JP4923579B2 - 挙動情報取得装置、表示端末及び挙動情報通知システム - Google Patents

Description

本発明は、車両等の乗り物に乗った際にも周囲の様子を逐一気にすることなく、安全に電子書籍や映像コンテンツを楽しむことができる通知システムに関する。

現在、携帯端末や車載機器が発達し、いつでも、どこでも、文字や画像、音楽、映像等のさまざまなコンテンツを視聴することが可能となっている。また、ネットワーク技術の発達により、自宅のPCやレコーダから直接コンテンツを取得して外出先で視聴することが可能になるなど、今後ますますこの傾向が強くなるものと予想される。このような中で、電車やバスのような乗り物に乗車した際にコンテンツを視聴する機会も確実に増加していくものと予想される。

従来、電車、バスなどの急停止や横揺れのような車両の挙動に起因する危険の防止については、乗客が進行方向を見る、あるいは通勤路等であればその経験から自ら備えるという対策か、あるいは曲がるときに運転手が乗客に声をかけるなどの手段で、揺れに備えるなどの注意喚起が行われていた。
また、携帯端末にバスなどの乗り物到来を通知することが考えられていた(特許文献１)。

特開２０００−３３１２９０

しかしながら、上記従来技術では、携帯端末でイヤホンをして、コンテンツに集中している場合など、周囲の環境がわからない場合には、カーブや車両の揺れで体のバランスを崩して転倒してしまうなどの危険があった。
また、既存のカーナビゲーションシステムは、運転者が次の挙動を決定するために必要な情報を提供する機能を有するが、電車・バスなどに乗車している利用者にとっては、そのような情報よりもむしろ、当該車両が次にどのような挙動をするか、という情報そのものが重要であり、カーナビゲーションシステムではそのような情報を提供する機能がない、という問題がある。

上記問題点を鑑み、本発明では乗車中に端末で各種コンテンツに集中している場合でも、車両の挙動を事前に知り、転倒などの危険を回避できる表示システムを提供することを目的としている。

本発明における車両挙動情報通知システムは、「急停止する」「大きく揺れる」「右（左）に傾く」などの車両の挙動情報を予め取得する車両挙動取得部と、取得した情報を文字・映像等のコンテンツと共に再生して利用者に伝える端末から構成されている。

そして本発明によるシステムでは、上記挙動情報を利用者の携帯端末や車両に設置された端末に閲覧中のコンテンツと共に表示することにより、コンテンツに集中していて周りを見ることがなくても、車両の挙動を予め知り、体のバランスを崩して転倒するなどの危険を防止できるようにしている。

本発明によれば、利用者が乗り物に乗車中に各種コンテンツに集中していても、予め急停止などの危険を認識することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明における実施例として、電車車両に適用する場合を示す。図１は、挙動情報取得装置を車両に設置する場合の構成図である。本実施例における電車車両１は、挙動情報取得装置１１と、挙動情報表示端末１４へ情報を伝送する通信路１２を備える。

図２に、本実施例における挙動情報表示端末の概観図を示す。挙動情報表示端末１４は、電子書籍・映像コンテンツ等を表示可能な表示画面１４０１と、利用者からの操作ボタン１４０２と、挙動情報送信部からの挙動情報を受信する受信部１４０３を備える。
本実施例では、利用者からの入力が操作ボタン１４０２によるものと想定するが、入力部のインタフェースは、タッチパネルや音声入力でも良い。

次に図３のブロック図を用いて、挙動情報取得装置１１の内部構成を説明する。
挙動情報取得装置１１は、全体の制御を行うCPU （Central Processing Unit）１１１１と、メモリ１１１０と、線路形状やメンテナンス情報、運行情報等の各種情報を格納する線路情報格納DB（Data Base）１１０８と、指令センタ等からの緊急情報等を受信する受信部１１０９と、GPS（Global Positioning System）受信機１１０６及び位置情報算出部１１０７と、速度・加速度等の運動情報を取得するための各種センサ１１０４と、車両進行方向のリアルタイム映像を取得するための撮像部１１０２と、取得した映像を解析して障害物情報や信号機等の指示内容を算出する画像処理部１１０３と、各種センサ１１０４から取得した運動情報、画像処理部１１０３から取得した情報と、受信部１１０９から取得した情報を用いて車両の挙動を予測する挙動情報算出部１１０５と、挙動情報算出部１１０５から送出される情報を、挙動情報表示用端末１４に対して、通信路１２を経由して送信する送信部１１０１から構成される。

