JP4321676B2 - 車両衝突警告装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突を防止するために衝突危険度が高い場合に警告する装置に関する。特に、通信すべき車両が多数存在する場合においても、通信信号の衝突確率を低減して確実に通信を行い、信頼度の高い衝突危険度を求めることを可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両同士の衝突を防止する技術が開発されている。例えば、特許文献１に、ＧＰＳ受信機や速度センサや加速度センサや操舵角センサや方位センサ等を利用して自車両の位置と移動方位と移動速度に関する自車両動向データを取得し、取得した自車両動向データを他車両に送信し、他車両から送信されてくる他車両の位置と移動方位と移動速度に関する他車両動向データを受信し、取得した自車両動向データと受信した他車両動向データに基づいて自車両と他車両の衝突危険度を演算し、衝突危険度が高い場合に警告することによって車両衝突の発生を防止する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２７６６９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自車両の周囲を走行している他車両は不規則に変わるために、自車両動向データを送信する際には送信先を限定することができない。周囲を走行している任意の車両に自車両の動向データが受信されるようにするために送信先を限定せずに送信する。通常はおびただしい数の自動車が走行しており、それぞれの車両が送信先を限定せずに動向データを送信すると、複数の自動車から同時に送信される動向データが混信し、衝突危険度が高い他車両からの動向データが受信できない場合がある。
特許文献１の技術では、送受信距離を限定することによって混信の可能性を低めているように思われるが、例えば送受信距離を２００メートルに限定したとしても、送受信距離内を数百台の自動車が走行していることがあり、送受信距離を限定することによって混信の可能性を下げるには限界がある。衝突防止のためには送受信距離を２００メートル程度は確保する必要があることから、送受信距離を限定することによって混信の発生を防止しきることはできず、衝突危険度が高い他車両からの動向データが受信できない事態の発生を防止しきれない。
【０００５】
本発明は、衝突の可能性がある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突の可能性がある他車両の動向データを確実に受信することができる技術を開発し、もって車両衝突の発生前に確実に警告することができる技術を提案する。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明によって創作された車両衝突警告装置は、自車両の位置と移動方位と移動速度に関する自車両動向データを取得する自車両動向データ取得手段と、取得した自車両動向データを他車両に送信する送信手段と、他車両が送信する他車両動向データを受信する受信手段と、取得した自車両動向データと受信した他車両動向データに基づいて自車両と他車両の衝突危険度を演算する演算手段と、演算された危険度に応じて自車両に警告する警告手段を備えている。
本発明によって創作された車両衝突警告装置に特徴的なことは、送信手段が送信先を限定せずに以下の式（１）によって定義される不均一な時間間隔Ｔで送信する。
Ｔ＝Ｔ１+Ｔ２ （１）
ここでＴ１は一定の送信時間間隔であり、Ｔ２は他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間に送信毎に選択される係数を乗じて算出される調整用時間間隔である。
また、不均一な時間間隔Ｔは、最小時間間隔と最大時間間隔によって定義される範囲から選択され、上述の最小時間間隔と最大時間間隔は、自車両の移動速度が遅い場合にはそれぞれ大きい値に決定され、また自車両の移動速度が速い場合にはそれぞれ小さい値に決定される。
【０００７】
車両動向データ取得手段と、送信手段と、受信手段と、演算手段と、警告手段等自体は既知である。自車両動向データは、自車両に取り付けられたＧＰＳ受信機や速度センサや加速度センサや操舵角センサや方位センサ等を利用することによって、取得される。自車両動向データが取得されれば、自車両の近い将来の予測経路を算出することができる。他車両からの他車両動向データが得られれば、他車両の近い将来の予測経路を算出することができる。自車両の予測経路と他車両の予測経路を対比することによって、自車両と他車両の衝突危険度を判定することができる。判定された危険度が大であれば、警告手段が自車両に警告し、判定された危険度が小であれば、警告手段は警告しない。
【０００８】
本車両衝突警告装置において特徴的なことは、送信手段が式（１）によって定義される不均一な時間間隔Ｔで送信することである。複数の車両が同じ周波数を使って同時にデータを送信すると、送信信号が混信して受信装置が受信できなくなることがある。複数の車両が均一な時間間隔（例えば、０．１秒毎）で送信する場合、たまたま送信開始時刻が一致した場合には、時間間隔をおいて送信を繰り返すたびに混信して結局はいずれの車両からのデータも受信できないことがある。
本車両衝突警告装置では、送信手段の送信時間間隔を一定とせず、不均一な時間間隔Ｔとなるように変動させる。さらに、上述の調整用時間間隔Ｔ２は以下の式（２）によって定義されるものであってもよい。
Ｔ２＝±ｋ×ΔＴ （２）
ここでｋは整数の係数であり、ΔＴは他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間である。また、このとき、式（１）は、調整用時間間隔Ｔ２を以下のように置き換えて表現することができる。
Ｔ＝Ｔ１±ｋ×ΔＴ
ｋは、０〜ｍから選択される乱数であり、ｍは正の整数である。
また、ΔＴは、Ｔ１に対して充分に短い時間であり、他車両が送信している他車両動向データを自車両が受信しているか否かを確認するのに要する時間である。
上記時間間隔Ｔにおいて、他車両からの送信を受信しているか否かを確認し、他車両からの送信を受信していない場合には、自車両動向データを送信する。ｋの値は送信ごとに不規則に選択されるために、送信毎に異なる調整用時間間隔Ｔ２が算出される。即ち、Ｔは一定とされずに不均一に変動する。この場合、特定のタイミングでは複数の車両が同時に送信することになっても、次の送信タイミングでは時間的にずれて送信することになる可能性が高く、いつまでたっても動向データが受信されないという事象が生じない。
本車両衝突警告装置によれば、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突危険性のある他車両の動向データを自車両で確実に受信することができる。車両衝突の発生前に確実に警告することができる。
【０００９】
本発明の装置の送信手段は、予め設定されている複数の周波数の中から一つの周波数を選択して送信先を限定せずに送信することを特徴とし、受信手段は、予め設定されている複数の周波数の全てが受信可能であることを特徴としてもよい。
【００１０】
通信すべき車両が多数存在するとき、単一周波数だけを使用する１チャネルの通信方法によると、混信確率が増大し、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを伝達できず、衝突危険性のある他車両の動向データを受信できないことがある。
本車両衝突警告装置では、複数の周波数を利用する通信技術（マルチチャネル）を採用する。送信手段は、予め設定されている複数の周波数の中から一つの周波数を選択して送信先を限定せずに送信する。例えば、周波数ａ、周波数ｂ、周波数ｃの３周波数を利用する通信技術を採用した場合には、周波数ａ、周波数ｂ、周波数ｃの中から一つを選択して送信する。受信手段は、予め設定されている複数の周波数の全てが受信可能であることから、他車両Ａが周波数ａを選択し、他車両Ｂが周波数ｂを選択し、他車両Ｃが周波数ｃを選択してこれら３台の他車両が同時に送信しても受信することができる。
本車両衝突警告装置によれば、複数の車両から同時に送信される送信信号が混信する確率が低減し、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突危険性のある他車両の動向データを自車両で確実に受信することができる。車両衝突の発生前に確実に警告することができる。
【００１１】
上記の車両衝突警告装置によれば、送信時間間隔と送信周波数の双方を不均一化することができる。
複数の所定の周波数の中から一つを選択して送信を行えば、混信の可能性を低減することができる。しかも、選択した周波数において時間間隔を一定とせずに送信することで、混信の可能性がさらに低減される。本車両衝突警告装置によると、より一層確実にデータの送受信を行うことができ、精度の高い演算結果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上記した各請求項に記載の発明は、以下に示す形態で好適に実施することができる。
（形態１）送信手段は、送信相手を特定せずに自車両動向データを送信する。
（形態２）演算手段は、緯度と経度の単位度当たりの弧長を等しくする座標系を用いて演算を行う。
（形態３）演算手段は、動向データの取得時と衝突危険度演算時との時間差を補正したデータを用いて演算を行う。
（形態４）演算手段は、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両の予測経路と他車両の予測経路が同一線上に重なるとき、あるいはほぼ同一線上に重なるときは、他車両の位置を自車両の予測経路上に射影した仮位置によって演算を行う。
（形態５）警告手段は、表示装置であり、地図上において自車両と他車両の衝突予測位置を表示可能である。
（形態６）警告手段は、表示装置であり、地図上において他車両の接近方向を視覚的に強調して表示可能である。
（形態７）警告手段は、車両内に複数配置された発光装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置された発光装置の点滅表示により警告する。
（形態８）警告手段は、車両内に複数配置された音声装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置からの音声により警告する。
（形態９）警告手段は、振動装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置されている振動装置を振動させる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を具体化した車両衝突警告装置について説明する。
図１に、車両衝突警告装置のシステム構成を示す。車両突防止警報装置１は、動向データ取得部２と、情報処理部４と、通信部６と、警告出力部８から構成される。
動向データ取得部２は、自車両の緯度・経度・高度（車両位置）、移動方位、車速・加速度（移動速度）等を検出してこれらに関するデータを得る。動向データ取得部２は、ＧＰＳ受信機２２を備えている。ＧＰＳ受信機２２は、衛星電波をアンテナ２０を介して受信し、一定の時間間隔で測位計算を行って、車両の緯度・経度・高度（車両位置）を算出する。移動方位、車速・加速度（移動速度）については、ＧＰＳ受信機２２が検出ポイントで検出した緯度・経度・高度（車両位置）と、検出ポイント間の時間間隔に基づいて解析を行い、移動するＧＰＳ受信機２２の移動方位、速度・加速度（移動速度）を算出する。
しかしながら、ＧＰＳ受信機２２が測位計算を行う時間間隔は１秒であり、車速が時速３６ｋｍであればその間に１０ｍ移動することとなる。衝突を防止するためには、さらに短い時間間隔で検出を行う必要がある。そのため、動向データ取得部２は、センサ２４とマイコン２６も備えている。センサ２４は、ＧＰＳ受信機２２の検出時間間隔よりも短い時間間隔で移動方位、移動速度等を検出する。また、センサ２４は、ＧＰＳ受信機２２が衛星電波を上手く受信できないとき等には、ＧＰＳ受信機２２を補完する。マイコン２６は、一旦ＧＰＳ受信機２２で測位された車両位置を始点として、センサ２４が検出した移動速度によって始点からの走行距離を割りだし、センサ２４が検出した移動方位や路面の傾斜度等を加味した上で車両位置を追いかけていく。また、センサ２４が検出した移動速度、移動方位等の値のずれを原因とする車両位置のずれを、ＧＰＳ受信機２２が計算した車両位置によって修正する演算も行う。
【００１５】
動向データ取得部２で検出された自車両の動向データは、情報処理部４に入力される。情報処理部４に入力された動向データは、通信部６を介してアンテナ６０から他車両に送信される。また、他車両から送信された他車両の動向データはアンテナ６０で受信されて通信部６に一時的に記憶された後、情報処理部４が演算を行なうときに情報処理部４へ入力される。
