JP6693275B2

JP6693275B2 - 移動体検知システム

Info

Publication number: JP6693275B2
Application number: JP2016106749A
Authority: JP
Inventors: 祐次角谷; 達人竹内; 章弘川田; 秀太郎 ▲徳▼永; 紳一郎加藤; 卓士篠田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: JP2017211954A

Description

本発明は、移動体を検知する移動体検知システムに関し、特に移動体と交差点間の距離を推定する技術に関する。

特許文献１には、車両で用いられる無線通信装置と、歩行者が保持する無線通信装置が、それぞれＧＰＳ受信機を用いて取得した無線通信装置の位置を含むＧＰＳ情報を形成し、そのＧＰＳ情報を無線通信によって相互に送信するシステムが開示されている。ＧＰＳ情報を受信した無線通信装置は、受信したＧＰＳ情報から危険度を算出し、その危険度に基づいて注意、警報を行う。

特許第４９３０５３１号

特許文献１の技術では、歩行者が所持する無線通信装置が、無線通信装置の位置を含むＧＰＳ情報を送信する。従って、歩行者が所持する無線通信装置が、ＧＰＳ受信機等の位置検出器を備える必要があるため、位置検出器のコストがかかるという問題が生じる。

また、特許文献１では、車両と歩行者の相対距離を算出しているが、車両と歩行者とが交差点を挟んで位置している場合、歩行者と交差点との距離も、車両の運転者にとって重要な情報である。

車両と歩行者の相対距離が比較的短くても、歩行者が交差点にそれほど接近していなければ、車両は、交差点を通過する際に、歩行者に対してそれほど注意する必要はないからである。しかし、従来、歩行者が位置検出器を備えた無線通信装置を備えていない場合に、車両に搭載された無線通信装置が、歩行者と交差点との距離を推定することはできなかった。

なお、特許文献１においては、検知の対象は歩行者であるが、特許文献１の技術を用いて、歩行者以外の移動体、たとえば自転車などの車両を検知の対象とする場合でも、その移動体で用いられる無線通信装置が位置検出器を備える必要がある点に変わりはない。つまり、特許文献１の技術を用いて移動体を検知する場合、位置検出器のコストがかかるという問題が生じる。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、検知の対象とする移動体が位置検出器を備えていない場合であっても、検知の対象とする移動体と交差点間の距離を推定できる移動体検知システムを提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための本発明は、第１の移動体（１０）で用いられる第１の無線通信機（１００、１００ａ）と、第２の移動体（２０）で用いられ、第１の無線通信機と通信を行う第２の無線通信機（２００、２００ａ）とを備える移動体検知システムであって、
第１の無線通信機は、
第１の移動体の速度を逐次測定する速度測定部（１０３）と、
速度測定部が測定した速度を含む移動体信号を逐次送信する送信部（１０５）を備え、
第２の無線通信機は、
移動体信号を逐次受信する受信部（２０１）と、
受信部が受信する移動体信号の受信信号強度を逐次測定する信号強度測定部（２０２）と、
第２の移動体と所定の交差点までの距離を逐次決定する距離決定部（２１３）と、
第１の移動体から交差点までの距離と第２の移動体から交差点までの距離の和の対数と、対数に乗算する係数とから、受信信号強度を計算する関係式を記憶する記憶部（２０４）と、
受信部が逐次、移動体信号を受信した時刻のいずれかである第１の時刻に、受信部が受信した移動体信号の受信信号強度である第１の受信信号強度と、第１の時刻よりも後の時刻である第２の時刻に受信部が受信した移動体信号の受信信号強度である第２の受信信号強度と、第１の時刻または第２の時刻に受信した移動体信号に含まれる速度と、第１の時刻における第２の移動体から交差点までの距離と、第２の時刻における第２の移動体から交差点までの距離と、記憶部に記憶されている関係式とを用いて、第１の移動体から交差点までの距離を推定する距離推定部（２１６）とを備える。

この発明では、第２の無線通信機は、第１の移動体から交差点までの距離と第２の移動体から交差点までの距離の和の対数と、対数に乗算する係数とから、受信信号強度を計算する関係式を、記憶部に記憶している。

この関係式のパラメータのうち、受信信号強度は信号強度測定部が測定し、第２の移動体から交差点までの距離は、距離決定部が逐次決定する。よって、第１の時刻における関係式の未知パラメータと、第２の時刻における関係式の未知パラメータは、第１の時刻における第１の移動体から交差点までの距離と、第２の時刻における第１の移動体から交差点までの距離と、対数に乗算する係数の３つである。

第１の時刻における関係式と第２の時刻における関係式とから２つの方程式が得られる。さらに、第１の無線通信機は、移動体信号に速度を含ませて送信しており、この速度を用いることで、第１の時刻から第２の時刻までに第１の移動体が移動した移動距離を算出できる。

この移動距離を用いて、２つの未知パラメータの関係、すなわち、第１の時刻における第１の移動体から交差点までの距離と、第２の時刻における第１の移動体から交差点までの距離との関係が表せる。つまり、３つ目の方程式が得られる。３つの未知パラメータに対して、３つの方程式が得られるので、距離推定部は、関係式に含まれる未知パラメータの一つである、第１の移動体から交差点までの距離を推定することができる。

