得する移動体位置検出部と、
    前記加速度取得部により取得された加速度情報と前記移動体位置検出部により取得された現在位置情報とに基づいて前記移動体の車線飛び出しを検出する飛び出し検出部と、
    前記飛び出し検出部により前記移動体の車線飛び出しが検出された場合に、前記飛び出し検出部から前記移動体の加速度情報と前記移動体の現在位置情報とを受信して、前記移動体の周辺車両へ送信する移動体通信部とを備える
    ことを特徴とする携帯端末。
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