動向データは広報性のあるデータであり、送信先を限定せずに不特定方向へ送信される。しかしながら、衝突の可能性がある距離の範囲内に存在する車両に送信すれば足りるため、本実施例では通信距離の範囲が２００ｍ以内とされる。
【００１６】
ここで、図２と図３を参照して、通信部６の送信方法について説明をする。
図２は、通信部６が送信する信号の送信時間間隔を模式的に示している。（Ａ）は送信パケットの送信時間間隔の具体的例、（Ｂ）は送信パケットの送信開始時間と送信終了時間を示すグラフ、（Ｃ）は最小送信時間間隔と最大送信時間間隔の一例を示している。図２において、ｔは通常の一定送信時間間隔Ｔ１による送信タイミングである。一定送信時間間隔Ｔ１は、（Ａ）のボックス（１）で０．１秒と仮定されている。Ｔｍｉｎは最小送信時間間隔であり、（Ａ）のボックス（１）で０．０５秒とされている。Ｔｍａｘは最大送信時間間隔であり、（Ａ）のボックス（１）で０．１５秒とされている。Ｐは送信パケットであり、（Ａ）のボックス（１）の下に示すように、送信所要時間ＰＴは０．０１秒と仮定されている。Ｔ２は送信パケットの送信時間間隔の変動時間である。
本実施例では、送信パケットＰは一定送信時間間隔Ｔ１では送信されず、送信時間間隔が変動する。以下に、本実施例による送信パケットの送信時間間隔の具体的な決定方法を示す。
送信パケットＰの送信時間間隔をＴとすると、Ｔは以下の式（１）、（２）によって決定される。
【００１７】
【数１】
【数２】
ΔＴは、他車両の送信信号を自車両の通信部６が検知して自車両の送信を抑制できる時間を参考に決定され、（Ａ）のボックス（２）で０．００５秒と仮定されている。
式（２）のｋの値を送信ごとに選択することによりＴ２は変化する。Ｔ１は一定であり、Ｔ２は変化するので、結果的に送信時間間隔Ｔは変動する。ｋの値の選択方法として乱数を利用することもできる。
【００１８】
ここで、最小送信時間間隔（Ｔｍｉｎ）や最大送信時間間隔（Ｔｍａｘ）は、車速との関係から決定される。すなわち、車速が遅ければＴｍｉｎは大きい値に、車速が速ければＴｍｉｎは小さい値に決定される。あるいは、車速が遅ければＴｍａｘは大きい値に、車速が速ければＴｍａｘは小さい値に決定される。
また、ＴｍｉｎとＴｍａｘは、Ｔ２の最大値（Ｔ２ｍａｘ＝±ｍ×ΔＴ）との関係からも決定される。まず、ＴｍｉｎとＴｍａｘがＴ２ｍａｘとの関係でどのように決定されるかを図２（Ｃ）で説明する。１回目の送信でＴ２＝＋ｍ・ΔＴとし、２回目の送信でＴ２＝−ｍ・ΔＴとしたときは、１回目の送信と２回目の送信との時間間隔はＴｍｉｎとなる。ここから、Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−２ｍ・ΔＴとなることがわかる。３回目の送信でＴ２＝−ｍ・ΔＴとし、４回目の送信でＴ２＝＋ｍ・ΔＴとしたときは、３回目の送信と４回目の送信との時間間隔はＴｍａｘとなる。ここから、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋２ｍ・ΔＴとなることがわかる。Ｔ２ｍａｘがあまりに小さいためにＴｍｉｎが大きいと、送信時間間隔の変動がされにくくなり、信号衝突確率の低減という目的を達成しかねる虞がある。同様に、Ｔ２ｍａｘがあまりに小さいためにＴｍａｘが小さいときも、送信時間間隔の変動がされにくくなる。逆に、Ｔ２ｍａｘがあまりに大きいためにＴｍｉｎが小さいと、前回の送信タイミングで送信した動向データと差がわずかしかない動向データを送ることとなり、前回の動向データとほぼ重複して送信の有効性が減少する。例えば、（Ｄ）に示すように、Ｔ２ｍａｘ＝±１／２・Ｔ１としたときは、Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−Ｔ１よりＴｍｉｎ＝０となる。また、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋Ｔ１よりＴｍａｘ＝２・Ｔ１となる。これらのことを勘案して、図２（Ａ）のボックス（２）では、Ｔ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１と仮定している。Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−１／２・Ｔ１＝１／２・Ｔ１となり、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋１／２・Ｔ１＝（１＋１／２）Ｔ１となる。したがって、ボックス（１）では、Ｔｍｉｎが０．０５秒、Ｔｍａｘが０．１５秒とされている。
以上より、ｋの最大値ｍは、Ｔ２ｍａｘを考慮して決定される。図２（Ａ）のボックス（２）ではＴ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１（０．０２５秒）と仮定しており、ΔＴは０．００５秒と仮定しているため、Ｔ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１＝±ｋ×ΔＴを満たすｋは５、すなわちｋの最大値ｍは５と算出される。
また、平均送信時間間隔（Ｔａｖｒ）は、状況に応じて可変にすることもできる。例えば、周辺の車両が多いときには、平均送信時間間隔を長くして信号衝突の確率を一層下げることもできる。なお、ｋの値の選択に一様乱数を使用したときの平均送信時間間隔は、Ｔａｖｒ＝Ｔ１＋ｍ／２・ΔＴである。
【００１９】
上記を踏まえた上で、図２（Ａ）の送信パケットＰの送信時間間隔の具体的例の説明をする。
Ｐ１を送信するときはｋ＝０が選択されているため、式（２）よりＴ２＝０、式（１）よりＴ＝Ｔ１となる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ１は、一定送信間隔Ｔ１による送信タイミングｔ１で送信開始、ｔ１からＰＴ後（ｔ１から０．０１秒後）に送信終了となる。
Ｐ２を送信するときはｋ＝＋５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝＋５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１＋５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ２は、Ｐ１の送信時点ｔ１からＴ１＋５・ΔＴ後（ｔ１から０．１＋０．０２５＝０．１２５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．１２５＋０．０１＝０．１３５秒後）に送信終了となる。
Ｐ３を送信するときはｋ＝−５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝−５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１−５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ３は、Ｐ１の送信時点ｔ１から２×Ｔ１−５・ΔＴ後（ｔ１から２×０．１−０．０２５＝０．１７５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．１７５＋０．０１＝０．１８５秒後）に送信終了となる。なお、Ｐ２とＰ３の送信時間間隔はＴ１−２ｍ・ΔＴであるため、最小送信時間間隔Ｔｍｉｎである。
Ｐ４を送信するときはｋ＝＋５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝＋５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１＋５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ４は、Ｐ１の送信時点ｔ１から３×Ｔ１＋５・ΔＴ後（ｔ１から３×０．１＋０．０２５＝０．３２５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．３２５＋０．０１＝０．３３５秒後）に送信終了となる。なお、Ｐ３とＰ４の送信時間間隔はＴ１＋２ｍ・ΔＴであるため、最大送信時間間隔Ｔｍａｘである。
このように、各車両が異なる値Ｔの送信時間間隔でデータを送信することにより、同じ送信周波数を使った場合にも各車両が送信した信号の衝突確率を下げることができる。
また、この送信方法によれば、送信タイミングｔが各車両でランダムであり非同期となるため、タイムスロットを使用して各車両の送信タイミングの同期を取る必要がない。また、送信タイミングの同期を取るために各車両が共通の時刻を持つ必要も無い。
【００２０】
図３は、通信部６が送信に使用する周波数を模式的に示している。本実施例では、送信周波数がｎチャネル（ｎ＝１，２，３，・・・，ｎ；ｎは正の整数）あり、その中の１チャネルを選択して送信する。ｎの選択には、乱数を利用することができる。このときの各車両からの送信信号の衝突確率は、１チャネルのみを使用した場合と比較すると１／ｎに低下する。
また、各車両の通信部６は、ｎチャネルの送信信号を同時に受信できるように、周波数に対応したｎチャネルの受信機能を有する。
このように、複数の周波数を使用した通信方法（マルチチャネル）により、各車両の通信部６から送信される信号衝突確率を低減し、許容される送信時間間隔内に通信する確率を上げることができる。
なお、図３においては、図２において説明した周波数の送信時間間隔が一定でない方式を組み合わせて併用している。これにより、各車両から送信される信号の衝突確率をさらに低減化することができる。
【００２１】
車両突防止警報装置１の情報処理部４は、入力された自車両の動向データと他車両の動向データに基づいて、車両間距離、予測経路、衝突予測位置への到達所要時間等を計算し、衝突の危険度を演算する。衝突危険度演算処理の詳細な手順については、後に説明をする。
さらに、情報処理部４は、算出された衝突危険度に応じて、警告出力部８から衝突警告を出力する。
【００２２】
ここで、図４を参照して、情報処理部４が衝突危険度演算を行う際に用いる座標系について説明をする。
まず、図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、従来から位置に関する演算に用いられているデカルト座標系について説明をしておく。
（I）ＧＰＳ受信機２２から出力される緯度・経度・高度は、地球をほぼ球体に近い楕円体と見なして計算された値であり、緯度は度単位、経度は度単位、高度はメートル単位で表わされる。例えば、図４（Ａ）に示すように、領域Ｒ１（緯度方向１度：１００，０００ｍ、経度方向１度：１２０，０００ｍで囲まれる大きさ）内の緯度θａ、経度φ、高さａメートルの点Ａは（θａ、φａ、ｚａ）と、緯度θｂ、経度φｂ、高さｂメートルの点Ｂは（θｂ、φｂ、ｚｂ）と表わされる。（緯度θは度単位、経度φは度単位、高度ｚはメートル単位である。）
（II）上記の緯度θ・経度φ・高度ｚで表わされた点を、長さ単位（メートル単位等）で表わされるデカルト座標系の点に変換する。これは、緯度θと経度φで表わされた２点間の距離の算出等が容易でないことから、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向が同値の長さ単位で表わされるデカルト座標系を用いて計算し易くするためである。
例えば、図４（Ｂ）に示すように、上記の点Ａと点Ｂを、メートル単位で表わされるｘ，ｙ，ｚ軸によるデカルト座標系に変換した場合、点Ａは点Ａ’（ｘａ、ｙａ、ｚａ）、点Ｂは点Ｂ’（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）に変換される。（ｘ、ｙ、ｚともメートル単位である。）
この変換に用いられる典型的な変換式は、以下の式（３）、（４）、（５）である。
【００２３】
【数３】
【数４】
【数５】
以上により点Ａ’−点Ｂ’間の距離Ｌａ’ｂ’は以下の式（６）で容易に求められる。
【００２４】
【数６】
（III）上記のデカルト座標系の点による演算結果を、緯度・経度・高度に戻す。これは、例えば、地図上に点を表わしたいときに、地図上では点を緯度・経度等で示す必要があるためである。デカルト座標系の点による演算結果を、緯度・経度・高度に戻すためにはさらに複雑な計算が必要となり、演算量が増大する原因となっている。
以上のように、デカルト座標系を用いると、（II）において緯度・経度等の単位から長さ単位への複雑な変換計算、（III）において長さ単位から緯度・経度等への複雑な変換計算が必要となり、演算量が大きくなる。
【００２５】
次に、本実施例において用いられる座標系について説明をする。本実施例においては、緯度・経度等による座標系の欠点（２点間の距離の算出等が容易でないこと）を改良した座標系、すなわち、緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系を用いる。
（I）地球はほぼ球体に近い楕円体であるため、図４（Ａ）の点Ａ（θａ、φａ、ｚａ）、点Ｂ（θｂ、φｂ、ｚｂ）が属する領域Ｒ１における経度１度あたりの弧長ＬｏｎＬと、緯度１度当たりの弧長ＬａｔＬは、以下の式（７）、（８）で求められる。
【００２６】
【数７】
【数８】
