JP2018513504A - 自動車に対する近接認識システム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、Brent F.MasseyおよびGreg L.Rouleauを発明者とした、タイトル「Proximity Awareness System for Cyclists」なる2015年2月10日付提出の米国特許仮出願第62/114236号(U.S. provisional patent application serial number 62/114,236)の優先権を主張するものである。当該先行出願は引用によりその全体が本願に組み込まれるものとする。
本発明は車両安全システムに関し、より詳細には近接警報システムに関する。
従来技術において、例えば車載レーダー装置などのセンサを用いて近傍の他車両を識別することにより、こうした他車両の存在を自動車ドライバーに警告することが知られている。しかし、こうしたシステムは、センサの到達範囲内、典型的には車両長さ数台分の範囲内にある他車両の識別のみに制限されている。
幾つかの実施形態により、車両の道路安全性を高める方法が提供される。当該方法は、相互作用識別器で、1つもしくは複数の道路上を走行している複数の車両から複数の監視ベクトルを受信するステップと、複数の監視ベクトルから複数の車両間に相互作用が存在するかを識別するステップであって、当該相互作用は、複数の車両のうち2車両が衝突の危険を有する予め定められた距離内にある場合に求められ、2車両のいずれかの車両のルートの先行知識を使用することなく求められるものである、ステップと、相互作用が識別された場合に、複数の車両のうちいずれかの車両の乗員に警告するステップとを含む。幾つかの実施形態では、相互作用識別器は、複数の車両から離れた位置に配置されている。
種々の実施形態により、複数の車両の位置および運動を追跡し、有害事象の危険が識別された場合にこうした車両のドライバーに対して警告もしくは警報を形成することで、起こりうる未来の有害事象(例えば自動車衝突)についての拡張された警報が提供される。幾つかの実施形態により、有害事象の危険が識別された場合、自動車の制御も行われる。一般に、例示的形態では、こうした警報および/または制御は、車両の直接周囲を検出するセンサからの入力を必要とせずに形成される。種々の実施形態では、システムおよび方法は、車載センサよりも早期に衝突の危険を識別でき、特に、例えば車両がセンサの到達範囲を越えたためまたは視界線を外れたために車載センサがこうした危険を検出できない場合にも、車両間の衝突の危険を識別できる。種々の実施形態では、衝突の危険を低減すること、例えば、近傍の車両についての充分な警報をドライバーに与えることによって、および/または、衝突の危険を低減すべく車両を制御することによって、道路網上を走行している車両の道路安全性が高められる。その結果、道路網全体に対してかつ道路網上のドライバーに対して、安全性が高められる。
単純な実施形態では、監視ベクトルにつきバイク110と自動車120との相対近接度を評価するステップ302は、単純に両者間の間隔(物理的距離または時間差)を評価するステップ(ステップ311)を含むことができる。この実施形態は図4Aに略示されており、「基地局レベルの識別」と称することができる。
別の実施形態では、監視ベクトルにつきバイク110と自動車120との相対近接度を評価するステップ302は、危険半径401のサイズと危険半径401内の自動車120の位置とを各車両(110,120)の速度および方向および/またはGPS精度に基づいて変更するステップ312を含むことができる。当該実施形態は図4Bに略示されており、「自動車の運動の精細化」と称することができる。
別の実施形態では、監視ベクトルにつきバイク110と自動車120との相対近接度を評価するステップ302は、運動およびGPS精度を考慮するために、バイク110の1つもしくは複数の位置可能性を投影(または予測)するステップ(ステップ313)を含むことができる。このことは、例えば、バイクの走行方向および速度および精度に基づいて、バイクの正面にポイント「セクタ」450を形成することにより、行うことができる。幾つかのポイントを、GPS精度を考慮するためにバイク110の後方に配置してもよい。当該実施形態では、セクタ450内に9個のポイント(461,462,463,464,465,466,467,468,469)が略示されているが、ポイントセクタ450には、バイク110の直接の正面(例えば462,465)もしくは前方および前方サイドオフセット方向(例えば461,463,464,466)もしくは直接後方に(例えば468)もしくは後方および後方サイドオフセット方向(例えば467,469)のポイント、または、バイク110の正面もしくは後方もしくは側方のポイントのあらゆる組み合わせもしくは配置であってよい、所望の数のポイントを設けることができる。一般に、バイク110を完全に包囲するために、必要な数のポイントを追加できる。これらのポイントの幾つか、例えばポイント450Aが線を踏み越えている場合(すなわち自動車120の危険境界線402上にある場合または(ここでは円として示されている)危険半径401内にある場合)には、衝突可能性が生じ、自動車120に通知が送信される。当該実施形態は図4Cに略示されており、「バイクの運動の精細化」と称することができる。