このようにして、第１の移動体から交差点までの距離を推定するので、検知の対象である第１の移動体が位置検出器を備えていなくても、第１の移動体から交差点までの距離を推定できる。

第１実施形態に係る移動体検知システム１の概要を示す図である。自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂを推定する手法の原理を説明する図である。第１実施形態に係る携帯機１００の構成を示す図である。第１実施形態に係る検知装置２００の構成を示す図である。図４の制御部２１０の作動を示すフローチャートである。図５のＳ９の処理を詳しく示すフローチャートである。第１実施形態に係る自転車１０と自動車２０との位置の例を示す図である。第１実施形態に係る自転車１０と自動車２０との位置の例を示す図である。検知装置２００が受信する信号強度の例を示す図である。第２実施形態に係る携帯機１００ａの構成を示す図である。第２実施形態に係る検知装置２００ａの構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態としての移動体検知システム１を図面に基づいて説明する。移動体検知システム１は、自転車１０に搭載された携帯機１００と、自動車２０に搭載された検知装置２００とを備える。なお、自転車１０は請求項の第１の移動体に相当し、携帯機１００は請求項の第１の無線通信機に相当する。また、自動車２０は請求項の第２の移動体に相当し、検知装置２００は請求項の第２の無線通信機に相当する。

［移動体検知システム１の概略作動］
移動体検知システム１の構成および作動の詳細を説明する前に、まず、移動体検知システム１の概略作動を、図１の場面を例として説明する。

図１では、自転車１０および自動車２０は、ともに交差点Ｐに向かって移動している。携帯機１００は、自転車１０の存在を通知する自転車信号を逐次送信する。検知装置２００は、携帯機１００が無線送信する自転車信号を受信すると、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂを推定する。検知装置２００は、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂの推定を繰り返し行う。

また、推定した自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂの変化から、自転車１０が交差点Ｐに接近する方向に移動しているか否かを判断する。そして、自転車１０が交差点Ｐに接近する方向に移動していることを条件の一つとする報知条件が成立したら、検知装置２００は自転車１０に対する注意が必要である旨を自動車２０のユーザに報知する。なお、交差点Ｐは、図４に示す地図データベース２０５に記憶されている交差点の座標である。

［自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂを推定する手法の原理説明］
次に、本実施形態において、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂを推定する手法の原理について説明する。自転車信号の強度は、図２の実線に示すように距離の対数に従って減衰する。なお、交差点において実線が不連続になっている理由は、交差点Ｐにおける回折損のためである。

ここで、自転車−交差点間の実線を平行移動させると、２点鎖線で示すように、交差点−自動車間の実線と連続する対数曲線となる。この２点鎖線で示す曲線およびそれに連続する実線で示す曲線の式は、自転車１０と交差点Ｐとの距離をＤｂ、交差点Ｐと自動車２０との距離をＤｃとすると、式１で表すことができる。
（式１）ＲＳＳＩ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ＋Ｄｃ）
式１において、Ａは自転車１０と自動車２０との間の電波環境に従う係数、ＲＳＳＩは検知装置２００が受信する自転車信号の受信信号強度である。

検知装置２００は、詳しくは詳述するが、距離Ｄｃを逐次算出している。よって、検知装置２００は、係数Ａを求めておけば、自転車信号を受信することで、その自転車信号のＲＳＳＩを式１に代入して、距離Ｄｂを逐次算出することができる。

［携帯機１００の構成］
携帯機１００の構成を図３に沿って説明する。携帯機１００は、制御部１０２と、送信部１０５とを備えて構成される。また、携帯機１００は、自転車１０が備えるハブダイナモ１１と接続されている。ハブダイナモ１１は、自転車１０の車輪の回転に従って、車輪の角速度に応じた周波数の交流を出力する発電機である。

制御部１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されており、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されているプログラムを実行することで、速度測定部１０３および信号生成部１０４として作動する。なお、制御部１０２が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。ＣＰＵが上記プログラムを実行することは、そのプログラムに対応する方法が実行されることに相当する。

速度測定部１０３は、ハブダイナモ１１が出力する交流の周波数から車輪の角速度を逐次算出し、制御部１０２が備える記憶部に予め記憶された車輪の周長と、算出した角速度とを用いて自転車１０の速度を逐次求める。

信号生成部１０４は、速度測定部１０３が自転車１０の速度を求めると、自転車１０の存在を通知する自転車信号を、自転車１０を特定する自転車ＩＤと、速度測定部１０３が求めた自転車１０の速度を含ませて生成する。信号生成部１０４が自転車信号を生成する周期は、たとえば１０ミリ秒である。

送信部１０５は、信号生成部１０４が生成した自転車信号を送信する無線通信機である。送信部１０５が自転車信号を送信する際の周波数は、回折しやすい周波数が好ましい。交差点Ｐにおいて自動車２０の方向に回り込むことによって、検知装置２００が自転車信号を受信できるようにするためである。例えば９２０ＭＨｚ帯を用いればよい。また、送信する際の電力は、検知装置２００が自転車信号を受信可能な距離が、自転車１０に対する注意が必要となる距離よりも大きくなるように決定され、例えば検知装置２００が５０ｍ〜２００ｍ離れて受信可能な電力で送信すればよい。