ここで、経度を基準に考えると、経度と緯度の弧長比Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏは、（Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏ＝ＬａｔＬ／ＬｏｎＬ）で定義される。例えば、図４（Ａ）で示した領域Ｒ１のＬｏｎＬが１００，０００ｍであり、ＬａｔＬが１２０，０００ｍであるため、Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏは１．２である。高度については、長さを度単位に変換して（Ｚｄｅｇ＝ｚ／ＬｏｎＬ［度］）で定義される。
（II）領域内の緯度方向の成分に全てＬｏｎ−ｒａｔｉｏを乗算する。これにより、緯度成分、経度成分、高度成分を統一的に扱うことができ、どの方向でも一定の度を進むと一定の距離を移動することになる（すなわち、緯度成分、経度成分、高度成分の弧長比を１：１：１とする座標系を用いることになる）。領域Ｒ１内の緯度方向の成分に乗算した結果、点Ａは点Ａ’’（θａ×Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏ、φａ、ｚａ／ＬｏｎＬ）、点Ｂは点Ｂ’’（θｂ×Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏ、φｂ、ｚｂ／ＬｏｎＬ）となる。これを、図４（Ｃ）に示す座標系において、それぞれ点Ａ’’（ｌａｔａ、ｌｏｎａ、Ｚｄｅｇａ）、点Ｂ’’（ｌａｔｂ、ｌｏｎｂ、Ｚｄｅｇｂ）としている。
この座標系では、距離を度単位で表現する必要がある。点Ａ’’−点Ｂ’’間の距離Ｌａ’’ｂ’’を度単位の表現でＬｄｅｇ−ａ’’ｂ’’とすると、Ｌｄｅｇ−ａ’’ｂ’’＝Ｌａ’’ｂ’’／ＬｏｎＬ［度］となる。すると、以下の式（９）で表わされる関係が得られる。
【００２７】
【数９】
式（９）では上記の式（６）と同様の関係を得られるため、この座標系をデカルト座標系と同様に扱うことができる。したがって、予測経路の交点の算出等も通常のデカルト座標系と同様に行うことができる。
なお、この座標系で求めた距離Ｌｄｅｇから通常の距離Ｌへの変換は、（Ｌ＝Ｌｄｅｇ×ＬｏｎＬ）で容易に求めることができるため、演算量が増大することもない。
（III）交点等の２次的に算出された点を、地図に対応させるため、元の緯度・経度等の値に変換する。すなわち、経度成分はそのままの値を使用でき、緯度成分はＬｏｎ−ｒａｔｉｏで除算することで元の緯度の値に変換できる。
以上のように、緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系を用いると、一旦（I）で経度１度あたりの弧長と緯度１度当たりの弧長を算出した後は、（II）（III）で比較的簡易な計算によって２点間の距離の計算等を行うことができ、演算量を節約することができる。
【００２８】
なお、上記の緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系で求めた点、例えば、図４（Ｃ）の点Ａ（ｌａｔａ、ｌｏｎａ、Ｚｄｅｇａ）、点Ｂ（ｌａｔｂ、ｌｏｎｂ、Ｚｄｅｇｂ）を、以下では説明の便宜のために、点Ａ（ｐａ、ｑａ、ｒａ）、点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ、ｒｂ）といった表現で表すこととする。
【００２９】
車両突防止警報装置１の警告出力部８は、表示装置８２、発光装置８４、音声装置８６、振動装置８８のいずれか１つ以上を選択することができる。表示装置８２及び音声装置８６として、車両用ナビゲーションシステムを使用することも可能である。
警告出力部８として表示装置８２を選択したときは、自車両と他車両の位置を電子地図画面上に重畳して表示する。また、車両の移動方位を表示することもできる。衝突の可能性があるときは、衝突予測位置や、危険度に基づいた文字やシンボル等の警告表示を画面に表示する。
警告出力部８として発光装置８４を選択したときは、衝突危険度に基づき、点滅表示することもできる。発光装置は、好適には車室内のインパネ付近に配置される。発光装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された発光装置を点滅表示することもできる。
警告出力部８として音声装置８６を選択したときは、衝突危険度に基づき、警報音や音声を出力する。音声装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置から警報音や音声を出力することもできる。
警告出力部８として振動装置８８を選択したときは、他車両の接近方向に類似する方向の箇所を振動して運転者に振動を伝える。
【００３０】
次に、図５のフローチャートに従って、前述した車両衝突警告装置を使用した他車両との衝突警告処理の手順の詳細を説明をする。
自車両では、動向データ取得部２が、自車両の緯度・経度・高度（車両位置）、移動方位、車速・加速度（移動速度）を検出している（ステップＳ２）。検出された車両位置、移動方向、移動速度に関するデータ（動向データ）は、情報処理部４に入力される（ステップＳ４）。
【００３１】
情報処理部４は、入力された自車両の動向データの補正を行う（ステップＳ６）。この補正は、ＧＰＳ受信機２２が車両位置等の測位計算を開始してから情報処理部４が衝突危険度演算を開始するまでの時間差を考慮して、車両位置のデータの補正を行うものである。
図６を例にとって、車両位置のデータの補正について説明をする。図６の上側を真北とした場合、例えば、補正前の動向データで報告される自車両Ａの現在位置を点Ａ（ｐａ、ｑａ)、車速をｖａ、真北からの偏角をθａとし、他車両Ｂの現在位置を点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）、車速をｖｂ、真北からの偏角をθｂとする。車速ｖａ、ｖｂは変化しないものとする。これら補正前の点Ａ、点Ｂは、ＧＰＳ受信機２２が測位計算を行なった時点での位置である。また、補正後の動向データによる自車両Ａの現在位置は点Ａ’（ｐａ’、ｑａ’）、他車両Ｂの現在位置は点Ｂ’（ｐｂ’、ｑｂ’）である。これらの補正後の点Ａ’、点Ｂ’は、自車両Ａが衝突危険度演算処理を行なう時点での位置である。すなわち、動向データでは点Ａ、点Ｂの現在位置が報告されるにも拘わらず、実際には点Ａ’、点Ｂ’まで進んだ現在位置おいて危険度演算処理を行うこととなってしまう。このため、以下のようにデータの補正を行なう。
点Ａの時点と点Ａ’の時点との時間差をΔＴａ、点Ｂの時点と点Ｂ’の時点との時間差をΔＴｂとする。時間差ΔＴａ、ΔＴｂは、以下の式（１０）で求めることができる。
【００３２】
【数１０】
ここで、図７に示すように、Ｔｇａは、自車両ＡのＧＰＳ受信機２２が測位計算を開始し動向状態を検出してからデータを出力するまでの時間である。この時間は各ＧＰＳ受信機２２ほぼ一定である。Ｔａａ’は、自車両ＡのＧＰＳ受信機２２からデータが出力されてから自車両Ａの情報処理部４が衝突危険度演算処理を開始する時刻Ｔａ’までの時間である。また、Ｔｇｂは、他車両ＢのＧＰＳ受信機２２が測位計算を開始し動向状態を検出してからデータを出力するまでの時間である。Ｔｂａ’は、他車両ＢのＧＰＳ受信機２２からデータが出力されてから自車両Ａの情報処理部４が衝突危険度演算処理を開始する時刻Ｔａ’までの時間である。
以上より、車速ｖａ、ｖｂは変化しないので、図６に示す点Ａ’は式（１１）によって、点Ｂ’は式（１２）によって求めることができる。
【００３３】
【数１１】
【数１２】
上記の式（１１）によって動向データで得られた点Ａが点Ａ’に補正され、式（１２）によって動向データで得られた点Ｂが点Ｂ’に補正される。すなわち、動向データでは点Ａ、点Ｂの現在位置が報告されるにも拘わらず、点Ａ’、点Ｂ’の現在位置に補正されたデータに基づいて予測経路等を算出することができる。また、動向データを用いると自車両Ａの現在位置と他車両Ｂの現在位置の間の距離としてＬが算出されてしまうが、補正されたデータを用いると自車両Ａの現在位置と他車両Ｂの現在位置の間の距離としてＬ’を算出することができるため、以下に説明する衝突危険度演算処理のステップＳ１１０やステップＳ１２４での演算を正確に行なうことができる。
【００３４】
次に、情報処理部４が、通信部６が信号を送信できる１の周波数を選択する（ステップＳ８）。周波数の選択方法は、上記の図３で示した通りである
続くステップＳ１０では、その時点が送信タイミングか否かを判定する。上記の図２に示したように、送信タイミングは送信時間間隔が一定とならないように選択される。他の車両からの送信が確認されず自車両の送信タイミングであると判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移行する。一方、他車両の送信が確認され自車両の送信タイミングでないと判定すれば（ＮＯ）、他の車両からの送信が終了して自車両の送信タイミングになるまで待機してからステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１２では、動向データを通信部６を介してアンテナ６０より送信相手を特定せずに送信する。本実施例では上述したように、送信距離の範囲は２００ｍ以内に限られている。
【００３５】
一方、他車両においても、他車両の車両位置等が検出されデータ補正が行われた上で、動向データが送信されている。このため、自車両の通信部６において、他車両の動向データが受信されているか否かを確認する（ステップＳ１４）。ＮＯの場合は、自車両の周辺２００ｍ以内には他車両が存在せず動向データが受信されていないため、ステップＳ２の処理に戻る。ＹＥＳの場合は、自車両の周辺２００ｍ以内に他車両が存在し動向データが受信されているため、他車両の動向データを通信部６から情報処理部４へ入力する（ステップＳ１６）。
【００３６】
続くステップＳ１８においては、情報処理部４が、自車両の動向データと他車両の動向データに基づいて、他車両と自車両の衝突の危険度を演算する。
【００３７】
図８を参照して、ステップＳ１８の衝突危険度演算処理の詳細な手順を示す。
なお、図８において丸囲みされた数字は、演算された危険度を表わしている。以下に、それぞれの数字が表わす危険度の内容を示す。
危険度０：衝突の可能性がない、あるいは、衝突の可能性が極く小さい
危険度１：衝突の可能性が小
危険度２：衝突の可能性が中、注意
危険度３：衝突の可能性が大、危険
【００３８】
動向データに基づいて、自車両と他車両のうち少なくとも１つが停車中であることが判定されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、自車両も他車両もともに走行中と判定されると（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０４に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０４では、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位が同じであるか、もしくは同じ移動方位からプラスマイナス５°以内であるかを判定する。例えば、自車両も他車両もともに真北に移動していればＹＥＳとされる。もしくは、図９（Ａ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真北から西へ５°偏角方向に移動していたり、（Ｂ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真北から東へ５°偏角方向に移動していれば、ＹＥＳとされる。
【００４０】
図９の（Ａ）のように、両者の予測経路の交点が現在位置より前方にあるときは、衝突の可能性があると判定されることになる。一方、（Ｂ）に示すように、予測経路の交点が現在位置より後方にあるときは、衝突の可能性はないと判定されることになる。しかしながら、自車両と他車両が、同一道路上を走行中である場合は、両者の移動方位のわずかな違いや動向データの測定誤差等により、（Ａ）と（Ｂ）の状態が相互に頻繁に入れ替わる。このため、安定した衝突判定が行えないだけでなく、衝突の可能性がないとする誤判定をもたらす虞がある。
そこで、自車両の予測経路と他車両の予測経路が同一線上に重なるとき、あるいは、ほぼ同一線上に重なるとき（ステップＳ１０４でＹＥＳのとき、あるいは、ステップＳ１１８でＹＥＳのとき）は、以下のステップＳ１０６からステップＳ１１４（あるいは、ステップＳ１２０からステップＳ１２８）の処理を行う。
【００４１】
ステップＳ１０６では、自車両の現在位置と他車両の現在位置の横方向の距離ｈ１を求める。図９（Ｃ）に横方向の距離ｈ１が模式的に示されている。ｈ１は、自車両の現在位置のｑａと他車両の現在位置のｑｂとの差で求められる。ｈ１が１０ｍを超えると判定されると（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、ｈ１が１０ｍ以内であると判定されると（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１１０に移行する。