次に、図４のブロック図を用いて、挙動情報表示端末１４の内部構成を説明する。挙動情報表示端末１４は、全体の制御を行うCPU １４１２と、メモリ１４１１と、テレビ／ラジオ放送を受信するためのTV／ラジオ受信部１４０９と、予め取得したコンテンツを格納しておくコンテンツ格納部１４１０と、利用者の操作ボタンによる入力を受け付ける入力処理部１４０８と、挙動情報を受信する受信部１４０６と、コンテンツ及び受信した挙動情報の再生制御を行う再生制御部１４０７と、視聴するコンテンツと挙動情報を表示する表示部１４０４、コンテンツと挙動情報を音声出力する音声出力部１４０５から構成される。

以下に、図を用いて、挙動情報取得装置における挙動情報の取得から、挙動情報表示端末における表示までのシステムの動作について説明する。
図５は、車両の挙動情報の取得から表示まで、本発明における挙動情報通知システムの一連の動作のフロー図である。以下、図５にしたがって、挙動情報表示までの流れについて説明する。挙動情報表示端末１４では、本システムにおける処理と並行してコンテンツが再生されているものとする。また、挙動情報の通知方法は、随時挙動情報表示端末１４にて設定可能である。

挙動情報取得装置１１では、最初に、信号機情報等の解析に必要な車両の周囲の映像情報を取得する（S２）。次に、挙動情報の算出に必要な、前記映像情報及び速度・加速度等の挙動算出情報を取得する（S３）。次に、前記情報を用いて挙動情報を算出し（S４）、送信部より、S２で取得した映像情報とともに算出結果を送信する（S５）。

前記S２からS５までの処理は、挙動情報取得装置１１において行う。
挙動情報表示端末１４では、挙動情報取得装置１１から送信された挙動情報を受信する（S６）。挙動情報表示端末は、再生中のコンテンツとともに受信した挙動情報を表示ないしは音声出力する（S７）。

以下、前記の各処理の詳細について説明する。
最初に、図６に従って、本システムにおける挙動情報表示端末１４の基本機能であるコンテンツ再生処理のフローを説明する。
入力処理部１４０７は利用者からの所望のコンテンツの再生指示を受け付ける（S１２）。次に再生制御部１４０６は、指示されたコンテンツが、TV／ラジオのLIVE放送か、挙動情報表示端末への蓄積済みコンテンツか、ネットワーク上に存在するコンテンツかによって、それぞれに対応したコンテンツ取得を開始する（S１３、S１４、S１５）。次に、再生制御部１４０６は、文字、画像、音楽、映像等、取得したコンテンツの種類に応じて、表示部１４０４に表示、あるいは音声出力部１４０５に音声出力する（S１６）。
本処理は、以下に説明する挙動情報表示システムの処理と並行して常に実行されているものとする。

図７は、挙動情報取得装置１１における、映像情報取得処理S２のフローである。まず、撮像部１１０２から、車両進行方向もしくは周囲のリアルタイム映像を取得する（S１０２）。取得した映像は挙動情報送信部１１１２に送られる（S１０３）と同時に、画像処理部１１０１において当該映像を利用した障害物有無の判定処理を行う（S１０４、S１０５）。障害物判定手段としては、例えば、予め取得した映像と撮影した映像を比較する手法を利用することで可能であるが、レーザ光線・赤外線・超音波・レーダなどを利用した検知システムと併用することで、精度を向上させることも可能である。
線路上の障害物は危険性が高いため、この時点で障害物を検知した場合は、緊急情報として運転士に通知し（S１０８）、挙動情報送信部へ障害物有りという情報を送信する（S１０９）。

障害物が検知されなかった場合は、取得した映像内に標識・信号機等の列車の運転に必要なサインを提示するものが含まれるか、含まれる場合、その指示内容を分析し（S１０６）、挙動情報算出部１１０５へ送信する（S１０７）。挙動情報取得装置１１では、車両が発進してから停止するまで、本処理を繰り返す。

