JP2015133092A - 車両用衝突警告装置および車両用衝突警告方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本車両の位置および状態を通知する信号を検知し、対象車両の位置および状態を報告する信号を受信する。信号はそれぞれ速度に変換される。時間間隔後の車両の相対速度および相対位置を取得する。本車両から相対速度の方向を示す線への通常距離が最小であり、警告距離以下であると判断された場合、本車両の運転手は警告を受ける。
【選択図】図3
Description
検知モジュールは、第1の位置を示す第1の信号を検知する。通信モジュールは、第2の位置を示す第2の信号を受信する。演算ユニットは双方のモジュールに接続されて、第1および第2の信号を受信し、これらをそれぞれ変換して第1の速度および第2の速度として、相対速度および相対位置を取得する。演算ユニットは、ベクトル演算を実行して、通常距離、進行最近接点到着時間(TCPA:Time to Closest Point of Approach)、および車両どうしの距離に係る第1の結果を生成し、当該第1の結果に基づいて、警告に係る演算を実行して第2の結果を生成するか否かを判断する。警告部は、演算ユニットに接続されて、前記車両どうしの衝突の可能性に係る第2の結果に基づいて警告を送信する。
ベクトル演算が演算ユニットによって実行されて、通常距離、TCPA、および車両どうしの距離に係る第1の結果が生成される。これらに基づいて、演算ユニットは、警告に係る演算を実行するか否かを判断する。警告部は、警告に係る演算によって生成された前記車両どうしの衝突の可能性に係る第2の結果に基づいて、警告を送信する。
演算ユニット11はプロセッサであり、数学的な演算を実行し、論理的判断を行う。通信モジュール12は、演算ユニット11に接続する無線通信装置であり、信号を受信または送信する。検知モジュール13は、演算ユニット11と、通信モジュール12との双方に接続されて、装置10自体の位置または車両の位置を検知するために衛星航法(たとえばGPS)受信器を備えている。検知モジュール13は、操舵角を検出するためのセンサなど、別のセンサをさらに備えていてもよい。記憶部14は一時的なデータまたは永続的なデータを格納するための媒体として、演算ユニット11に接続されている。警告部15は、演算ユニット11に接続されて、スピーカまたはモニタなどの少なくとも音声または映像を出力する装置である。
検知モジュール13が検出する信号に係る情報は、たとえば車両の位置、長さ、幅、型式、および操舵角を含有する。通信モジュール12は、検知モジュール13から直接、または演算ユニット11を介して上記信号を受信してもよく、1秒に複数回、上記信号を送信または配信してもよい。通信モジュール12は、別の車両から配信される同様の信号を同一の速度で受信し、それらを演算ユニット11に転送する。
図2を参照されたい。同図に示すように、本車両は速度ベクトルAで紙面上方に移動し、対象車両は紙面左向きに速度ベクトルBで移動する。車両はそれぞれ角度θA1およびθB1で曲がっている。ベクトルA、ベクトルB、θA1、およびθB1は検知した信号または受信した信号を変換して取得される。たとえば、単位時間(通常1秒以内)中の位置の変化は速度に変換され、任意の3頂点を接続する2辺は操舵角を形成する。操舵角はまた、検知モジュール13のセンサから直接取得することもできる。
相対速度を車両の受信信号および検知信号から演算して取得した後、一時的な点または一定の時点での本車両に対する対象車両の相対位置をTP1として取得できる。下付きの1は最初の一連の演算を示す。その後ベクトル演算を行い、対象車両からTP1までの距離をDR1として示すとともに、本車両から相対速度ベクトルVBAの方向を示す線(点線)までの通常距離または垂直な距離をDCPA1として示す。この線は、距離DCPA1と、第1の進行最近接点(CPA:Closest Point of Approach)であるCPA1で交差する。
上記の説明および点A、CPA1、およびBからなる三角形から明らかであるように、距離DR1は、本車両の点Aから対象車両の点Bまでの距離であるDAB1より短い。これは、距離DCPA1は最小ではないことを示唆する。つまり、2台の車両はいまだに、すれ違うかもしれない地点、またはお互いに衝突するかもしれない地点に到達しておらず、n回目の演算で最小距離DCPAnを取得するまで、演算ユニット11は第2回以降の一連の演算を実行し続ける。
本実施形態では、演算ユニット11はDRnがDABn以上であるか否かに関する。同様の結果を伴う別の実施形態では、代替的にDR1+DR2+…+DRnの合計がDAB1以上であるか否かを判断する。前述の位置、速度、および距離は時間と共に変動するため、それらおよびそのうちの特にDCPAnは、一時的に記憶部14に格納される。実際に、前述の演算は本車両によって、複数台の対象車両に対して実行される。つまり、様々な時点での様々なCPAに対する距離および回数を取得することで、警告の判断が容易になる。