【００４２】
ステップＳ１１０では、自車両の現在位置と他車両の現在位置から車両間距離ｄ１を求める。図９（Ｃ）に示すｄ１は、以下の式（１３）で求められる。
【００４３】
【数１３】
式（１３）よりｄ１が１０ｍを超えると判定されると（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、ｄ１が１０ｍ以内であると判定されると（ステップＳ１１２でＮＯ）、ステップＳ１１４に移行する。
【００４４】
ステップＳ１１４では、他車両が後方から接近中か否かを判定する。この判定を行なうには、図９（Ｄ）に示すように、一方の車両の予測経路上に、他車両の現在位置を垂直に射影する。そして、自車両の現在位置と射影後の他車両の仮位置とに基づいて、他車両が後方から接近中か否かを判定する。
【００４５】
まず、図１０において、点Ａ（ｐａ、ｑａ）に位置する自車両Ａと点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）に位置する他車両Ｂを例にとって、自車両の予測経路上に他車両の現在位置を射影する方法を説明する。
以下の式（１４）、（１５）によって、点Ａ（ｐａ、ｑａ）に位置する自車両Ａの予測経路上に、他車両Ｂの現在位置である点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）を垂直に射影すると、他車両の仮位置の点Ｂ’（ｐｂ’、ｑｂ’）が得られる。
【００４６】
【数１４】
【数１５】
【００４７】
次に、他車両が後方から接近中か否かの判定は、以下のように行われる。図１０において、自車両Ａの単位方向ベクトルを（ｃｏｓθ、ｓｉｎθ）とすると、以下の式（１６）、（１７）が得られる。
【００４８】
【数１６】
【数１７】
ｔは任意の媒介変数であるが、物理的には時間と考えてよい。
式（１６）を変形した式（１８）、式（１７）を変形した式（１９）より、時間ｔが求められる。
【００４９】
【数１８】
【数１９】
式（１８）ないしは式（１９）によってｔ＞０と計算されたときは他車両Ｂは前方を走行し（図１０の状態）、ｔ＜０と計算されたときは他車両Ｂは後方を走行している（図９の状態）こととなる。
【００５０】
他車両が前方を走行している場合は（図１０の状態）、ステップＳ１１４ではＮＯと判定される。この場合は自車両から視覚的に認識できるため、危険度０とされる。
他車両が後方を走行している場合は（図９の状態）、自車両の車速＞他車両の車速であれば（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、自車両の車速＜他車両の車速であれば（ステップＳ１１６でＮＯ）、危険度２とされる。この場合は、図９（Ａ）のように、自車両と他車両の予測経路の交点が現在の位置よりも前方にあるときも、（Ｂ）のように自車両と他車両の予測経路の交点が現在の位置よりも後方にあるときも、危険度２とされる。実際に（Ｂ）の状態であれば衝突の可能性はないが、演算時点では（Ａ）の状態であるか（Ｂ）の状態であるかが未確定であるために、実際がいずれの場合であっても衝突の可能性があるとする。
【００５１】
一方、ステップＳ１０４でＮＯとされた場合は、ステップＳ１１８に移行する。ステップＳ１１８では、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位が逆であるか、もしくは逆の移動方位からプラスマイナス５°以内であるかを判定する。例えば、自車両が真北に移動しており他車両が真南に移動していればＹＥＳとされる。もしくは、図１１（Ａ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真南から東へ５°偏角方向に移動していたり、（Ｂ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真南から西へ５°偏角方向に移動していればＹＥＳとされる。
この場合も、上記のステップＳ１０６からステップＳ１１４と同様の方法によって、ステップＳ１２０からステップＳ１２８までの処理を行う。
【００５２】
まず、図１１（Ｃ）に示すように、自車両の現在位置のｑａと他車両の現在位置のｑｂの差から距離ｈ２を求め（ステップＳ１２０）、ｈ２が１０ｍを超えるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ｈ２が１０ｍを超える場合（判定でＹＥＳ）は、危険度０とされる。ｈ２が１０ｍ以内の場合（判定でＮＯ）は、図１１（Ｃ）に示す自車両の現在位置と他車両の現在位置から、式（１３）によって車両間距離ｄ２を求め（ステップＳ１２４）、ｄ２が２０ｍを超えるか否かを判定する（ステップＳ１２６）。ｄ２が２０ｍを超える場合（判定でＹＥＳ）は、危険度０とされる。
ｄ２が２０ｍ以内の場合（判定でＮＯ）は、式（１４）、（１５）によって、図１１（Ｄ）に示すように、自車両の予測経路上に他車両の現在位置を垂直に射影する。そして、自車両の現在位置と射影後の他車両の仮位置とに基づいて、式（１８）ないしは式（１９）によって、他車両が後方から接近中か否かを判定する。式（１８）ないしは式（１９）によって、ｔ＞０と計算されたときは他車両は前方を走行し（図１１（Ａ）から（Ｄ）の状態）、ｔ＜０と計算されたときは他車両は後方を走行している（図１１（Ｅ）の状態）こととなる。
他車両が後方を走行している場合は（図１１（Ｅ）の状態）、ステップＳ１２８ではＮＯと判定され、危険度０とされる。一方、他車両が前方を走行している場合は（図１１（Ａ）から（Ｄ）の状態）、危険度１とされる。この場合は、図１１（Ａ）のように、自車両と他車両の予測経路の交点が自車両の現在位置よりも後方にあるときも、（Ｂ）のように自車両と他車両の予測経路の交点が自車両の現在位置よりも前方にあるときも、危険度１とされる。実際に（Ａ）の状態であれば衝突の可能性はないが、演算時点では（Ａ）の状態であるか（Ｂ）の状態であるかが未確定であるために、実際がいずれの場合であっても衝突の可能性があるとする。なお、（Ｂ）の状態であっても視覚的に認識できる可能性があるため、比較的低い危険度とされる。
【００５３】
ステップＳ１１８でもＮＯとされた場合は、自車両の予測経路と他車両の予測経路は５°を超える角度をなして交差する。この場合は、自車両から他車両を視覚で認識することができない可能性が高く、他車両からも自車両を視覚で認識することができない可能性が高い。したがって、以下のステップＳ１３０以降の処理を行う。
まず、自車両と他車両が交差すると予測される交点を求め、交点までの自車両と他車両の到達所要時間を求める（ステップＳ１３０）。
【００５４】
図１２に、自車両の現在位置と他車両の現在位置と、自車両の予測経路と他車両の予測経路が交差すると予測される交点の位置の関係が例示されている。図１２の上側を真北とする。点Ａ（ｐａ、ｑａ）にいる自車両Ａが、真北からの偏角θａ、速度ｖａで移動しており、点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）にいる他車両Ｂが真北からの偏角θｂ、速度ｖｂで移動しているとき、両者の予測経路は点Ｃ（ｐｃ、ｑｃ）で交差すると予測されている。
自車両Ａの予測経路は式（２０）、他車両Ｂの予測経路は式（２１）で求められる。
【００５５】
【数２０】
【数２１】
したがって、この２つの予測経路の交点Ｃ（ｐｃ、ｑｃ）は、以下の式（２２）、（２２）で求められる。
【００５６】
【数２２】
【数２３】
また、自車両Ａが速度ｖａで等速度運動をしているとき、ｐ方向の速度成分はｖａ・ｃｏｓ（θａ）であるから、自車両Ａの点Ｃへの到達所要時間ｔｃａは式（２４）で求められる。同様に、他車両Ｂの点Ｃへの到達所要時間ｔｃｂは式（２５）で求められる。
【００５７】
【数２４】
【数２５】
【００５８】
続くステップＳ１３２では、上記で求められた自車両と他車両の交点への到達所要時間から、自車両または他車両のいずれかが既に交点を通過した後か否かを判定する。自車両の交点Ｃへの到達所要時間ｔｃａか、他車両の交点Ｃへの到達所要時間ｔｃｂのいずれかが負であれば、負である車両は既に交点Ｃを通過した後なのでＹＥＳとなり、危険度０とされる。一方、ｔｃａもｔｃｂも正であれば、自車両も他車両も交点を通過する前（図１２の状態）なのでＮＯとなり、ステップＳ１３４に移行する。
【００５９】
ステップＳ１３４では、早く交点Ｃに到達する車両が交点Ｃに到達する時の、自車両と他車両の間の距離ｄ３を求める。例えば、図１２において早く交点Ｃに到達するのが他車両Ｂと予測された場合（ｔｃａ＞ｔｃｂの場合）は、他車両Ｂが交点Ｃに到達する時の自車両Ａの予測位置との距離ｄ３を求める。ｄ３は、自車両Ａの予測位置である点Ａ’（ｐａ’、ｑｂ’）と他車両の予測位置である点Ｃ（ｐｃ、ｑｃ）の距離であり、以下の式（２６）で求められる。
【００６０】
【数２６】
【００６１】
式（２６）より、ｄ３が２０ｍを超える場合は（ステップＳ１３６でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、ｄ３が２０ｍ以内の場合であり１０ｍを超える場合は（ステップＳ１３８でＹＥＳ）、危険度１とされる。ｄ３が１０ｍ以内の場合であり、自車両または他車両の車速が１０ｋｍ／ｈを超える場合は（ステップＳ１４０でＹＥＳ）、危険度３とされる。自車両または他車両の車速が１０ｋｍ／ｈ以下の場合は（ステップＳ１４０でＮＯ）、危険度２とされる。
【００６２】
このように衝突の危険度が算出されたら、図５のステップＳ２０において、警告出力部８によって、衝突の危険度に応じた衝突警告が出力される。
【００６３】
警告出力部８として表示装置８２を選択したときは、図１３（Ａ）に示すように、車両用ナビゲーションシステム３０を使用することが可能である。この場合、（Ｂ）に示すように、電子地図画面３１上に、自車両３２と他車両３３の位置と移動方位を重畳して表示する。衝突の可能性があるときは、衝突予測位置３４や、危険度に基づいた文字やシンボル等の警告表示３５を画面に表示して、運転者に危険を知らせる。
他車両３３や衝突予測位置３４は、運転者の選択により非表示にすることができる。例えば、自車両３２から半径５０ｍ以内の他車両３３のみを表示したり、複数の衝突予測位置３４がある場合には危険度が最大であるものだけを表示するというような利用方法も可能である。また、自車両３２、他車両３３、衝突予測位置３４は、衝突の危険度に応じて表示色を変えることもできる。更に、電子地図画面３１上の他車両３３の接近方向を周囲と異なる色にする等の強調表示をして、運転者に接近方向を分かりやすくする構成としてもよい。なお、衝突予測位置３４が交差点内と計算された場合には、算出された危険度が低くても特に衝突の可能性が大きいとして、高い危険度の表示を行うことも可能である。
【００６４】
表示装置８２として発光装置８４を選択したときは、車室内に発光装置を複数配置して、他車両の接近方向と類似な方向の発光装置を点滅表示することもできる。例えば、図１３（Ａ）では２つの発光装置４０と４２が配置されており、左方向から他車両が接近しているときは４０が点滅し、右方向から他車両が接近しているときは４２が点滅する。
【００６５】
警告出力部８として音声装置８６を選択したときは、図１３（Ａ）の車両用ナビゲーションシステム３０を使用することが可能である。あるいは、フロントスピーカー５０、５２やリアスピーカー５４、５６を使用することが可能である。これらの音声装置は、衝突危険度に基づき、警報音や音声により運転者に危険を知らせる。音声によって出力されるときは、他車両の接近状況（左右の方向の区別など）を知らせることもできる。
音声装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置から警報音や音声が出力される。例えば、他車両が右前方から接近しているときには、フロントスピーカー５２から出力され、左後方から接近しているときには、リアスピーカー５４から出力されるようにする。
【００６６】
警告出力部８として振動装置８８を選択したときは、他車両の接近方向に類似する方向の箇所を振動することで、運転手に他車両の接近方向を分りやすく警告する。例えば、図１３（Ｃ）に示すように、運転手の座席６０を振動可能な構成とし、他車両が左方向から接近する場合には座席の左肩部分６２を振動し、他車両が右方向から接近する場合には座席の右肩部分６４を振動して警告する。
【００６７】
最後に図５のステップＳ２２において、衝突警告処理を終了するか否かを判定し、ＮＯの場合はステップＳ２に戻って一連の処理を繰り返す。一方、ＹＥＳの場合は衝突警告処理を終了する。
【００６８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
・本実施例では、通信距離の範囲を２００ｍ以内としていたが、これに限られるものではなく、任意の距離の範囲を選択することができる。この場合、通信距離の範囲内に存在すると予測される車両の数によって、通信距離の範囲を限定することが好適である。