［検知装置２００の構成］
検知装置２００の構成を図４に沿って説明する。検知装置２００は、受信部２０１と、信号強度測定部２０２と、ＧＮＳＳ受信機２０３と、記憶部２０４と、制御部２１０と、地図データベース２０５と、報知部２０６とを備えて構成される。

受信部２０１は、携帯機１００が送信する自転車信号を受信する無線通信機である。信号強度測定部２０２は、受信部２０１が受信した信号のＲＳＳＩを、自転車信号を１回送信する時間よりも十分短い周期で繰り返し測定する。

ＧＮＳＳ受信機２０３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する測位衛星から送信された測位信号を受信し、当該ＧＮＳＳ受信機２０３の位置を測位する。

記憶部２０４は地図データベース２０５を記憶している。この地図データベース２０５は、道路の形状を示すデータおよび交差点Ｐの位置などを記憶したデータベースである。交差点Ｐの位置として記憶するデータは、例えば交差点Ｐの中央など交差点内の一点の座標とすればよい。また、この記憶部２０４には、前述した式１に示す関係式も記憶されている。なお、関係式を制御部２１０が備えるＲＯＭなどの他の記憶部に記憶しておいてもよい。

報知部２０６は、制御部２１０が出力する報知信号に応じて作動し、自動車２０のユーザに交差点Ｐに接近する自転車１０の存在を報知する。この報知部２０６には、ブザーやランプ、あるいはディスプレイなどを用いればよい。

制御部２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されており、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することで、フィルタリング部２１１、位置取得部２１２、距離決定部２１３、速度取得部２１４、係数決定部２１５、距離推定部２１６、報知制御部２１７として作動する。これら各部の作動は図５および図６のフローチャートを用いて説明する。なお、制御部２１０が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

［制御部２１０の作動］
制御部２１０の作動を図５および図６のフローチャートに沿って説明する。検知装置２００の電源が入ると、位置取得部２１２は、ＧＮＳＳ受信機２０３が測位した位置を逐次取得する。この位置を、以下、自車位置とする。

制御部２１０は、逐次取得した自車位置が、地図データベース２０５に記憶された複数の交差点Ｐのうち、自動車２０の進行方向において最も近くに存在する交差点Ｐから一定距離以内に入ったか否かを判断する。自車位置が、自動車２０の進行方向において最も近くに存在する交差点Ｐから一定距離以内に入ったと判断した場合、図５に示す処理をステップＳ１（以下、ステップを省略）から順に実行する。なお、自動車２０の進行方向は、例えば自動車２０の位置の軌跡やジャイロセンサ等を用いて求める。

Ｓ１では、受信部２０１が自転車信号を受信したか否かを判断する。自転車信号を受信したか否かは、たとえば、ＲＳＳＩから信号を受信したと判断し、かつ、その信号のヘッダ情報に自転車信号を意味する情報が含まれているか否かにより判断する。自転車信号を受信したと判断した場合はＳ２に進み、自転車信号を受信していないと判断した場合は再びＳ１の処理を行う。

Ｓ２では、Ｓ１で受信した自転車信号のＲＳＳＩを制御部２１０が備えるメモリに記憶する。ここで記憶するＲＳＳＩは、具体的には、信号強度測定部２０２が逐次測定しているＲＳＳＩのうち、自転車信号を受信した期間の平均値とする。この平均値をｎ回目データセットにおけるＲＳＳＩであるＲＳＳＩｎとして制御部２１０が備えるメモリに記憶する。

Ｓ３では、再び自車位置を取得する。Ｓ４では、Ｓ３で取得した自動車２０の位置が、図５の処理を開始する際に決定した交差点Ｐを通過したか否かを判断する。この判断がＹＥＳであれば図５の処理を終了する。この場合、自動車２０の位置が、次の交差点Ｐから一定距離以内に入ると、再び図５の処理を開始することになる。

Ｓ４の判断がＮＯであればＳ５に進む。Ｓ５では、Ｓ３で取得した自動車２０の位置と、図５の処理を開始する際に決定した交差点Ｐの位置とを用いて、自動車２０と交差点Ｐとの距離を算出し、ｎ回目の距離Ｄｃｎとしてメモリに記憶する。Ｓ５の処理は、距離決定部２１３としての処理である。

Ｓ６では、Ｓ１で受信したと判断した自転車信号に含まれる自転車１０の速度を、ｎ回目の速度Ｖｂｎとして制御部２１０が備えるメモリに記憶する。Ｓ６の処理は、速度取得部２１４としての処理である。Ｓ２からＳ６までの、各種データセットを取得する一連の処理を、以下ではデータセット取得処理と呼ぶ。

Ｓ７では、データセットの取得回数が計算開始回数Ｎ以上になっているか否かを判断する。計算開始回数Ｎは、ＲＳＳＩの移動平均を算出する回数である。この回数は、任意の値に設定される。この回数は、たとえば、１０回〜３００回の範囲である。