図８は、挙動情報取得装置１１における、挙動算出情報取得処理S３のフローである。挙動算出情報とは、車両の挙動の算出に利用する信号・標識指示情報、位置情報、線路情報、速度、加速度情報といった各種情報のことである。
まず、位置情報算出部１１０７が、車両の位置情報を生成し、挙動情報算出部１１０５に渡す（S１２２）。本処理において位置情報は、GPS受信機１１０６から取得したGPSデータと、各種センサ１１０４から取得した加速度情報等を基に算出することを基本とするが、車両が走行する環境に合わせ、他の手段で位置情報を取得することも可能である。

次に、挙動情報算出部１１０５は線路情報格納DB１１０８から、最も近い駅までの距離、進路の線路の曲率などの現在地付近の線路情報を取得する（S１２３）。現在地情報及び線路情報の取得と並行して、挙動情報算出部１１０５は各種センサ１１０４から車両の加速度・速度・姿勢情報を取得する（S１２４）。また、画像処理部１１０３において分析された信号機等の指示内容を取得する（S１２５）。

前記S３のプロセスにより得られた情報から、N秒先の車両の挙動を算出する（S４）。例えば、N=５の場合は、５秒後の車両の挙動を算出することになる。以下、図９にしたがって、挙動情報算出部１１０５における車両の挙動情報算出の流れを説明する。挙動情報算出部ではまず、各種センサから取得した車両の速度情報・加速度情報とメモリに保持された過去〜現在の信号機情報を元に、車両が次に加速をするか、減速をするかを算出する（S１３２）。例えば、最初に受け取った（過去に信号機情報がないときの）信号機情報が停止指示となっているときに、車両の次の挙動を減速と算出する。

次に、現在位置と車両の加速度・速度及び線路情報から次に車両がどのような動きをするかを算出する（S１３３）。例えば、速度・加速度及び線路の曲率から、車両の傾きを算出し、進入速度と駅までの距離から、減速開始のタイミング・減速の大きさと言った挙動情報を算出する。

次に、現在位置と加速度・速度・姿勢及び詳細な線路の形状情報等から、車両の揺れを予測する（S１３４）。車両の揺れを算出する方法としては、予め取得しておいた各地点での車両の揺れに関する情報を線路情報格納DBに保持し、これを利用する方法を基本とするが、車両の速度と経路情報を数値解析処理し、揺れを算出するなどしても良い。
以上の処理により得られた結果を、送信部１１０１に送信する（S１３５）。

上記には明記していないが、電車車両の挙動を予測するに際して、管制システムと連携してより精度の高い挙動情報予測をすることも可能である。自動化された交通システムであれば、管制システム側で車両の挙動をすべて制御するため、予めその情報を挙動情報算出部が取得し、信号機・標識等の情報に代えて利用することなどもできる。
また、上記実施例で示した情報以外にも、車両の挙動に影響を与える情報を取得し、挙動情報の算出に利用することができる。例えば、風速等の天候情報を上記数値解析処理のパラメータに含めることで、挙動算出をより高精度に行うことも可能である。

前記S２の結果得られた映像情報、およびS４の結果得られた挙動情報は、挙動情報取得装置１１の送信部１１０１から、通信路１２を経由して、挙動情報表示端末１４に送信される（S５）。
以上が、挙動情報取得装置１１の動作である。

次に、挙動情報表示端末１４の動作について説明する。
挙動情報表示端末１４は、受信部１４０６において、前記S５にて挙動情報取得装置１１から通信路１２を経由して送信された映像情報及び挙動情報を受信する（S６）。
挙動情報表示端末では、前記S６にて受信した挙動情報を前記コンテンツと同時に表示する表示処理（S７）を行う。

図１０に従って表示/音声出力処理（S７）の流れについて説明する。再生制御部１４０７は、受信部１４０６において受信した映像情報と挙動情報の両方を表示するモードか、挙動情報（文字列）のみを表示するモードかを判定する（S２０２）。尚、どちらの表示モードを利用するかは、予め利用者が指定しておく。判定の結果、前者のモードである場合は、表示画面を分割し、一方に受信した映像情報及び挙動情報を表示する（S２０３）。また、判定結果が後者のモードである場合は、現在視聴しているコンテンツ上に挙動情報文字列のみを表示する（S２０４）。画面の構成例については、後述する。挙動情報の表示は、常時視聴中コンテンツとともに表示してもよいし、挙動情報に変化があった場合のみ表示してもよい。