・本実施例では、車速が変化しないものとして車両位置のデータの補正を行なう方法を採用していたが、これに限られるものではない。車速の変化も加味したさらに高次の補正方法を採用することも可能である。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両衝突警告装置のシステム構成を示す図である。
【図２】 通信部の送信方法を示す図である。
【図３】 通信部の送信方法を示す図である。
【図４】 演算を行う際に用いられる座標系の例を示す図である。
【図５】 車両衝突警告処理の手順を示す図である。
【図６】 車両位置のデータの補正を説明する図である。
【図７】 ＧＰＳ受信機の測位計算開始から情報処理部の衝突危険度演算開始までの経過時間の例を示す図である。
【図８】 衝突危険度演算処理の詳細な手順を説明する図である。
【図９】 自車両と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位がほぼ同じである例を示す図である。
【図１０】自車両の予測経路上に他車両の現在位置を射影する例を示す図である。
【図１１】自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位がほぼ逆である例を示す図である。
【図１２】自車両と他車両の現在位置と、自車両と他車両の予測経路の交点の例を示す図である。
【図１３】警告出力部の例を示す図である。
【符号の説明】
２ ：動向データ取得部、
４ ：情報処理部、
６ ：通信部、
８ ：警告出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突を防止するために衝突危険度が高い場合に警告する装置に関する。特に、通信すべき車両が多数存在する場合においても、通信信号の衝突確率を低減して確実に通信を行い、信頼度の高い衝突危険度を求めることを可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両同士の衝突を防止する技術が開発されている。例えば、特許文献１に、ＧＰＳ受信機や速度センサや加速度センサや操舵角センサや方位センサ等を利用して自車両の位置と移動方位と移動速度に関する自車両動向データを取得し、取得した自車両動向データを他車両に送信し、他車両から送信されてくる他車両の位置と移動方位と移動速度に関する他車両動向データを受信し、取得した自車両動向データと受信した他車両動向データに基づいて自車両と他車両の衝突危険度を演算し、衝突危険度が高い場合に警告することによって車両衝突の発生を防止する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２７６６９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自車両の周囲を走行している他車両は不規則に変わるために、自車両動向データを送信する際には送信先を限定することができない。周囲を走行している任意の車両に自車両の動向データが受信されるようにするために送信先を限定せずに送信する。通常はおびただしい数の自動車が走行しており、それぞれの車両が送信先を限定せずに動向データを送信すると、複数の自動車から同時に送信される動向データが混信し、衝突危険度が高い他車両からの動向データが受信できない場合がある。
特許文献１の技術では、送受信距離を限定することによって混信の可能性を低めているように思われるが、例えば送受信距離を２００メートルに限定したとしても、送受信距離内を数百台の自動車が走行していることがあり、送受信距離を限定することによって混信の可能性を下げるには限界がある。衝突防止のためには送受信距離を２００メートル程度は確保する必要があることから、送受信距離を限定することによって混信の発生を防止しきることはできず、衝突危険度が高い他車両からの動向データが受信できない事態の発生を防止しきれない。
【０００５】
本発明は、衝突の可能性がある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突の可能性がある他車両の動向データを確実に受信することができる技術を開発し、もって車両衝突の発生前に確実に警告することができる技術を提案する。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明によって創作された車両衝突警告装置は、自車両の位置と移動方位と移動速度に関する自車両動向データを取得する自車両動向データ取得手段と、取得した自車両動向データを他車両に送信する送信手段と、他車両が送信する他車両動向データを受信する受信手段と、取得した自車両動向データと受信した他車両動向データに基づいて自車両と他車両の衝突危険度を演算する演算手段と、演算された危険度に応じて自車両に警告する警告手段を備えている。
本発明によって創作された車両衝突警告装置に特徴的なことは、送信手段が送信先を限定せずに以下の式（１）によって定義される不均一な時間間隔Ｔで送信する。
Ｔ＝Ｔ１+Ｔ２ （１）
ここでＴ１は一定の送信時間間隔であり、Ｔ２は他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間に送信毎に選択される係数を乗じて算出される調整用時間間隔である。
また、不均一な時間間隔Ｔは、最小時間間隔と最大時間間隔によって定義される範囲から選択され、上述の最小時間間隔と最大時間間隔は、自車両の移動速度が遅い場合にはそれぞれ大きい値に決定され、また自車両の移動速度が速い場合にはそれぞれ小さい値に決定される。
【０００７】
車両動向データ取得手段と、送信手段と、受信手段と、演算手段と、警告手段等自体は既知である。自車両動向データは、自車両に取り付けられたＧＰＳ受信機や速度センサや加速度センサや操舵角センサや方位センサ等を利用することによって、取得される。自車両動向データが取得されれば、自車両の近い将来の予測経路を算出することができる。他車両からの他車両動向データが得られれば、他車両の近い将来の予測経路を算出することができる。自車両の予測経路と他車両の予測経路を対比することによって、自車両と他車両の衝突危険度を判定することができる。判定された危険度が大であれば、警告手段が自車両に警告し、判定された危険度が小であれば、警告手段は警告しない。
【０００８】
本車両衝突警告装置において特徴的なことは、送信手段が式（１）によって定義される不均一な時間間隔Ｔで送信することである。複数の車両が同じ周波数を使って同時にデータを送信すると、送信信号が混信して受信装置が受信できなくなることがある。複数の車両が均一な時間間隔（例えば、０．１秒毎）で送信する場合、たまたま送信開始時刻が一致した場合には、時間間隔をおいて送信を繰り返すたびに混信して結局はいずれの車両からのデータも受信できないことがある。
本車両衝突警告装置では、送信手段の送信時間間隔を一定とせず、不均一な時間間隔Ｔとなるように変動させる。さらに、上述の調整用時間間隔Ｔ２は以下の式（２）によって定義されるものであってもよい。
Ｔ２＝±ｋ×ΔＴ （２）
ここでｋは整数の係数であり、ΔＴは他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間である。また、このとき、式（１）は、調整用時間間隔Ｔ２を以下のように置き換えて表現することができる。
Ｔ＝Ｔ１±ｋ×ΔＴ
ｋは、０〜ｍから選択される乱数であり、ｍは正の整数である。
また、ΔＴは、Ｔ１に対して充分に短い時間であり、他車両が送信している他車両動向データを自車両が受信しているか否かを確認するのに要する時間である。
上記時間間隔Ｔにおいて、他車両からの送信を受信しているか否かを確認し、他車両からの送信を受信していない場合には、自車両動向データを送信する。ｋの値は送信ごとに不規則に選択されるために、送信毎に異なる調整用時間間隔Ｔ２が算出される。即ち、Ｔは一定とされずに不均一に変動する。この場合、特定のタイミングでは複数の車両が同時に送信することになっても、次の送信タイミングでは時間的にずれて送信することになる可能性が高く、いつまでたっても動向データが受信されないという事象が生じない。
本車両衝突警告装置によれば、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突危険性のある他車両の動向データを自車両で確実に受信することができる。車両衝突の発生前に確実に警告することができる。
【０００９】
本発明の装置の送信手段は、予め設定されている複数の周波数の中から一つの周波数を選択して送信先を限定せずに送信することを特徴とし、受信手段は、予め設定されている複数の周波数の全てが受信可能であることを特徴としてもよい。
【００１０】
通信すべき車両が多数存在するとき、単一周波数だけを使用する１チャネルの通信方法によると、混信確率が増大し、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを伝達できず、衝突危険性のある他車両の動向データを受信できないことがある。
本車両衝突警告装置では、複数の周波数を利用する通信技術（マルチチャネル）を採用する。送信手段は、予め設定されている複数の周波数の中から一つの周波数を選択して送信先を限定せずに送信する。例えば、周波数ａ、周波数ｂ、周波数ｃの３周波数を利用する通信技術を採用した場合には、周波数ａ、周波数ｂ、周波数ｃの中から一つを選択して送信する。受信手段は、予め設定されている複数の周波数の全てが受信可能であることから、他車両Ａが周波数ａを選択し、他車両Ｂが周波数ｂを選択し、他車両Ｃが周波数ｃを選択してこれら３台の他車両が同時に送信しても受信することができる。
本車両衝突警告装置によれば、複数の車両から同時に送信される送信信号が混信する確率が低減し、衝突危険性のある他車両に自車両動向データを確実に伝達し、衝突危険性のある他車両の動向データを自車両で確実に受信することができる。車両衝突の発生前に確実に警告することができる。
【００１１】
上記の車両衝突警告装置によれば、送信時間間隔と送信周波数の双方を不均一化することができる。
複数の所定の周波数の中から一つを選択して送信を行えば、混信の可能性を低減することができる。しかも、選択した周波数において時間間隔を一定とせずに送信することで、混信の可能性がさらに低減される。本車両衝突警告装置によると、より一層確実にデータの送受信を行うことができ、精度の高い演算結果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上記した各請求項に記載の発明は、以下に示す形態で好適に実施することができる。
（形態１）送信手段は、送信相手を特定せずに自車両動向データを送信する。
（形態２）演算手段は、緯度と経度の単位度当たりの弧長を等しくする座標系を用いて演算を行う。
（形態３）演算手段は、動向データの取得時と衝突危険度演算時との時間差を補正したデータを用いて演算を行う。
（形態４）演算手段は、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両の予測経路と他車両の予測経路が同一線上に重なるとき、あるいはほぼ同一線上に重なるときは、他車両の位置を自車両の予測経路上に射影した仮位置によって演算を行う。
（形態５）警告手段は、表示装置であり、地図上において自車両と他車両の衝突予測位置を表示可能である。
（形態６）警告手段は、表示装置であり、地図上において他車両の接近方向を視覚的に強調して表示可能である。
（形態７）警告手段は、車両内に複数配置された発光装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置された発光装置の点滅表示により警告する。
（形態８）警告手段は、車両内に複数配置された音声装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置からの音声により警告する。
（形態９）警告手段は、振動装置であり、他車両の接近方向と類似な方向に配置されている振動装置を振動させる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を具体化した車両衝突警告装置について説明する。
図１に、車両衝突警告装置のシステム構成を示す。車両突防止警報装置１は、動向データ取得部２と、情報処理部４と、通信部６と、警告出力部８から構成される。
動向データ取得部２は、自車両の緯度・経度・高度（車両位置）、移動方位、車速・加速度（移動速度）等を検出してこれらに関するデータを得る。動向データ取得部２は、ＧＰＳ受信機２２を備えている。ＧＰＳ受信機２２は、衛星電波をアンテナ２０を介して受信し、一定の時間間隔で測位計算を行って、車両の緯度・経度・高度（車両位置）を算出する。移動方位、車速・加速度（移動速度）については、ＧＰＳ受信機２２が検出ポイントで検出した緯度・経度・高度（車両位置）と、検出ポイント間の時間間隔に基づいて解析を行い、移動するＧＰＳ受信機２２の移動方位、速度・加速度（移動速度）を算出する。