別の実施形態では、監視ベクトルにつきバイク110と自動車120との相対近接度を評価するステップ302は、2車両間に有害な相互作用が起こりうるかを求めるステップ(ステップ314)と、これが起こりえない場合には、たとえバイク110が自動車120の危険半径内に入っていたとしても、メッセージの送信ステップ(ステップ304)を中止するステップとを含む。一実施形態では、基地局200は、公開街路図のデータベース(または他のオープンソースもしくはプロプラエタリの地図ソフトウェア)において自動車120およびバイク110の双方の位置をサーチする。例えば、当該クエリは、地図アプリケーション、例えばOSM Overpass API(「Overpass」)を用いて実行可能である。「マップマッチング」を実行するために、当該APIには(自動車120およびバイク110の双方の最新のテレメトリポイントのGPS精度(監視ベクトル)によって定義される)サーチボックスが与えられており、これによりボックス内の道路のリストとその特性とが返送される。
図1には、第1の車両(このケースではバイク110)の近傍に他車両(自動車130)が後続している別のシナリオが略示されている。当該シナリオでは、バイク110のライダーが道路100を走行しており、彼は前方に生じつつある交通を観察して減速しはじめている。自動車130の不注意なドライバーは生じつつある交通に気付かず減速しなかったため、バイクライダーにぶつかる。多くのドライバーが他の車両に比べてバイクに気付きにくい。バイクライダーが減速またはやむを得ず急停止したのに後続の車両(のドライバー)がそれに気付かなかった場合、この後続の車両は後方から当該バイクライダーにぶつかることになる。当該シナリオでは、システムが前方にバイクライダーがいることを表すメッセージを自動車130のドライバーに送信し、これにより自動車130のドライバーにバイクライダーの行動を認識させる。
図5Aには、バイク110が郊外の2車線道路501上を走行しており、3台の車両(120,130,131)が55mph走行区域において35mphで走行している後方で渋滞に行き当たっている。当該バイクライダーは、ウィンカを提示し、ミラーおよび死角を確認して、車列を追い越すべく加速した。当該バイクライダーが車列(120,130,131)に沿って進行すると、例えば先頭車両120が車両道路502へ左折する場合に、バイク110と1台の車両との間の衝突の危険が増大する。
図5Bでは、バイクライダー110が2車線道路のカーブを走行しており、右カーブを曲がっているためにバイクが外側へドリフトしはじめ、車輪がセンタラインにほとんど触れそうになっている。対向の自動車120もカーブを回っており、同じセンタラインを跨いでいるように見える。ここでは、反対方向の走行において、自動車とバイクライダーとが同じ曲がり角に位置しているために互いを視認できないという危険が生じている。両者が曲がり角にさしかかり、それぞれがドリフトすると、互いに接近して前方衝突を起こすことになる。こうしたシナリオでは、基地局200は前方車両120のドライバーに対し、バイクライダー110が前方から接近していることを表すメッセージを送信する。当該メッセージは、ドライバーまたは自律型車両の制御システムに、衝突の危険が去るまで減速、停止、車線変更または車両の側方寄せを行うよう促す。その結果、道路網の安全性が高められる。
図5Cには、バイクライダー110が交通量の多い州間高速道路を65mphで走行している。接近のコールまたは後方の道路上での他の事象によって瞬間的に注意を逸らされたが、バイクライダー110は、交通が前方の3つの車線全てで完全に停滞しかけていることに気付いた。バイクライダー110は過度の速度で走行しており停止が間に合わず、車両(120)の後部に高速で追突しそうになっている。こうしたシナリオでは、基地局200は前方車両120のドライバーおよび/またはバイクライダー110に対し、バイクライダー110が後方から接近していることを表すメッセージを送信する。
車線変更前に死角の確認をわざわざ行うドライバーは多くなく、バイクのサイズが小さいため、ドライバーはしばしば気付かずにバイクライダーの空間に進入してしまう。このことは、高速道路を走行しているバイクライダー110が、車両の死角にいるため、車両120(例えば自動車、SUVまたはトラックなど)が占有しようとした車線に自身がいることに気付くときに危険が生じている。