図3を参照されたい。フローチャートに示すように、一連の演算が実行される速度はステップS21でまず決まる。信号は、毎秒複数回、車両対車両通信標準規格の仕様にしたがって送信または配信されることに留意されたい。本車両の検知信号を送信することに加えて、通信モジュール12は、信号を近くの対象車両から受信する。このような信号は、少なくとも対象車両の位置を特定する。
演算ユニット11自体の能力によって、演算ユニット11は演算するために信号のすべての伝達を取り込まなくてもよく、その代わりにステップS21の作業負荷を、たとえば、本車両と対象車両間の距離、または本車両の操舵角に適応させる。たとえば、演算速度は、距離が短くなるか、操舵角が大きくなるとき増加することもあり、その反対の場合は減少することもある。一連の演算すべてで実行する必要がないため、ステップS21は点線で示す。
第1の信号は、装置10の第1の位置を示し、第2の信号は、対象車両上に搭載された、同一または互換性のある装置の第2の位置を示す。位置は、一般に、「N242051.2 E1204853.1」のように経度および緯度で表わされる。第1および第2の信号はさらに、それぞれ元となる車両の長さ、幅、操舵角を示す。
演算ユニット11は、次に、ベクトル演算を開始し、第2の位置から相対位置までの距離DRn、第2の位置から第1の位置までの距離DABn、および第1の位置から相対速度の方向を示す線までの通常距離DCPAnを取得する。
図4は本車両の右側への衝突を示す。本図では、警告距離はAW/2+(BW/2)cosθ+(BL/2)cos(90°−θ)以上でなければならない。AWは本車両の幅であり、BWおよびBLはそれぞれ対象車両の幅および長さであり、θは衝突時の本車両に対する対象車両の相対操舵角である。θは車両の瞬間的な位置および速度から導出されてもよく、または直接検知モジュール13から取得してもよい。
図2の用語と同様に、θは反対方向に向かう車両ではθAnとθBnの合計であり、それ以外では操舵角の差である。警告時間はTCPAn以下であるべきであり、車両の性能または運転手の性別、年齢、または精神状態に合わせて調節してもよい。
警告は装置10が携帯装置の場合は、装置10によって送信される。緊急事態が解消されるまで、警告は絶え間なく送信されてもよい。つまり、ステップS26またはS24における判断は、本車両または対象車両の位置または操舵角が変化したため、もはや有効ではない。本事例では、本開示の方法はステップS21またはS22に戻り、新しい一連の演算を開始する。
ベクトルおよび警告に係る演算によって、CPAまでの最小距離および時間を取得して、それぞれを警告距離および警告時間と比較し、衝突の可能性を示す結果と、警告を送信する必要性を生成する。本開示は、多方向の検出と、正確さを強化した警告を提供しながら、既存の製品の欠点を回避する。
Claims (21)
- 車両用衝突警告装置であって、第1の位置を示す第1の信号を検知する検知モジュールと、
第2の位置を示す第2の信号を受信する通信モジュールと、
前記検知モジュールおよび前記通信モジュールに接続されて、前記第1の信号および前記第2の信号を受信し、前記第1の信号および前記第2の信号をそれぞれ変換して第1の速度および第2の速度として相対速度および相対位置を取得し、ベクトル演算を実行することによって、前記第1の位置から前記相対速度の方向を示す線までの垂直な距離である通常距離と、前記相対速度に基づいた前記第2の位置から前記相対位置への到着時間である進行最近接点到着時間(TCPA)と、車両どうしの距離に係る第1の結果とを生成するとともに、当該第1の結果に基づいて警告に係る演算を実行することによって、前記車両どうしの衝突の可能性に係る第2の結果を生成するか否かを判断する演算ユニットと、
前記演算ユニットに接続されて、前記第2の結果に基づいて警告を送信する警告部と、
を備えたことを特徴とする車両用衝突警告装置。 - 前記通信モジュールは、前記検知モジュールにさらに接続されて、前記第1の信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記ベクトル演算では、前記第2の位置から前記相対位置までの第1の距離が前記第2の位置から前記第1の位置までの第2の距離以上であるか否かを判断し、前記第1の距離が前記第2の距離以上であると判断した場合、前記第1の結果を生成することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記ベクトル演算では、前記通常距離が最小であるか否かを判断し、前記通常距離が最小であると判断した場合、前記第1の結果を生成することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記警告に係る演算では、前記第1の結果に基づいて、前記通常距離が警告距離以下であるか否かを判断し、前記通常距離が前記警告距離以下であると判断した場合、前記第2の結果を生成することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記警告距離は、少なくとも1台の車両の長さ、幅、および操舵角によって判断されることを特徴とする請求項5に