しかしながら、ＧＰＳ受信機２２が測位計算を行う時間間隔は１秒であり、車速が時速３６ｋｍであればその間に１０ｍ移動することとなる。衝突を防止するためには、さらに短い時間間隔で検出を行う必要がある。そのため、動向データ取得部２は、センサ２４とマイコン２６も備えている。センサ２４は、ＧＰＳ受信機２２の検出時間間隔よりも短い時間間隔で移動方位、移動速度等を検出する。また、センサ２４は、ＧＰＳ受信機２２が衛星電波を上手く受信できないとき等には、ＧＰＳ受信機２２を補完する。マイコン２６は、一旦ＧＰＳ受信機２２で測位された車両位置を始点として、センサ２４が検出した移動速度によって始点からの走行距離を割りだし、センサ２４が検出した移動方位や路面の傾斜度等を加味した上で車両位置を追いかけていく。また、センサ２４が検出した移動速度、移動方位等の値のずれを原因とする車両位置のずれを、ＧＰＳ受信機２２が計算した車両位置によって修正する演算も行う。
【００１５】
動向データ取得部２で検出された自車両の動向データは、情報処理部４に入力される。情報処理部４に入力された動向データは、通信部６を介してアンテナ６０から他車両に送信される。また、他車両から送信された他車両の動向データはアンテナ６０で受信されて通信部６に一時的に記憶された後、情報処理部４が演算を行なうときに情報処理部４へ入力される。
動向データは広報性のあるデータであり、送信先を限定せずに不特定方向へ送信される。しかしながら、衝突の可能性がある距離の範囲内に存在する車両に送信すれば足りるため、本実施例では通信距離の範囲が２００ｍ以内とされる。
【００１６】
ここで、図２と図３を参照して、通信部６の送信方法について説明をする。
図２は、通信部６が送信する信号の送信時間間隔を模式的に示している。（Ａ）は送信パケットの送信時間間隔の具体的例、（Ｂ）は送信パケットの送信開始時間と送信終了時間を示すグラフ、（Ｃ）は最小送信時間間隔と最大送信時間間隔の一例を示している。図２において、ｔは通常の一定送信時間間隔Ｔ１による送信タイミングである。一定送信時間間隔Ｔ１は、（Ａ）のボックス（１）で０．１秒と仮定されている。Ｔｍｉｎは最小送信時間間隔であり、（Ａ）のボックス（１）で０．０５秒とされている。Ｔｍａｘは最大送信時間間隔であり、（Ａ）のボックス（１）で０．１５秒とされている。Ｐは送信パケットであり、（Ａ）のボックス（１）の下に示すように、送信所要時間ＰＴは０．０１秒と仮定されている。Ｔ２は送信パケットの送信時間間隔の変動時間である。
本実施例では、送信パケットＰは一定送信時間間隔Ｔ１では送信されず、送信時間間隔が変動する。以下に、本実施例による送信パケットの送信時間間隔の具体的な決定方法を示す。
送信パケットＰの送信時間間隔をＴとすると、Ｔは以下の式（１）、（２）によって決定される。
【００１７】
【数１】
式（２）のｋの値を送信ごとに選択することによりＴ２は変化する。Ｔ１は一定であり、Ｔ２は変化するので、結果的に送信時間間隔Ｔは変動する。ｋの値の選択方法として乱数を利用することもできる。
【００１８】
ここで、最小送信時間間隔（Ｔｍｉｎ）や最大送信時間間隔（Ｔｍａｘ）は、車速との関係から決定される。すなわち、車速が遅ければＴｍｉｎは大きい値に、車速が速ければＴｍｉｎは小さい値に決定される。あるいは、車速が遅ければＴｍａｘは大きい値に、車速が速ければＴｍａｘは小さい値に決定される。
また、ＴｍｉｎとＴｍａｘは、Ｔ２の最大値（Ｔ２ｍａｘ＝±ｍ×ΔＴ）との関係からも決定される。まず、ＴｍｉｎとＴｍａｘがＴ２ｍａｘとの関係でどのように決定されるかを図２（Ｃ）で説明する。１回目の送信でＴ２＝＋ｍ・ΔＴとし、２回目の送信でＴ２＝−ｍ・ΔＴとしたときは、１回目の送信と２回目の送信との時間間隔はＴｍｉｎとなる。ここから、Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−２ｍ・ΔＴとなることがわかる。３回目の送信でＴ２＝−ｍ・ΔＴとし、４回目の送信でＴ２＝＋ｍ・ΔＴとしたときは、３回目の送信と４回目の送信との時間間隔はＴｍａｘとなる。ここから、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋２ｍ・ΔＴとなることがわかる。Ｔ２ｍａｘがあまりに小さいためにＴｍｉｎが大きいと、送信時間間隔の変動がされにくくなり、信号衝突確率の低減という目的を達成しかねる虞がある。同様に、Ｔ２ｍａｘがあまりに小さいためにＴｍａｘが小さいときも、送信時間間隔の変動がされにくくなる。逆に、Ｔ２ｍａｘがあまりに大きいためにＴｍｉｎが小さいと、前回の送信タイミングで送信した動向データと差がわずかしかない動向データを送ることとなり、前回の動向データとほぼ重複して送信の有効性が減少する。例えば、（Ｄ）に示すように、Ｔ２ｍａｘ＝±１／２・Ｔ１としたときは、Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−Ｔ１よりＴｍｉｎ＝０となる。また、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋Ｔ１よりＴｍａｘ＝２・Ｔ１となる。これらのことを勘案して、図２（Ａ）のボックス（２）では、Ｔ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１と仮定している。Ｔｍｉｎ＝Ｔ１−１／２・Ｔ１＝１／２・Ｔ１となり、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋１／２・Ｔ１＝（１＋１／２）Ｔ１となる。したがって、ボックス（１）では、Ｔｍｉｎが０．０５秒、Ｔｍａｘが０．１５秒とされている。
以上より、ｋの最大値ｍは、Ｔ２ｍａｘを考慮して決定される。図２（Ａ）のボックス（２）ではＴ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１（０．０２５秒）と仮定しており、ΔＴは０．００５秒と仮定しているため、Ｔ２ｍａｘ＝±１／４・Ｔ１＝±ｋ×ΔＴを満たすｋは５、すなわちｋの最大値ｍは５と算出される。
また、平均送信時間間隔（Ｔａｖｒ）は、状況に応じて可変にすることもできる。例えば、周辺の車両が多いときには、平均送信時間間隔を長くして信号衝突の確率を一層下げることもできる。なお、ｋの値の選択に一様乱数を使用したときの平均送信時間間隔は、Ｔａｖｒ＝Ｔ１＋ｍ／２・ΔＴである。
【００１９】
上記を踏まえた上で、図２（Ａ）の送信パケットＰの送信時間間隔の具体的例の説明をする。
Ｐ１を送信するときはｋ＝０が選択されているため、式（２）よりＴ２＝０、式（１）よりＴ＝Ｔ１となる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ１は、一定送信間隔Ｔ１による送信タイミングｔ１で送信開始、ｔ１からＰＴ後（ｔ１から０．０１秒後）に送信終了となる。
Ｐ２を送信するときはｋ＝＋５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝＋５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１＋５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ２は、Ｐ１の送信時点ｔ１からＴ１＋５・ΔＴ後（ｔ１から０．１＋０．０２５＝０．１２５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．１２５＋０．０１＝０．１３５秒後）に送信終了となる。
Ｐ３を送信するときはｋ＝−５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝−５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１−５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ３は、Ｐ１の送信時点ｔ１から２×Ｔ１−５・ΔＴ後（ｔ１から２×０．１−０．０２５＝０．１７５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．１７５＋０．０１＝０．１８５秒後）に送信終了となる。なお、Ｐ２とＰ３の送信時間間隔はＴ１−２ｍ・ΔＴであるため、最小送信時間間隔Ｔｍｉｎである。
Ｐ４を送信するときはｋ＝＋５（すなわち、ｋの最大値ｍ）が選択されているため、式（２）よりＴ２＝＋５・ΔＴ、式（１）よりＴ＝Ｔ１＋５・ΔＴとなる。よって、（Ｂ）に示すように、Ｐ４は、Ｐ１の送信時点ｔ１から３×Ｔ１＋５・ΔＴ後（ｔ１から３×０．１＋０．０２５＝０．３２５秒後）で送信され、さらにＰＴ後（ｔ１から０．３２５＋０．０１＝０．３３５秒後）に送信終了となる。なお、Ｐ３とＰ４の送信時間間隔はＴ１＋２ｍ・ΔＴであるため、最大送信時間間隔Ｔｍａｘである。
このように、各車両が異なる値Ｔの送信時間間隔でデータを送信することにより、同じ送信周波数を使った場合にも各車両が送信した信号の衝突確率を下げることができる。
また、この送信方法によれば、送信タイミングｔが各車両でランダムであり非同期となるため、タイムスロットを使用して各車両の送信タイミングの同期を取る必要がない。また、送信タイミングの同期を取るために各車両が共通の時刻を持つ必要も無い。
【００２０】
図３は、通信部６が送信に使用する周波数を模式的に示している。本実施例では、送信周波数がｎチャネル（ｎ＝１，２，３，・・・，ｎ；ｎは正の整数）あり、その中の１チャネルを選択して送信する。ｎの選択には、乱数を利用することができる。このときの各車両からの送信信号の衝突確率は、１チャネルのみを使用した場合と比較すると１／ｎに低下する。
また、各車両の通信部６は、ｎチャネルの送信信号を同時に受信できるように、周波数に対応したｎチャネルの受信機能を有する。
このように、複数の周波数を使用した通信方法（マルチチャネル）により、各車両の通信部６から送信される信号衝突確率を低減し、許容される送信時間間隔内に通信する確率を上げることができる。
なお、図３においては、図２において説明した周波数の送信時間間隔が一定でない方式を組み合わせて併用している。これにより、各車両から送信される信号の衝突確率をさらに低減化することができる。
【００２１】
車両突防止警報装置１の情報処理部４は、入力された自車両の動向データと他車両の動向データに基づいて、車両間距離、予測経路、衝突予測位置への到達所要時間等を計算し、衝突の危険度を演算する。衝突危険度演算処理の詳細な手順については、後に説明をする。
さらに、情報処理部４は、算出された衝突危険度に応じて、警告出力部８から衝突警告を出力する。
【００２２】
ここで、図４を参照して、情報処理部４が衝突危険度演算を行う際に用いる座標系について説明をする。
まず、図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、従来から位置に関する演算に用いられているデカルト座標系について説明をしておく。
（I）ＧＰＳ受信機２２から出力される緯度・経度・高度は、地球をほぼ球体に近い楕円体と見なして計算された値であり、緯度は度単位、経度は度単位、高度はメートル単位で表わされる。例えば、図４（Ａ）に示すように、領域Ｒ１（緯度方向１度：１００，０００ｍ、経度方向１度：１２０，０００ｍで囲まれる大きさ）内の緯度θａ、経度φ、高さａメートルの点Ａは（θａ、φａ、ｚａ）と、緯度θｂ、経度φｂ、高さｂメートルの点Ｂは（θｂ、φｂ、ｚｂ）と表わされる。（緯度θは度単位、経度φは度単位、高度ｚはメートル単位である。）
（II）上記の緯度θ・経度φ・高度ｚで表わされた点を、長さ単位（メートル単位等）で表わされるデカルト座標系の点に変換する。これは、緯度θと経度φで表わされた２点間の距離の算出等が容易でないことから、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向が同値の長さ単位で表わされるデカルト座標系を用いて計算し易くするためである。
例えば、図４（Ｂ）に示すように、上記の点Ａと点Ｂを、メートル単位で表わされるｘ，ｙ，ｚ軸によるデカルト座標系に変換した場合、点Ａは点Ａ’（ｘａ、ｙａ、ｚａ）、点Ｂは点Ｂ’（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）に変換される。（ｘ、ｙ、ｚともメートル単位である。）
この変換に用いられる典型的な変換式は、以下の式（３）、（４）、（５）である。
【００２３】
【数３】
【００２４】
【数６】
以上のように、デカルト座標系を用いると、（II）において緯度・経度等の単位から長さ単位への複雑な変換計算、（III）において長さ単位から緯度・経度等への複雑な変換計算が必要となり、演算量が大きくなる。
【００２５】
次に、本実施例において用いられる座標系について説明をする。本実施例においては、緯度・経度等による座標系の欠点（２点間の距離の算出等が容易でないこと）を改良した座標系、すなわち、緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系を用いる。