Ｓ８では、式１の係数Ａを決定済みであるか否かを判断する。この判断がＮＯであればＳ９の係数Ａ決定処理に進む。Ｓ９の処理は、詳しくは図６に示している。

図６においてＳ９１では、１組目のデータセットに含まれるＲＳＳＩ（以下、ＲＳＳＩ１）と距離Ｄｃ（以下、Ｄｃ１）を式１に代入することにより、１組目のデータセットを取得した第１の時刻Ｔ１（以下、単に時刻Ｔ１）における関係式である式２を求める。なお、ＲＳＳＩ１は第１の受信信号強度である。
（式２）ＲＳＳＩ１＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１＋Ｄｃ１）
１組目のデータセット、２組目のデータセットは、それぞれｎ＝１、２のデータセットとすることができる。ただし、それには限られず、計算開始回数Ｎとなったときのデータセットとその直前のデータセットを、それぞれ２組目のデータセット、１組目のデータセットとしてもよい。また、１組目のデータセットと２組目のデータセットは、連続したデータ取得回数のデータセットである必要もない。

Ｓ９２では、２組目のデータセットに含まれるＲＳＳＩ（以下、ＲＳＳＩ２）と距離Ｄｃ（以下、Ｄｃ２）を式１に代入することにより、２組目のデータセットを取得した時刻である第２の時刻Ｔ２（以下、単に時刻Ｔ２）についての関係式である式３を求める。なお、ＲＳＳＩ２は第２の受信信号強度である。
（式３）ＲＳＳＩ２＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ２＋Ｄｃ２）
Ｓ９３では、時刻Ｔ２に受信した移動体信号に含まれる速度Ｖｂ２に、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の時刻差ΔＴを乗じることで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までに自転車１０が移動した移動距離Ｖｂ２×ΔＴを算出する。なお、速度Ｖｂ２に代えて速度Ｖｂ１を用いてもよいし、あるいは、速度Ｖｂ２と速度Ｖｂ１の平均値を用いてもよい。Ｓ９３は移動距離算出部に相当する処理である。

Ｓ９４では、Ｓ９３で算出した移動距離Ｖｂ２×ΔＴを用い、かつ、自転車１０が交差点Ｐに接近していると仮定することにより、位置変化式である式４ａを得る。また、移動距離Ｖｂ２×ΔＴを用い、かつ、自転車１０が交差点Ｐから遠ざかっていると仮定すると、式４ｂの位置変化式を得る。なお、Ｄｂ１は第１時刻距離に相当し、Ｄｂ２は第２時刻距離に相当する。また、位置変化式を決定するこのＳ９４、式２を決定するＳ９１、式３を決定するＳ９２が式決定部に相当する。
（式４ａ）Ｄｂ２＝Ｄｂ１−Ｖｂ２×ΔＴ
（式４ｂ）Ｄｂ２＝Ｄｂ１＋Ｖｂ２×ΔＴ
式４ａを用いると、式３は式５に変形できる。また、式４ｂを用いると、式３は式６に変形できる。式５、式６において未知数はＡとＤｂ１である。
（式５）ＲＳＳＩ２＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１−Ｖｂ２×ΔＴ＋Ｄｃ２）
（式６）ＲＳＳＩ２＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１＋Ｖｂ２×ΔＴ＋Ｄｃ２）
以下のＳ９５〜Ｓ９９は係数決定部２１５が実行する。Ｓ９５では、Ｓ９１およびＳ９４で求めた式２、式５を用いて、ＲＳＳＩをＡの関数で表すＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）の式を求める。具体的には２組目のデータセットの関係式である式５をＤｂ１＝ｆ_Ｄｂ（Ａ）の形に変形する。式５において未知数はＡとＤｂ１であることから、ｆ_Ｄｂ（Ａ）はＡのみの関数である。このｆ_Ｄｂ（Ａ）を１組目の関係式である式２のＤｂ１に代入する。これにより、式２の右辺において未知数はＡのみとなることから、ＲＳＳＩをＡの関数で表すＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）が得られる。

また、同様にして、式２、式６を用いて、ＲＳＳＩをＡの関数で表すＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）の式も求める。

Ｓ９６では、Ａの値を予め定めた範囲で離散的に変化させ、変化させた値を、式５を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、式６を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）に代入することで、複数のＡにおけるＲＳＳＩの推定値ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）を求める。

Ｓ９７では、Ｓ９６で求めたＲＳＳＩの推定値ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）のなかで、実際に測定したＲＳＳＩ１との差｜ＲＳＳＩ１−ｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）｜が最小となる推定値に対応するＡの値を、式５を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、式６を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、それぞれについて決定する。

Ｓ９８では、他のデータセットの組み合わせを用いて、Ｓ９１〜Ｓ９７の処理を行う。これにより、他のデータセットの組み合わせからも、実測したＲＳＳＩとの差が最小となる推定値に対応するＡの値を、式５を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、式６を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、それぞれについて決定する。ここでの他のデータセットの組み合わせも、２つのデータセットである。他のデータセットの組み合わせは、２つのデータセットともに、１組目および２組目のデータセットと異なっている必要はない。いずれか少なくとも一方が、Ｓ９１、Ｓ９２で用いた１組目、２組目のデータセットと異なっていればよい。