ドライバーは、高速道路に入線および/または出線の際、幾つかの交通車線をスキップして高速走行できる車線(もしくは「追い越し」車線)に入ったり(自動車120)、または出口へ向かったり(自動車129)、および/または、出口車線553を出たり(自動車128)といった瞬間的な決定をしばしば行うことがある。これらのマヌーバはしばしば迅速かつ瞬間的に行われるので、交通弱者であるバイクライダーは容易に「見過ごされ」てしまう。
バイクライダー110が道路を走行しており、前方に生じつつある交通を観察して減速しはじめている。不注意なドライバー130は、生じつつある交通に気付かず減速しなかったため、バイクライダー110にぶつかる。
A.運動の識別
幾つかの実施形態では、車両ドライバー(例えばバイクライダー)のなかに、手動でデバイス(例えばスマートフォンアプリ)を起動して、これが「バイクモード」(すなわち位置監視装置111および通信装置112が基地局200にバイク110の監視ベクトルを送信する動作モード)で動作していることを表示させることが予測される。
基地局200のバックエンドは、デバイスから到来する全ての監視ベクトルを処理するが、2つの連続する更新がプリセット速度(例えば5mph、10mph、15mphまたは20mphまたはその他の速度、なおここに挙げたものは僅かな例にすぎない)を上回る速度の報告を含む場合、バックエンド(200)により、デバイスがその時点で自動車内にあってメッセージを受信している(すなわちデバイスが「自動車モード」に置かれている)ことが表示される。これにより基地局200のデータストレージ部にモードフラグがセットされ、アルゴリズムがデバイスの監視ベクトルの処理を認識する。
バイクライダーは、手動でアプリを起動し、デバイスがバイクモードにあることを表示させる。当該モードの場合、デバイスからの監視ベクトルによって上述した特別の投影ポイント(例えば、図4Cに略示されているポイント「セクタ」450)が形成され、アルゴリズムがこれらのポイントを近傍の自動車のために実行されるサーチにおいて用いる。
走行終了の自動識別は、自動車を降りて店内を歩いている人が交通渋滞のなかにある人に類似したGPS特性を有する傾向にあるため、いっそう複雑である。このような場合、幾つかの実施形態では、相互作用通知の着信のたびにユーザオプションが形成される。例えば、幾つかの実施形態では、所定の時間量(例えば10分)にわたる運動の欠如によってシステムを自動的に停止することができる。
602:ハブから相互作用識別器630へのデータ送信
603:相互作用ポーリングデータ
604:展開ポイントジオハッシュデータ
605:相互作用クエリ
606:相互作用報告
615:位置更新
616:持続性アプリケーションデータ
617:相互作用トピックへの署名/ARNデータの受信
618:相互作用プッシュ通知
620:第3者クライアント
621:RESTfulAPIコール
630:相互作用識別器
631:EC2コンテナ(「ウォッチャ」としても知られる)
632:バイク(目標車両)更新
633:自動車更新
635:データプロセッサ(ラムダ関数部)
636:目標ポイント展開プロセッサ
637:相互作用識別プロセッサ(「シーカー」としても知られる)
650:通知サーバ。
Claims (20)
- 道路網上を走行している車両の道路安全性を高める方法であって、
該方法は、
道路網上を走行している複数の車両から離れた位置にある相互作用識別器で、該複数の車両から複数の監視ベクトルを受信するステップと、
前記複数の監視ベクトルから、前記道路網上の前記複数の車両のうち2車両間に相互作用が存在するかを識別するステップであって、当該相互作用は、前記2車両が衝突の危険を有する予め定められた相互距離内にある場合に求められ、前記道路網上の前記2車両のうちいずれかの車両の予め計画されたルートの先行知識を使用することなく求められるものである、ステップと、
前記道路網上で相互作用が識別された場合に、前記2車両のうち少なくとも一方の車両の乗員に警告するステップと、
を含む、方法。 - 前記複数の監視ベクトルから前記2車両間に相互作用が存在するかを識別する前記ステップは、さらに、前記2車両間に相互作用可能性が存在しているかをまず識別するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記2車両のうち第1の車両からの監視ベクトルは、当該第1の車両の少なくとも1つの位置を含み、
前記2車両間に相互作用可能性が存在しているかを識別する前記ステップは、
前記第1の車両の近接域に複数のポイントを形成するステップと、
前記複数のポイントのうちいずれかのポイントが前記2車両のうち他方の車両の危険半径内にあるかを識別するステップと、
を含む、