（I）地球はほぼ球体に近い楕円体であるため、図４（Ａ）の点Ａ（θａ、φａ、ｚａ）、点Ｂ（θｂ、φｂ、ｚｂ）が属する領域Ｒ１における経度１度あたりの弧長ＬｏｎＬと、緯度１度当たりの弧長ＬａｔＬは、以下の式（７）、（８）で求められる。
【００２６】
【数７】
（II）領域内の緯度方向の成分に全てＬｏｎ−ｒａｔｉｏを乗算する。これにより、緯度成分、経度成分、高度成分を統一的に扱うことができ、どの方向でも一定の度を進むと一定の距離を移動することになる（すなわち、緯度成分、経度成分、高度成分の弧長比を１：１：１とする座標系を用いることになる）。領域Ｒ１内の緯度方向の成分に乗算した結果、点Ａは点Ａ’’（θａ×Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏ、φａ、ｚａ／ＬｏｎＬ）、点Ｂは点Ｂ’’（θｂ×Ｌｏｎ−ｒａｔｉｏ、φｂ、ｚｂ／ＬｏｎＬ）となる。これを、図４（Ｃ）に示す座標系において、それぞれ点Ａ’’（ｌａｔａ、ｌｏｎａ、Ｚｄｅｇａ）、点Ｂ’’（ｌａｔｂ、ｌｏｎｂ、Ｚｄｅｇｂ）としている。
この座標系では、距離を度単位で表現する必要がある。点Ａ’’−点Ｂ’’間の距離Ｌａ’’ｂ’’を度単位の表現でＬｄｅｇ−ａ’’ｂ’’とすると、Ｌｄｅｇ−ａ’’ｂ’’＝Ｌａ’’ｂ’’／ＬｏｎＬ［度］となる。すると、以下の式（９）で表わされる関係が得られる。
【００２７】
【数９】
なお、この座標系で求めた距離Ｌｄｅｇから通常の距離Ｌへの変換は、（Ｌ＝Ｌｄｅｇ×ＬｏｎＬ）で容易に求めることができるため、演算量が増大することもない。
（III）交点等の２次的に算出された点を、地図に対応させるため、元の緯度・経度等の値に変換する。すなわち、経度成分はそのままの値を使用でき、緯度成分はＬｏｎ−ｒａｔｉｏで除算することで元の緯度の値に変換できる。
以上のように、緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系を用いると、一旦（I）で経度１度あたりの弧長と緯度１度当たりの弧長を算出した後は、（II）（III）で比較的簡易な計算によって２点間の距離の計算等を行うことができ、演算量を節約することができる。
【００２８】
なお、上記の緯度・経度の単位度当たりの地球上での弧長を等しくする座標系で求めた点、例えば、図４（Ｃ）の点Ａ（ｌａｔａ、ｌｏｎａ、Ｚｄｅｇａ）、点Ｂ（ｌａｔｂ、ｌｏｎｂ、Ｚｄｅｇｂ）を、以下では説明の便宜のために、点Ａ（ｐａ、ｑａ、ｒａ）、点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ、ｒｂ）といった表現で表すこととする。
【００２９】
車両突防止警報装置１の警告出力部８は、表示装置８２、発光装置８４、音声装置８６、振動装置８８のいずれか１つ以上を選択することができる。表示装置８２及び音声装置８６として、車両用ナビゲーションシステムを使用することも可能である。
警告出力部８として表示装置８２を選択したときは、自車両と他車両の位置を電子地図画面上に重畳して表示する。また、車両の移動方位を表示することもできる。衝突の可能性があるときは、衝突予測位置や、危険度に基づいた文字やシンボル等の警告表示を画面に表示する。
警告出力部８として発光装置８４を選択したときは、衝突危険度に基づき、点滅表示することもできる。発光装置は、好適には車室内のインパネ付近に配置される。発光装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された発光装置を点滅表示することもできる。
警告出力部８として音声装置８６を選択したときは、衝突危険度に基づき、警報音や音声を出力する。音声装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置から警報音や音声を出力することもできる。
警告出力部８として振動装置８８を選択したときは、他車両の接近方向に類似する方向の箇所を振動して運転者に振動を伝える。
【００３０】
次に、図５のフローチャートに従って、前述した車両衝突警告装置を使用した他車両との衝突警告処理の手順の詳細を説明をする。
自車両では、動向データ取得部２が、自車両の緯度・経度・高度（車両位置）、移動方位、車速・加速度（移動速度）を検出している（ステップＳ２）。検出された車両位置、移動方向、移動速度に関するデータ（動向データ）は、情報処理部４に入力される（ステップＳ４）。
【００３１】
情報処理部４は、入力された自車両の動向データの補正を行う（ステップＳ６）。この補正は、ＧＰＳ受信機２２が車両位置等の測位計算を開始してから情報処理部４が衝突危険度演算を開始するまでの時間差を考慮して、車両位置のデータの補正を行うものである。
図６を例にとって、車両位置のデータの補正について説明をする。図６の上側を真北とした場合、例えば、補正前の動向データで報告される自車両Ａの現在位置を点Ａ（ｐａ、ｑａ)、車速をｖａ、真北からの偏角をθａとし、他車両Ｂの現在位置を点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）、車速をｖｂ、真北からの偏角をθｂとする。車速ｖａ、ｖｂは変化しないものとする。これら補正前の点Ａ、点Ｂは、ＧＰＳ受信機２２が測位計算を行なった時点での位置である。また、補正後の動向データによる自車両Ａの現在位置は点Ａ’（ｐａ’、ｑａ’）、他車両Ｂの現在位置は点Ｂ’（ｐｂ’、ｑｂ’）である。これらの補正後の点Ａ’、点Ｂ’は、自車両Ａが衝突危険度演算処理を行なう時点での位置である。すなわち、動向データでは点Ａ、点Ｂの現在位置が報告されるにも拘わらず、実際には点Ａ’、点Ｂ’まで進んだ現在位置おいて危険度演算処理を行うこととなってしまう。このため、以下のようにデータの補正を行なう。
点Ａの時点と点Ａ’の時点との時間差をΔＴａ、点Ｂの時点と点Ｂ’の時点との時間差をΔＴｂとする。時間差ΔＴａ、ΔＴｂは、以下の式（１０）で求めることができる。
【００３２】
【数１０】
以上より、車速ｖａ、ｖｂは変化しないので、図６に示す点Ａ’は式（１１）によって、点Ｂ’は式（１２）によって求めることができる。
【００３３】
【数１１】
【００３４】
次に、情報処理部４が、通信部６が信号を送信できる１の周波数を選択する（ステップＳ８）。周波数の選択方法は、上記の図３で示した通りである
続くステップＳ１０では、その時点が送信タイミングか否かを判定する。上記の図２に示したように、送信タイミングは送信時間間隔が一定とならないように選択される。他の車両からの送信が確認されず自車両の送信タイミングであると判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移行する。一方、他車両の送信が確認され自車両の送信タイミングでないと判定すれば（ＮＯ）、他の車両からの送信が終了して自車両の送信タイミングになるまで待機してからステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１２では、動向データを通信部６を介してアンテナ６０より送信相手を特定せずに送信する。本実施例では上述したように、送信距離の範囲は２００ｍ以内に限られている。
【００３５】
一方、他車両においても、他車両の車両位置等が検出されデータ補正が行われた上で、動向データが送信されている。このため、自車両の通信部６において、他車両の動向データが受信されているか否かを確認する（ステップＳ１４）。ＮＯの場合は、自車両の周辺２００ｍ以内には他車両が存在せず動向データが受信されていないため、ステップＳ２の処理に戻る。ＹＥＳの場合は、自車両の周辺２００ｍ以内に他車両が存在し動向データが受信されているため、他車両の動向データを通信部６から情報処理部４へ入力する（ステップＳ１６）。
【００３６】
続くステップＳ１８においては、情報処理部４が、自車両の動向データと他車両の動向データに基づいて、他車両と自車両の衝突の危険度を演算する。
【００３７】
図８を参照して、ステップＳ１８の衝突危険度演算処理の詳細な手順を示す。
なお、図８において丸囲みされた数字は、演算された危険度を表わしている。以下に、それぞれの数字が表わす危険度の内容を示す。
危険度０：衝突の可能性がない、あるいは、衝突の可能性が極く小さい
危険度１：衝突の可能性が小
危険度２：衝突の可能性が中、注意
危険度３：衝突の可能性が大、危険
【００３８】
動向データに基づいて、自車両と他車両のうち少なくとも１つが停車中であることが判定されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、自車両も他車両もともに走行中と判定されると（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０４に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０４では、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位が同じであるか、もしくは同じ移動方位からプラスマイナス５°以内であるかを判定する。例えば、自車両も他車両もともに真北に移動していればＹＥＳとされる。もしくは、図９（Ａ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真北から西へ５°偏角方向に移動していたり、（Ｂ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真北から東へ５°偏角方向に移動していれば、ＹＥＳとされる。
【００４０】
図９の（Ａ）のように、両者の予測経路の交点が現在位置より前方にあるときは、衝突の可能性があると判定されることになる。一方、（Ｂ）に示すように、予測経路の交点が現在位置より後方にあるときは、衝突の可能性はないと判定されることになる。しかしながら、自車両と他車両が、同一道路上を走行中である場合は、両者の移動方位のわずかな違いや動向データの測定誤差等により、（Ａ）と（Ｂ）の状態が相互に頻繁に入れ替わる。このため、安定した衝突判定が行えないだけでなく、衝突の可能性がないとする誤判定をもたらす虞がある。
そこで、自車両の予測経路と他車両の予測経路が同一線上に重なるとき、あるいは、ほぼ同一線上に重なるとき（ステップＳ１０４でＹＥＳのとき、あるいは、ステップＳ１１８でＹＥＳのとき）は、以下のステップＳ１０６からステップＳ１１４（あるいは、ステップＳ１２０からステップＳ１２８）の処理を行う。
【００４１】
ステップＳ１０６では、自車両の現在位置と他車両の現在位置の横方向の距離ｈ１を求める。図９（Ｃ）に横方向の距離ｈ１が模式的に示されている。ｈ１は、自車両の現在位置のｑａと他車両の現在位置のｑｂとの差で求められる。ｈ１が１０ｍを超えると判定されると（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、ｈ１が１０ｍ以内であると判定されると（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１１０に移行する。
【００４２】
ステップＳ１１０では、自車両の現在位置と他車両の現在位置から車両間距離ｄ１を求める。図９（Ｃ）に示すｄ１は、以下の式（１３）で求められる。
【００４３】
【数１３】
【００４４】
ステップＳ１１４では、他車両が後方から接近中か否かを判定する。この判定を行なうには、図９（Ｄ）に示すように、一方の車両の予測経路上に、他車両の現在位置を垂直に射影する。そして、自車両の現在位置と射影後の他車両の仮位置とに基づいて、他車両が後方から接近中か否かを判定する。
【００４５】
まず、図１０において、点Ａ（ｐａ、ｑａ）に位置する自車両Ａと点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）に位置する他車両Ｂを例にとって、自車両の予測経路上に他車両の現在位置を射影する方法を説明する。
以下の式（１４）、（１５）によって、点Ａ（ｐａ、ｑａ）に位置する自車両Ａの予測経路上に、他車両Ｂの現在位置である点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）を垂直に射影すると、他車両の仮位置の点Ｂ’（ｐｂ’、ｑｂ’）が得られる。
【００４６】
【数１４】
次に、他車両が後方から接近中か否かの判定は、以下のように行われる。図１０において、自車両Ａの単位方向ベクトルを（ｃｏｓθ、ｓｉｎθ）とすると、以下の式（１６）、（１７）が得られる。
【００４８】
【数１６】
式（１６）を変形した式（１８）、式（１７）を変形した式（１９）より、時間ｔが求められる。
【００４９】
【数１８】
【００５０】
他車両が前方を走行している場合は（図１０の状態）、ステップＳ１１４ではＮＯと判定される。この場合は自車両から視覚的に認識できるため、危険度０とされる。