Ｓ９９では、データセットの組み合わせによらず一致するＡを、以降の演算に用いるＡとして採用する。Ｓ９７、Ｓ９８では、式５を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、式６を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、それぞれについてのＡを決定している。式５は自転車１０が交差点Ｐに接近していると仮定して得た式である。一方、式６は自転車１０が交差点Ｐから遠ざかっていると仮定して得た式である。Ａは、電波環境により定まる係数であるので、Ａを決定するために用いるデータセットの組み合わせによらず、Ａは略同じ値が得られるはずである。ただし、これは、自転車１０が交差点Ｐに接近しているか、交差点Ｐから遠ざかっているかの仮定が正しい場合である。この仮定が間違っていれば、Ａを決定するために用いるデータセットの組み合わせが異なると、得られるＡの値も異なる。つまり、データセットの組み合わせによらず一致するＡは、式５、式６のうち、自転車１０が交差点Ｐに接近しているか、交差点Ｐから遠ざかっているかの仮定が正しい側の式を用いて得たＡであることを意味する。そこで、データセットの組み合わせによらず一致するＡを、以降の演算に用いるＡとして採用する。

説明を図５に戻す。Ｓ９を実行したらＳ１０へ進む。また、Ｓ８の判断がＹＥＳである場合もＳ１０へ進む。

Ｓ１０では、Ｓ９で決定したＡを代入した式１に、最新のＲＳＳＩｎを平均区間の終点とするＲＳＳＩの移動平均値と、距離Ｄｃｎを代入することで、ｎ回目のデータセットを取得した時点の距離Ｄｂｎを推定する。移動平均値を算出する処理は、フィルタリング部２１１が実行する。移動平均値を算出する処理以外のＳ１０の処理は距離推定部が実行する。

なお、式１の右辺のカッコ内は、交差点Ｐを経由して自転車１０から自動車２０に至る距離である。一方、式１の左辺のＲＳＳＩには交差点Ｐは無関係である。そのため、自転車１０が自動車２０と同じ道路を、自動車２０と同じ交差点Ｐに向かって走行しており、かつ、自転車１０が自動車２０よりも前に位置している場合、距離Ｄｃｎはマイナスの値になる。よって、マイナスの値が算出されることにより、自転車１０が自動車２０と同じ交差点Ｐに向かって走行しており、かつ、自転車１０が自動車２０よりも前に位置していることが分かる。

Ｓ１１では、報知が必要か否かを判断する。報知が必要と判断する条件（以下、報知条件）は、次の３つである。第１報知条件は、自転車１０が交差点Ｐに接近していると判断したことである。この条件を第１報知条件を判断するので、Ｓ１１は接近判断部に相当する。自転車１０が交差点Ｐに接近していることの判断は、Ｓ１０で繰り返し推定する距離Ｄｂｎが、前回値よりも減少しているか否かを判断することになる。なお、自転車１０が自動車２０の後方を走行している場合であって、自動車２０の速度の方が速い場合には、距離Ｄｂｎは前回値よりも増加するので、第１報知条件が不成立となる。また、距離Ｄｂｎがマイナスである場合も、第１報知条件は不成立とする。第２報知条件は、Ｓ１０で推定した最新の自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂｎが、この距離Ｄｂｎに対して設定した報知基準距離よりも短いことである。第３報知条件は、Ｓ５で算出した最新の自動車２０と交差点Ｐとの距離Ｄｃｎが、この距離Ｄｃｎに対して設定した報知基準距離よりも短いことである。これら３つの報知条件がすべて成立した場合に報知が必要であると判断する。

Ｓ１１の判断がＹＥＳであればＳ１２へ進み、自転車１０に対する注意が必要であることを意味する所定の報知を報知部２０６を用いて行う。Ｓ１２は報知制御部としての処理である。Ｓ１２を実行後はＳ１へ戻る。また、Ｓ１１の判断がＮＯである場合は、Ｓ１２を実行することなくＳ１へ戻る。

［移動体検知システム１の作動例］
次に、移動体検知システム１の作動例を図７〜図９に沿って説明する。まず、自転車１０および自動車２０の位置変化の例を図７、図８に沿って説明する。自転車１０は５ｍ／秒で交差点Ｐに接近しており、自動車２０は１０ｍ／秒で交差点Ｐに接近しているとする。図７に示すように、時刻Ｔ１において、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂ１は２０ｍであり、自動車２０と交差点Ｐとの距離Ｄｃ１は３０ｍであるとする。時刻Ｔ１から１秒後の時刻Ｔ２では、図８に示すように、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂ２は１５ｍであり、自動車２０と交差点Ｐとの距離Ｄｃ２は２０ｍになる。

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に変化すると、自転車１０と自動車２０との距離は短くなっている。したがって、図９に例示するように時刻Ｔ１におけるＲＳＳＩ１よりも時刻Ｔ２におけるＲＳＳＩ２の方が大きくなっている。具体的には、図９では、時刻Ｔ１におけるＲＳＳＩ１は−９０ｄＢｍであり、時刻Ｔ２におけるＲＳＳＩ２は−８０ｄＢｍである。