請求項2記載の方法。 - さらに、前記複数の車両のうちいずれかの車両に、前記複数の車両のうち他の車両を回避する回避行動を取らせるステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 車両から監視ベクトルを受信する前記ステップは、前記車両内の位置監視装置によって形成された監視ベクトルを受信するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記複数の車両のうち2車両は、第1の車両と第2の車両とを含み、
前記2車両間に相互作用が存在しているかを識別する前記ステップは、前記第1の車両が前記第2の車両の危険半径内にあるかを識別するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記第2の車両を、前記危険半径によって定められる領域の中心に置く、
請求項6記載の方法。 - 前記第2の車両を、前記危険半径によって定められる円の中心に置かず、該中心からずらす、
請求項6記載の方法。 - 前記危険半径を、前記第2の車両の投影未来位置から定める、
請求項6記載の方法。 - 前記複数の車両が衝突の危険を有するかを識別するステップは、前記2車両が衝突の起こりうる同じ道路上にあるかを識別するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 自律型車両の動作方法であって、
該方法は、
相互作用識別器で、少なくとも1つの自律型車両および第2の車両から複数の監視ベクトルを受信するステップと、
前記複数の監視ベクトルから、前記自律型車両と前記第2の車両との間に相互作用が存在するかを識別するステップであって、当該相互作用は、前記自律型車両と前記第2の車両とが衝突の危険を有する予め定められた相互距離内にある場合に求められるものである、ステップと、
識別された前記相互作用に基づいて、前記自律型車両と前記第2の車両との衝突が回避されるよう、前記自律型車両を遠隔制御するステップと、
を含む、方法。 - 前記自律型車両を遠隔制御する前記ステップは、前記自律型車両の減速および前記自律型車両の停止および前記第2の車両との衝突を回避する回避マヌーバの実行を含む群から選択される行動を取る旨の指示を前記自律型車両内の制御装置に送信するステップを含む、
請求項11記載の方法。 - 道路網上の安全性を高めるシステムであって、
道路網上を走行している第1の車両と第2の車両とから複数の監視ベクトルを受信する通信インタフェースを有する相互作用識別器と、
前記複数の監視ベクトルから、前記道路網上の2車両のうちいずれかの車両の予め計画されたルートの先行知識を使用することなく、前記第1の車両と前記第2の車両とが前記道路網上での相互衝突の危険を有しうる予め定められた相互距離内にあるかを求めることにより、前記第1の車両と前記第2の車両との間に相互作用が存在するかを識別するように構成された相互作用リスクモジュールと、
前記相互作用リスクモジュールによる相互作用識別に応答して、少なくとも前記第1の車両へのメッセージを形成し、車両の通信インタフェースを介して前記第1の車両にメッセージを送信するように構成されたメッセージ形成器と、
を備えたシステム。 - 前記第2の車両はバイクである、
請求項13記載のシステム。 - 前記相互作用リスクモジュールはさらに、いずれかの前記第2の車両の位置の周囲に形成された展開ポイントに基づいて、前記道路網上の前記第1の車両と前記第2の車両との間に相互作用可能性が存在しているかをまず求めることにより、前記道路網上の前記第1の車両と前記第2の車両との間に相互作用が存在するかを識別するように構成されている、
請求項13記載のシステム。 - 前記メッセージ形成器はさらに、前記相互作用リスクモジュールによる相互作用識別の予め定められた時間内に前記第1の車両へのメッセージが形成されなかった場合にのみ、前記第1の車両へのメッセージを形成するように構成されている、
請求項13記載のシステム。 - 前記相互作用リスクモジュールはさらに、前記第1の車両と前記第2の車両とからの監視ベクトルが同時発生したものである場合にのみ、前記第1の車両と前記第2の車両とが相互衝突の危険を有する相互作用が前記第1の車両と前記第2の車両との間に存在すると識別するように構成されている、
請求項13記載のシステム。 - 前記メッセージ形成器は、前記第1の車両がジオフェンス内にない場合にのみ、前記第1の車両へのメッセージを形成するように構成されている、
請求項13記載のシステム。 - 前記相互作用リスクモジュールは、前記第1の車両および前記第2の車両のうち少なくとも一方の車両の投影未来位置に基づいて、前記第1の車両と前記第2の車両との間に相互作用が存在すると識別するようにプログラミングされている、
請求項13記載のシステム。 - 前記第1の車両が自律型車両であり、
前記メッセージは、前記第1の車両と前記第2の車両との間の衝突可能性が回避されるように前記第1の車両を遠隔制御する指示を含む、
請求項13記載のシステム。
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