挙動情報を音声で出力する場合は、挙動情報に変化があった場合のみ音声出力部１４０５より出力する。
また、上記実施例では表示及び音声出力による利用者への通知を例示したが、挙動情報の通知は、端末の振動を用いても良い。

図１１に車両進行方向の映像及び挙動情報の文字列の両方を表示する場合の画面構成例を示す。視聴者が視聴している映像等のコンテンツ５０１が表示された画面５１０上に子ウィンドウ５０２を生成し、挙動情報を通知する。
図１２に、映像情報および挙動情報文字列を表示する子ウィンドウの構成例を示す。子ウィンドウ５０２において、挙動情報文字列５０３及び映像情報５０４を表示する。
図１３に挙動情報の文字列のみを表示する場合の画面構成例を示す。視聴者が視聴している映像等のコンテンツ５０１が表示された画面５１０上に挙動情報文字列５０３を表示する。

図１４に、挙動情報を画面５１０に図形を表示して通知する場合の例を示す。本構成例では、車両の急停止が予測される場合に、視聴者が視聴している映像等のコンテンツ５０１の周囲を図形５０５で囲み、利用者の注意を促す。
本実施例では、図１１から図１４に示す画面構成としたが、表示方法はこれに限定されない。

最後に、挙動情報の通知形式の設定方法について説明する。
図１５は、挙動情報の通知方法設定の流れを示すフロー図である。本処理は、前記挙動情報表示端末の処理中に随時実行するものとする。最初に、利用者の指示により、挙動情報の通知方法選択画面を起動する（S３０２）。通知方法選択画面では挙動情報の通知方法を選択する（S３０３）。選択画面の画面構成例を図１６（６０１）に示す。

次に、利用者の指示により、詳細設定画面を起動する（S３０５）。利用者が詳細設定画面起動を指示しない場合は、入力の受付を終了する。詳細設定画面では、予測される車体の傾きが何度以上の場合に出力する、といった閾値や、急減速・揺れなどの挙動情報の種類と、表示する図形の対応などを設定する（S３０６）。詳細設定画面の画面構成例を図１７（６０２）に示す。利用者がすべての項目を設定するか、設定終了を選択したら、入力の受付を終了する。

入力処理部１４０８では、入力の受付を終了した後に、設定された内容を再生制御部１４０７に送信し（S３０７）、再生制御部１４０７では受信した情報を元に、利用者１４への挙動情報の通知を行う。
以上により、挙動情報の通知形式の設定を完了する。

上記実施例では電車車両に適用する場合を例示した。本発明をバス車両に適用する場合は、バス車両では電車とは違い、右折、左折時の挙動情報がより重要になる、といった違いがあるが、上記線路情報として運行経路の道路情報や車両の方向指示器など運転中の操作に関する情報を利用することで、同様のシステムとすることが可能である。
上記によれば、利用者が乗り物に乗車中に各種コンテンツに集中していても、予め急停止などの危険を認識することができる。

挙動情報配信システムの全体図。 挙動情報表示端末の概観図。 挙動情報取得装置のブロック図。 挙動情報表示端末のブロック図。 挙動情報通知システム全体のフロー図。 コンテンツ再生処理のフロー図。 映像情報処理のフロー図。 挙動情報取得装置の挙動算出情報取得処理のフロー図。 挙動情報取得装置の挙動情報算出処理のフロー図。 挙動情報表示端末の表示処理のフロー図。 映像情報および挙動情報文字列を表示する場合の挙動情報表示端末の画面構成例。 映像情報および挙動情報文字列を表示する子ウィンドウの構成例。 挙動情報文字列のみを表示する場合の挙動情報表示端末の画面構成例。 挙動情報を画面上に図形を表示して通知する場合の画面構成例。 通知方法設定のフロー図。 通知方法選択画面の構成例。 通知方法詳細設定画面の構成例。