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけての検知装置２００の制御部２１０の作動は以下のようになる。図７の状況では、自動車２０は交差点Ｐに近いので、図５の処理を開始しており、また、受信部２０１が、携帯機１００が送信する自転車信号を逐次受信する。よって図５のＳ１の判断がＹＥＳになり、Ｓ２以下を繰り返し実行する。これにより、制御部２１０は、自転車１０の速度Ｖｂ１＝Ｖｂ２＝５ｍ／秒と、自動車２０と交差点Ｐとの距離Ｄｃ１＝３０ｍ、Ｄｃ２＝２０ｍと、ＲＳＳＩ１＝−９０ｄＢｍ、ＲＳＳＩ２＝−８０ｄＢｍを取得する。

まだ係数Ａを決定していなければ、図６へ進む。図６のＳ９１において、１組目のデータセットとして時刻Ｔ１で得たでデータセットを用いるとすると、式２は、具体的には、−９０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１＋３０ｍ）となる。また、Ｓ９２において、２組目のデータセットとして時刻Ｔ２で得たデータセットを用いるとすると、式５は、具体的には、−８０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１−５ｍ／秒×１秒＋２０ｍ）となり、式６は、具体的には、−８０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１＋５ｍ／秒×１秒＋２０ｍ）となる。

Ｓ９５の処理により、２組目のデータセットから求められる関係式をＤｂ１＝ｆ_Ｄｂ（Ａ）の形に変形し、右辺を１組目のデータセットから求められる関係式のＤｂ１に代入することで、−９０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（ｆ_Ｄｂ（Ａ）＋３０ｍ）の関係式が求められる。

Ｓ９６の処理により、Ａの値を予め定めた範囲で離散的に変化させ、各Ａの値におけるＲＳＳＩの推定値を求める。Ｓ９７の処理により、Ｓ９６で求めた推定値の中で最も−９０ｄＢｍに近い値に対応するＡの値を、式５を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、式６を用いて求めたｆ_ＲＳＳＩ（Ａ）、それぞれについて決定する。

Ｓ９８では、他のデータセットの組み合わせを用いてＡを決定し、Ｓ９９では、データセットの組み合わせによらず一致するＡを演算に用いるＡとして採用する。このＡの値を−９０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１＋３０ｍ）、−８０ｄＢｍ＝Ａ×ｌｏｇ（Ｄｂ１−５ｍ／秒×１秒＋２０ｍ）に代入し、Ｄｂ１＝２０ｍおよびＤｂ２＝１５ｍを求める。

Ｓ１１の処理により、報知が必要かどうかが判断される。図７、図８の例では、自転車１０は交差点Ｐに接近する方向に移動している。また、時刻Ｔ２における自転車１０と交差点間の距離Ｄｂ２、および自動車２０と交差点間の距離Ｄｃ２は、いずれも、報知基準距離よりも短いとする。この場合、Ｓ１２を実行して、報知部２０６から自動車２０のユーザに報知を行う。

［第１実施形態のまとめ］
以上、説明した第１実施形態によれば、記憶部２０４には、ＲＳＳＩが、自転車１０から自動車２０までの距離Ｄｃ＋Ｄｂの対数に係数Ａを乗じた値で表されることを示す式１が記憶されている。

制御部２１０は、ＲＳＳＩ１と距離Ｄｃ１を式１に代入して、時刻Ｔ１における式１の関係式となる式２を求め、ＲＳＳＩ２と距離Ｄｃ２を式１に代入して、時刻Ｔ２における式１の関係式となる式３を求める。さらに、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間に自転車１０が移動した移動距離Ｖｂ２×ΔＴと距離Ｄｂ１で、距離Ｄｂ２を表す式４も求める。なお、式４は、詳しくは式４ａ、式４ｂである。

これら３つの式２、３、４を用いて係数Ａを決定している。式２、３、４において、未知数はＡ、距離Ｄｂ１、Ｄｂ２の３つであることから、係数Ａが算出できるのである。

そして、決定した係数Ａを代入した式１にＲＳＳＩｎと距離Ｄｃｎを代入することで、各時刻における距離Ｄｂｎを推定している。このようにして自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂｎを推定することから、自転車１０が位置検出器を備えていない場合であっても、自転車１０と交差点Ｐとの距離Ｄｂｎを推定できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

第２実施形態における移動体検知システムは、自転車１０の進行する方位を用いて、自転車１０が交差点Ｐに対してどの方向から接近しているかを判断する。

第２実施形態の移動体検知システムが備える携帯機１００ａの構成を図１０に沿って説明する。携帯機１００ａは、第１実施形態における携帯機１００の構成に加えて、地磁気センサ１０６を備える。また、制御部１０２ａは、第１実施形態における制御部１０２の機能に加えて、方位測定部１０７としての機能を備える。また、第１実施形態の信号生成部１０４に代えて信号生成部１０４ａを備える。

地磁気センサ１０６は、地磁気を検知するセンサである。方位測定部１０７は、地磁気センサ１０６が検知する地磁気を用いて、携帯機１００ａを搭載した自転車１０が進行する方位を測定する。