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記警告に係る演算では、前記第1の結果に基づいて、前記TCPAが警告時間以下であるか否かを判断し、前記TCPAが前記警告時間以下であると判断した場合、前記第2の結果を生成することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記演算ユニットに接続されて、少なくとも前記通常距離を格納する記憶部をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記第1の速度は第1の対象の速度であり、前記第2の速度は第2の対象の速度であり、前記相対速度は前記第2の対象の前記第1の対象に対する相対速度であることを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記相対位置は、間隔後の前記相対速度に基づく第1の対象および第2の対象の相対位置であり、前記間隔は、前記演算ユニットが前記ベクトル演算を終了するのに必要な時間である、請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記警告は音声プロンプトまたは光によるプロンプトであることを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 前記第1の信号または前記第2の信号は、少なくとも1台の車両の長さ、幅、および操舵角をさらに示すことを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突警告装置。
- 車両用衝突警告方法であって、検知モジュールが第1の位置を示す第1の信号を検知する工程と、
通信モジュールが第2の位置を示す第2の信号を受信する工程と、
演算ユニットが前記第1の位置および前記第2の位置を第1の対象の第1の速度および第2の対象の第2の速度にそれぞれ変換する工程と、
前記演算ユニットが前記第1の対象に対する前記第2の対象の相対速度を取得する工程と、
前記演算ユニットが前記相対速度に基づいて相対位置を取得する工程と、
前記演算ユニットがベクトル演算を実行して、前記第1の位置から前記相対速度の方向を示す線までの垂直な距離である通常距離と、前記相対速度に基づいた前記第2の位置から前記相対位置への到着時間である進行最近接点到着時間(TCPA)と、車両どうしの距離に係る第1の結果とを生成する工程と、
前記演算ユニットが前記第1の結果に基づいて警告に係る演算を実行することによって、前記車両どうしの衝突の可能性に係る第2の結果を生成するか否かを判断する工程と、
警告部が前記第2の結果に基づいて警告を送信する工程と、
を備えたことを特徴とする車両用衝突警告方法。 - 前記ベクトル演算を実行する工程は、
前記第2の位置から前記相対位置までの第1の距離が前記第2の位置から前記第1の位置までの第2の距離以上であるか否かを判断する工程と、
前記第1の距離が前記第2の距離以上であると判断した場合、前記第1の結果を生成する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。 - 前記ベクトル演算を実行する工程は、
前記通常距離が最小であるか否かを判断する工程と、
前記通常距離が最小であると判断した場合、前記第1の結果を生成する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。 - 前記警告に係る演算を実行する工程は、
前記第1の結果に基づいて、前記通常距離が警告距離以下であるか否かを判断する工程と、
前記通常距離が前記警告距離以下であると判断した場合、前記第2の結果を生成する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。 - 前記警告距離は、少なくとも1台の車両の長さ、幅、および操舵角によって判断されることを特徴とする請求項16に記載の前記車両用衝突警告方法。
- 前記警告に係る演算を実行する工程は、
前記第1の結果に基づいて、前記TCPAが警告時間以下であるか否かを判断する工程と、
前記TCPAが前記警告時間以下であると判断した場合、前記第2の結果を生成する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。 - 前記相対位置は、前記演算ユニットが前記ベクトル演算を終了するのに要する時間間隔の後の前記相対速度に基づく第1の対象および第2の対象の相対位置であることを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。
- 前記警告は音声プロンプトまたは光によるプロンプトであることを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。
- 前記第1の信号または前記第2の信号は、少なくとも1台の車両の長さ、幅、および操舵角をさらに示すことを特徴とする請求項13に記載の車両用衝突警告方法。
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