他車両が後方を走行している場合は（図９の状態）、自車両の車速＞他車両の車速であれば（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、自車両の車速＜他車両の車速であれば（ステップＳ１１６でＮＯ）、危険度２とされる。この場合は、図９（Ａ）のように、自車両と他車両の予測経路の交点が現在の位置よりも前方にあるときも、（Ｂ）のように自車両と他車両の予測経路の交点が現在の位置よりも後方にあるときも、危険度２とされる。実際に（Ｂ）の状態であれば衝突の可能性はないが、演算時点では（Ａ）の状態であるか（Ｂ）の状態であるかが未確定であるために、実際がいずれの場合であっても衝突の可能性があるとする。
【００５１】
一方、ステップＳ１０４でＮＯとされた場合は、ステップＳ１１８に移行する。ステップＳ１１８では、自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位が逆であるか、もしくは逆の移動方位からプラスマイナス５°以内であるかを判定する。例えば、自車両が真北に移動しており他車両が真南に移動していればＹＥＳとされる。もしくは、図１１（Ａ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真南から東へ５°偏角方向に移動していたり、（Ｂ）のように自車両が真北に移動しており他車両が真南から西へ５°偏角方向に移動していればＹＥＳとされる。
この場合も、上記のステップＳ１０６からステップＳ１１４と同様の方法によって、ステップＳ１２０からステップＳ１２８までの処理を行う。
【００５２】
まず、図１１（Ｃ）に示すように、自車両の現在位置のｑａと他車両の現在位置のｑｂの差から距離ｈ２を求め（ステップＳ１２０）、ｈ２が１０ｍを超えるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ｈ２が１０ｍを超える場合（判定でＹＥＳ）は、危険度０とされる。ｈ２が１０ｍ以内の場合（判定でＮＯ）は、図１１（Ｃ）に示す自車両の現在位置と他車両の現在位置から、式（１３）によって車両間距離ｄ２を求め（ステップＳ１２４）、ｄ２が２０ｍを超えるか否かを判定する（ステップＳ１２６）。ｄ２が２０ｍを超える場合（判定でＹＥＳ）は、危険度０とされる。
ｄ２が２０ｍ以内の場合（判定でＮＯ）は、式（１４）、（１５）によって、図１１（Ｄ）に示すように、自車両の予測経路上に他車両の現在位置を垂直に射影する。そして、自車両の現在位置と射影後の他車両の仮位置とに基づいて、式（１８）ないしは式（１９）によって、他車両が後方から接近中か否かを判定する。式（１８）ないしは式（１９）によって、ｔ＞０と計算されたときは他車両は前方を走行し（図１１（Ａ）から（Ｄ）の状態）、ｔ＜０と計算されたときは他車両は後方を走行している（図１１（Ｅ）の状態）こととなる。
他車両が後方を走行している場合は（図１１（Ｅ）の状態）、ステップＳ１２８ではＮＯと判定され、危険度０とされる。一方、他車両が前方を走行している場合は（図１１（Ａ）から（Ｄ）の状態）、危険度１とされる。この場合は、図１１（Ａ）のように、自車両と他車両の予測経路の交点が自車両の現在位置よりも後方にあるときも、（Ｂ）のように自車両と他車両の予測経路の交点が自車両の現在位置よりも前方にあるときも、危険度１とされる。実際に（Ａ）の状態であれば衝突の可能性はないが、演算時点では（Ａ）の状態であるか（Ｂ）の状態であるかが未確定であるために、実際がいずれの場合であっても衝突の可能性があるとする。なお、（Ｂ）の状態であっても視覚的に認識できる可能性があるため、比較的低い危険度とされる。
【００５３】
ステップＳ１１８でもＮＯとされた場合は、自車両の予測経路と他車両の予測経路は５°を超える角度をなして交差する。この場合は、自車両から他車両を視覚で認識することができない可能性が高く、他車両からも自車両を視覚で認識することができない可能性が高い。したがって、以下のステップＳ１３０以降の処理を行う。
まず、自車両と他車両が交差すると予測される交点を求め、交点までの自車両と他車両の到達所要時間を求める（ステップＳ１３０）。
【００５４】
図１２に、自車両の現在位置と他車両の現在位置と、自車両の予測経路と他車両の予測経路が交差すると予測される交点の位置の関係が例示されている。図１２の上側を真北とする。点Ａ（ｐａ、ｑａ）にいる自車両Ａが、真北からの偏角θａ、速度ｖａで移動しており、点Ｂ（ｐｂ、ｑｂ）にいる他車両Ｂが真北からの偏角θｂ、速度ｖｂで移動しているとき、両者の予測経路は点Ｃ（ｐｃ、ｑｃ）で交差すると予測されている。
自車両Ａの予測経路は式（２０）、他車両Ｂの予測経路は式（２１）で求められる。
【００５５】
【数２０】
【００５６】
【数２２】
【００５７】
【数２４】
続くステップＳ１３２では、上記で求められた自車両と他車両の交点への到達所要時間から、自車両または他車両のいずれかが既に交点を通過した後か否かを判定する。自車両の交点Ｃへの到達所要時間ｔｃａか、他車両の交点Ｃへの到達所要時間ｔｃｂのいずれかが負であれば、負である車両は既に交点Ｃを通過した後なのでＹＥＳとなり、危険度０とされる。一方、ｔｃａもｔｃｂも正であれば、自車両も他車両も交点を通過する前（図１２の状態）なのでＮＯとなり、ステップＳ１３４に移行する。
【００５９】
ステップＳ１３４では、早く交点Ｃに到達する車両が交点Ｃに到達する時の、自車両と他車両の間の距離ｄ３を求める。例えば、図１２において早く交点Ｃに到達するのが他車両Ｂと予測された場合（ｔｃａ＞ｔｃｂの場合）は、他車両Ｂが交点Ｃに到達する時の自車両Ａの予測位置との距離ｄ３を求める。ｄ３は、自車両Ａの予測位置である点Ａ’（ｐａ’、ｑｂ’）と他車両の予測位置である点Ｃ（ｐｃ、ｑｃ）の距離であり、以下の式（２６）で求められる。
【００６０】
【数２６】
式（２６）より、ｄ３が２０ｍを超える場合は（ステップＳ１３６でＹＥＳ）、危険度０とされる。一方、ｄ３が２０ｍ以内の場合であり１０ｍを超える場合は（ステップＳ１３８でＹＥＳ）、危険度１とされる。ｄ３が１０ｍ以内の場合であり、自車両または他車両の車速が１０ｋｍ／ｈを超える場合は（ステップＳ１４０でＹＥＳ）、危険度３とされる。自車両または他車両の車速が１０ｋｍ／ｈ以下の場合は（ステップＳ１４０でＮＯ）、危険度２とされる。
【００６２】
このように衝突の危険度が算出されたら、図５のステップＳ２０において、警告出力部８によって、衝突の危険度に応じた衝突警告が出力される。
【００６３】
警告出力部８として表示装置８２を選択したときは、図１３（Ａ）に示すように、車両用ナビゲーションシステム３０を使用することが可能である。この場合、（Ｂ）に示すように、電子地図画面３１上に、自車両３２と他車両３３の位置と移動方位を重畳して表示する。衝突の可能性があるときは、衝突予測位置３４や、危険度に基づいた文字やシンボル等の警告表示３５を画面に表示して、運転者に危険を知らせる。
他車両３３や衝突予測位置３４は、運転者の選択により非表示にすることができる。例えば、自車両３２から半径５０ｍ以内の他車両３３のみを表示したり、複数の衝突予測位置３４がある場合には危険度が最大であるものだけを表示するというような利用方法も可能である。また、自車両３２、他車両３３、衝突予測位置３４は、衝突の危険度に応じて表示色を変えることもできる。更に、電子地図画面３１上の他車両３３の接近方向を周囲と異なる色にする等の強調表示をして、運転者に接近方向を分かりやすくする構成としてもよい。なお、衝突予測位置３４が交差点内と計算された場合には、算出された危険度が低くても特に衝突の可能性が大きいとして、高い危険度の表示を行うことも可能である。
【００６４】
表示装置８２として発光装置８４を選択したときは、車室内に発光装置を複数配置して、他車両の接近方向と類似な方向の発光装置を点滅表示することもできる。例えば、図１３（Ａ）では２つの発光装置４０と４２が配置されており、左方向から他車両が接近しているときは４０が点滅し、右方向から他車両が接近しているときは４２が点滅する。
【００６５】
警告出力部８として音声装置８６を選択したときは、図１３（Ａ）の車両用ナビゲーションシステム３０を使用することが可能である。あるいは、フロントスピーカー５０、５２やリアスピーカー５４、５６を使用することが可能である。これらの音声装置は、衝突危険度に基づき、警報音や音声により運転者に危険を知らせる。音声によって出力されるときは、他車両の接近状況（左右の方向の区別など）を知らせることもできる。
音声装置が車室内に複数配置されている場合には、他車両の接近方向と類似な方向に配置された音声装置から警報音や音声が出力される。例えば、他車両が右前方から接近しているときには、フロントスピーカー５２から出力され、左後方から接近しているときには、リアスピーカー５４から出力されるようにする。
【００６６】
警告出力部８として振動装置８８を選択したときは、他車両の接近方向に類似する方向の箇所を振動することで、運転手に他車両の接近方向を分りやすく警告する。例えば、図１３（Ｃ）に示すように、運転手の座席６０を振動可能な構成とし、他車両が左方向から接近する場合には座席の左肩部分６２を振動し、他車両が右方向から接近する場合には座席の右肩部分６４を振動して警告する。
【００６７】
最後に図５のステップＳ２２において、衝突警告処理を終了するか否かを判定し、ＮＯの場合はステップＳ２に戻って一連の処理を繰り返す。一方、ＹＥＳの場合は衝突警告処理を終了する。
【００６８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
・本実施例では、通信距離の範囲を２００ｍ以内としていたが、これに限られるものではなく、任意の距離の範囲を選択することができる。この場合、通信距離の範囲内に存在すると予測される車両の数によって、通信距離の範囲を限定することが好適である。
・本実施例では、車速が変化しないものとして車両位置のデータの補正を行なう方法を採用していたが、これに限られるものではない。車速の変化も加味したさらに高次の補正方法を採用することも可能である。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両衝突警告装置のシステム構成を示す図である。
【図２】 通信部の送信方法を示す図である。
【図３】 通信部の送信方法を示す図である。
【図４】 演算を行う際に用いられる座標系の例を示す図である。
【図５】 車両衝突警告処理の手順を示す図である。
【図６】 車両位置のデータの補正を説明する図である。
【図７】 ＧＰＳ受信機の測位計算開始から情報処理部の衝突危険度演算開始までの経過時間の例を示す図である。
【図８】 衝突危険度演算処理の詳細な手順を説明する図である。
【図９】 自車両と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位がほぼ同じである例を示す図である。
【図１０】自車両の予測経路上に他車両の現在位置を射影する例を示す図である。
【図１１】自車両の予測経路と他車両の予測経路がともに直線状であり、自車両と他車両の移動方位がほぼ逆である例を示す図である。
【図１２】自車両と他車両の現在位置と、自車両と他車両の予測経路の交点の例を示す図である。
【図１３】警告出力部の例を示す図である。
【符号の説明】
２ ：動向データ取得部、
４ ：情報処理部、
６ ：通信部、
８ ：警告出力部
Claims (3)
- 自車両の位置と移動方位と移動速度に関する自車両動向データを取得する自車両動向データ取得手段と、
取得した自車両動向データを他車両に送信する送信手段と、
他車両が送信する他車両動向データを受信する受信手段と、
取得した自車両動向データと受信した他車両動向データに基づいて自車両と他車両の衝突危険度を演算する演算手段と、
演算された危険度に応じて自車両に警告する警告手段を備え、
前記送信手段は、送信先を限定せずに、以下の式（１）によって定義される不均一な時間間隔Ｔで送信するものであり、
Ｔ＝Ｔ１+Ｔ２ （１）
ここでＴ１は一定の送信時間間隔であり、Ｔ２は他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間に送信毎に選択される係数を乗じて算出される調整用時間間隔であり、
前記不均一な時間間隔Ｔは、最小時間間隔と最大時間間隔によって定義される範囲から選択され、前記最小時間間隔と前記最大時間間隔は、自車両の移動速度が遅い場合にはそれぞれ大きい値に決定され、自車両の移動速度が速い場合にはそれぞれ小さい値に決定される
ことを特徴とする車両衝突警告装置。 - 前記調整用時間間隔Ｔ２は以下の式（２）によって定義されるものであり、
Ｔ２＝±ｋ×ΔＴ （２）
ここでｋは整数の係数であり、ΔＴは他車両動向データを他車両が送信しているか否かを確認するのに必要な時間である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両衝突警告装置。 - 前記送信手段は、予め設定されている複数の周波数の中から一つの周波数を選択して送信先を限定せずに送信し、
前記受信手段は、予め設定されている複数の周波数の全てが受信可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両衝突警告装置。
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