信号生成部１０４ａは、第１実施形態の信号生成部１０４と同様、自転車信号を生成する。ただし、信号生成部１０４ａが生成する自転車信号は、第１実施形態の信号生成部１０４が生成する自転車信号に含まれるデータに加えて、方位測定部１０７が測定する、携帯機１００ａを搭載した自転車１０が進行する方位をさらに含む。

第２実施形態の移動体検知システムが備える検知装置２００ａの構成を図１１に沿って説明する。検知装置２００ａが備える制御部２１０ａは、第１実施形態における制御部２１０の機能に加えて、方位取得部２１８と方向判断部２１９としての機能をさらに備える。

制御部２１０ａは、Ｓ１１において報知が必要であると判断した場合に、方位取得部２１８および方向判断部２１９としての処理を行う。

方位取得部２１８は、受信部２０１が受信した最新の自転車信号から、その自転車信号に含まれる、自転車１０が進行する方位を取得する。

方向判断部２１９は、方位取得部２１８が取得した自転車１０が進行する方位と、自動車２０に対する交差点Ｐの方位とに基づいて、自転車１０が自動車２０にとって左右いずれの方向に存在しているかを判断する。

たとえば、自動車２０に対する交差点Ｐの方位が北であり、自転車１０が進行する方位が東であるとする。方向判断部２１９が処理を実行する時点では、自転車１０は交差点Ｐに接近している状態であるので、自動車２０に対する交差点Ｐの方位が北であり、自転車１０が進行する方位が東である場合には、自転車１０は、自動車２０にとって左の方向に存在していると判断できる。つまり、自転車１０は、自動車２０にとって左側から交差点Ｐに向かっていると判断できる。

第２実施形態のＳ１２では、自転車１０が左の方向に存在していること、換言すれば、自転車１０が左方向から交差点Ｐに向かっていることを含めた報知を行う。

以上、説明した第２実施形態によれば、自転車１０が、自動車２０にとって左右いずれの方向から交差点Ｐに向かっているかも報知するので、自動車２０の運転者は、自転車１０が左右どちらの方向から飛び出してくる可能性があるかを知ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
実施形態において、第１の移動体は自転車１０であり、第２の移動体は自動車２０であるとしていたが、その他の移動体であってもよい。例えば、第１の移動体が歩行者であってもよいし、第１の移動体と第２の移動体がともに自転車であってもよい。

＜変形例２＞
実施形態において、速度測定部１０３は、ハブダイナモの出力波形から車輪の回転数を計測し、車輪の回転数から速度を求めるとしていた。しかし、速度測定部１０３が速度を測定する方法はこれに限られない。例えば、自転車１０のフォーク部に取り付けたリードスイッチと、スポーク部に取り付けた磁石とを用いて自転車の車輪の回転数を計測し、車輪の回転数から速度を求めるとしてもよい。また、第１の移動体が歩行者など車輪を備えていない移動体の場合は、例えば加速度センサを用いて速度を求めればよい。

＜変形例３＞
前述の実施形態では、時刻Ｔ１で得た式２および時刻Ｔ２で得た式３と、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間における自転車１０の位置の変化を表す式４に示す位置変化式から係数Ａを算出していた。

しかし、時刻Ｔ１、Ｔ２とは異なる第３の時刻Ｔ３でも、式２、式３と同様の関係式を求め、その第３の時刻Ｔ３で求めた関係式と、時刻Ｔ１およびＴ２のいずれかから時刻Ｔ３の間の自転車１０の位置の変化を表す位置変化式とをさらに用いて、係数Ａや距離Ｄｂｎを算出してもよい。さらに、第４の時刻Ｔ４あるいはそれ以上の数の時刻においても、関係式と位置変化式を求め、それらも用いて係数Ａや距離Ｄｂを算出してもよい。３つ以上の時刻において関係式と位置変化式を求める場合、係数Ａの値を複数得ることができるので、複数のＡの値の平均値を最終的なＡとすることができる。また、３つ以上の時刻において関係式と位置変化式を求める場合、式１の関係式に、回折損の定数Ｃを追加してもよい。

＜変形例４＞
前述の実施形態では、まず、係数Ａを決定し、その後、係数Ａを代入した式１にＲＳＳＩを代入することで、距離Ｄｂｎを算出していた。しかし、係数Ａを算出せず、距離Ｄｂｎを直接求めるとしてもよい。

例えば、式２と式５とを用いて、ＲＳＳＩをＤｂの関数で表す式ＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ｄｂ）を求め、ＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ｄｂ）を解くことによってＤｂの値を求めればよい。具体的には、式５をＡ＝ｆ_Ａ（Ｄｂ）の形に変形し、式２に代入することで、式２の右辺における未知数がＤｂのみとなり、ＲＳＳＩをＤｂの関数で表す式ＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ｄｂ）が求められる。これによって得られたＲＳＳＩ＝ｆ_ＲＳＳＩ（Ｄｂ）に、自転車信号のＲＳＳＩを代入することによって、Ｄｂの値を求めればよい。