符号の説明

１ 電車車両
１１ 挙動情報取得装置
１２ 通信路
１３ 利用者
１４ 挙動情報表示端末
１１０１ 挙動情報送信部
１１０２ 撮像部
１１０３ 画像処理部
１１０４ 各種センサ
１１０５ 挙動情報算出部
１１０６ GPS受信機
１１０７ 位置情報算出部
１１０８ 線路情報格納DB
１１０９ 受信部
１１１０ メモリ
１１１１ CPU
１４０１ 表示画面
１４０２ 操作ボタン
１４０３ 受信部
１４０４ 表示部
１４０５ 音声出力部
１４０６ 受信部
１４０７ 再生制御部
１４０８ 入力処理部
１４０９ TV／ラジオ受信部
１４１０ コンテンツ格納部
１４１１ メモリ
１４１２ CPU
５０１ 映像等コンテンツ
５０２ 挙動情報表示用子ウィンドウ
５０３ 挙動情報文字列
５０４ 映像情報
５０５ 図形
５１０ 表示画面
６０１ 通知方法選択画面
６０２ 通知方法詳細設定画面

Claims (6)

1. 乗り物の挙動の予測を示す挙動情報の算出に必要な情報を取得する挙動算出情報取得手段と、
   前記挙動情報を算出する挙動情報算出手段と、
   前記挙動情報を送信する送信手段と、を備え、
   前記挙動情報算出情報取得手段は、
   前記乗り物の現在位置情報を取得する位置情報取得手段、
   前記乗り物が走行する走行路の情報を格納し取得する線路情報取得手段、
   前記乗り物の速度、加速度、姿勢の情報である運動情報を取得する運動情報取得手段、
   前記乗り物の進行方向ないしは周囲の映像を取得する映像取得手段、および
   前記映像を解析して周囲の状況を把握するための映像情報解析手段を有し、
   前記挙動情報算出手段は、前記挙動情報取得手段で得た情報から前記乗り物の将来の傾き、加速度の向き、大きさ、加速度の変化のタイミング、揺れを示す挙動を予測し、前記乗り物の挙動情報として出力し、
   前記送信手段は、前記挙動情報算出手段で得た前記乗り物の挙動の予測である前記挙動情報を、前記挙動情報を表示する挙動情報表示装置に送信することを特徴とする挙動情報取得装置。
2. 請求項１に記載の挙動情報取得装置において、
   前記線路情報取得手段は、前記乗り物の最も近い停留地点位置を取得し、
   前記挙動情報算出手段は、前記位置情報取得手段によって得られた現在位置情報と、前記停留地点位置から前記停留地点までの距離を前記情報の一つとして取得し、前記乗り物の前記挙動を予測することを特徴とする挙動情報取得装置。
3. 請求項１に記載の挙動情報取得装置において、
   前記線路情報取得手段は、前記乗り物の走行路の曲率を取得し、
   前記挙動情報算出手段は、前記走行路の曲率を前記情報の一つとして入力し、前記乗り物の前記挙動を予測することを特徴とする挙動情報取得装置。
4. 請求項１に記載の挙動情報取得装置において、
   前記線路情報取得手段は、予め取得した前記走行路の前記乗り物の揺れ情報を格納し、
   前記挙動情報算出手段は、前記揺れ情報を前記情報の一つとして入力し、前記乗り物の前記挙動を予測することを特徴とする挙動情報取得装置。
5. 請求項１に記載の挙動情報取得装置において、
   前記送信手段は、前記映像取得手段で取得した映像を、前記前記挙動情報算出手段で得た前記乗り物の挙動の予測である挙動情報と共に、前記挙動情報表示装置に送信することを特徴とする挙動情報取得装置。
6. 乗り物の挙動の予測を示す挙動情報の算出に必要な挙動算出情報を取得し、
   取得した挙動情報に基づいて挙動情報を算出し、
   前記算出した挙動情報を送信する挙動情報取得方法であって、
   前記挙動情報算出情報の取得においては、
   前記乗り物の現在位置情報を取得し、
   予め記憶部に格納した、前記乗り物が走行する走行路の情報を取得し、
   前記乗り物の速度、加速度、姿勢の情報である運動情報を取得し、
   前記乗り物の進行方向ないしは周囲の映像を取得し、および
   周囲の状況を把握するため前記映像を解析し、
   前記挙動情報の算出においては、前記挙動情報の取得で得た情報から前記乗り物の将来の傾き、加速度の向き、大きさ、加速度の変化のタイミング、揺れを示す挙動を予測し、前記乗り物の挙動情報として出力し、
   前記挙動情報の算出で得た前記乗り物の挙動の予測である前記挙動情報を、前記挙動情報を表示する挙動情報表示装置に送信することを特徴とする挙動情報取得方法。

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