１：移動体検知システム１０：自転車１１：ハブダイナモ２０：自動車１００：携帯機１００ａ：携帯機１０２：制御部１０２ａ：制御部１０３：速度測定部１０４：信号生成部１０４ａ：信号生成部１０５：送信部１０６：地磁気センサ１０７：方位測定部２００：検知装置２００ａ：検知装置２０１：受信部２０２：信号強度測定部２０３：ＧＮＳＳ受信機２０４：記憶部２０５：地図データベース２０６：報知部２１０：制御部２１０ａ：制御部２１１：フィルタリング部２１２：位置取得部２１３：距離決定部２１４：速度取得部２１５：係数決定部２１６：距離推定部２１７：報知制御部２１８：方位取得部２１９：方向判断部

Claims

第１の移動体（１０）で用いられる第１の無線通信機（１００、１００ａ）と、第２の移動体（２０）で用いられ、前記第１の無線通信機と通信を行う第２の無線通信機（２００、２００ａ）とを備える移動体検知システムであって、
前記第１の無線通信機は、
前記第１の移動体の速度を逐次測定する速度測定部（１０３）と、
前記速度測定部が測定した前記速度を含む移動体信号を逐次送信する送信部（１０５）を備え、
前記第２の無線通信機は、
前記移動体信号を逐次受信する受信部（２０１）と、
前記受信部が受信する前記移動体信号の受信信号強度を逐次測定する信号強度測定部（２０２）と、
前記第２の移動体と所定の交差点までの距離を逐次決定する距離決定部（２１３）と、
前記第１の移動体から前記交差点までの距離と前記第２の移動体から前記交差点までの距離の和の対数と、前記対数に乗算する係数とから、前記受信信号強度を計算する関係式を記憶する記憶部（２０４）と、
前記受信部が逐次、前記移動体信号を受信した時刻のいずれかである第１の時刻に、前記受信部が受信した前記移動体信号の前記受信信号強度である第１の受信信号強度と、前記第１の時刻よりも後の時刻である第２の時刻に前記受信部が受信した前記移動体信号の前記受信信号強度である第２の受信信号強度と、前記第１の時刻または前記第２の時刻に受信した前記移動体信号に含まれる前記速度と、前記第１の時刻における前記第２の移動体から前記交差点までの距離と、前記第２の時刻における前記第２の移動体から前記交差点までの距離と、前記記憶部に記憶されている前記関係式とを用いて、前記第１の移動体から前記交差点までの距離を推定する距離推定部（２１６）とを備える移動体検知システム。
請求項１において、
前記第２の無線通信機は、
前記第１の時刻または前記第２の時刻に受信した前記移動体信号に含まれる前記速度に基づいて、前記第１の時刻から前記第２の時刻までに前記第１の移動体が移動した移動距離を算出する移動距離算出部（Ｓ９３）と、
前記関係式に、前記第１の受信信号強度と、前記第１の時刻における前記第２の移動体の前記交差点までの距離とを代入した前記第１の時刻における前記関係式と、
前記関係式に、前記第２の受信信号強度と、前記第２の時刻における前記第２の移動体の前記交差点までの距離とを代入した前記第２の時刻における前記関係式と、
前記第１の時刻における前記第１の移動体から前記交差点までの距離である第１時刻距離と、前記第２の時刻における前記第１の移動体から前記交差点までの距離である第２時刻距離のいずれか一方を、前記第１時刻距離と前記第２時刻距離のうちの他方と前記移動距離とで表す、前記第１の移動体の位置変化式とを決定する式決定部（Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ９４）を備え、
前記距離推定部は、前記式決定部が決定した、前記第１の時刻における前記関係式、前記第２の時刻における前記関係式、前記第１の移動体の位置変化式の３つの式における未知数が３つであることに基づいて、前記第１の移動体から前記交差点までの距離を推定する移動体検知システム。
請求項１または２において、
前記距離推定部は、前記第１の移動体から前記交差点までの距離を逐次推定し、
前記距離推定部が推定した前記距離の変化に基づいて、前記第１の移動体が前記交差点に接近する方向に移動しているか否かを判断する接近判断部（Ｓ１１）を備える移動体検知システム。
請求項３において、
前記接近判断部が、前記第１の移動体が前記交差点に接近する方向に移動していると判断し、かつ、前記距離推定部が推定した前記第１の移動体から前記交差点までの距離、および、前記距離決定部が決定した前記第２の移動体と前記交差点までの距離が、ともに、それらの距離に対して設定した報知基準距離よりも短いことに基づいて、前記第１の移動体に対する注意が必要である旨を、報知部からユーザに報知する制御を行う報知制御部（Ｓ１２）を備える移動体検知システム。
請求項４において、
前記第１の無線通信機（１００ａ）は、
前記第１の移動体が移動する方位を測定する方位測定部（１０７）をさらに備え、
前記移動体信号は、前記方位測定部が測定した前記方位をさらに含み、
前記第２の無線通信機（２００ａ）は、
前記受信部が受信した前記移動体信号に含まれる前記方位と、前記第２の移動体に対する前記交差点の方位とに基づいて、前記第１の移動体が、前記第２の移動体にとって左右いずれの方向に存在しているかを判断する方向判断部（２１９）を備え、
前記報知制御部は、前記方向判断部が判断した前記第１の移動体の方向を含めた報知を行う移動体検知システム。