WO2011114366A1 - 路車協調型安全運転支援装置 - Google Patents

路車協調型安全運転支援装置 Download PDF

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WO2011114366A1
WO2011114366A1 PCT/JP2010/001870 JP2010001870W WO2011114366A1 WO 2011114366 A1 WO2011114366 A1 WO 2011114366A1 JP 2010001870 W JP2010001870 W JP 2010001870W WO 2011114366 A1 WO2011114366 A1 WO 2011114366A1
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vehicle
information
safe driving
unit
driving support
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PCT/JP2010/001870
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English (en)
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前田崇
森田茂樹
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三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/164—Centralised systems, e.g. external to vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096783—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element

Definitions

  • the present invention relates to a road-vehicle cooperative safe driving support device suitable for use in an in-vehicle device such as a navigation, which has been attracting attention as a next-generation safety technology and is being verified.
  • Obstacle information about automobiles, motorcycles, pedestrians, etc. in a position where the driver is difficult to see is detected by sensors arranged on the roadside, and the detection information is provided to the in-vehicle device (road-vehicle cooperative safe driving support device), Road-vehicle cooperative safe driving support systems in which in-vehicle devices can urge drivers to be alerted have been studied and are being put into practical use.
  • the in-vehicle device receives data for safe driving support (DSSS: Driving Safety Support System) from an optical beacon roadside machine or a short-range wireless communication (DSRC) roadside machine provided on the road.
  • DSSS Safety Safety Support System
  • the contents of the DSSS data relating to the driving status of the vehicle and obstacle information detected by the roadside sensor are analyzed, and the driver is alerted.
  • the conventional road-vehicle cooperative safe driving support device alerts the driver by outputting images and sounds.
  • a simple figure consisting of signs such as “pedestrian attention” such as VICS (Vehicle Information and Communication System) (registered trademark; the description is omitted below) is navigated. Attention is given by displaying in the vicinity of the road running on the screen. For this reason, when the road shape is complicated, or when multiple services such as facility information guidance are drawn on the same intersection, the driver should be aware of roads, pedestrians, oncoming vehicles, etc. There is a problem that the obstacle cannot be easily grasped.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to improve the visibility of information related to an obstacle to be alerted and to reduce the influence due to the positional accuracy error of the roadside sensor. It aims at providing a type safe driving support device.
  • the present invention is a road-vehicle cooperative safe driving support device that displays a warning screen through communication with one or more roadside devices, and receives safe driving support information including obstacles belonging to a target detection area from the roadside device.
  • Roadside unit information receiving unit vehicle state detecting unit detecting vehicle driving state information including the vehicle position, safe driving support information received by the roadside unit information receiving unit, and vehicle driving detected by the vehicle state detecting unit
  • the state information is analyzed to determine whether or not the driver needs to be alerted. If the alert is determined to be necessary, the target detection area where the obstacle is located is extracted, and the extracted target detection area
  • a control unit that controls the display device so as to display the warning screen by superimposing on the corresponding map information.
  • a warning screen is displayed in which the target detection area where is located is superimposed on the corresponding map information. For this reason, for example, the driver can grasp an area that needs to be alerted for avoiding a collision, and can reduce the influence due to the accuracy error of the position sensor by displaying the area instead of the point display.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication infrastructure that realizes a safe driving support system based on road-to-vehicle communication.
  • road-to-vehicle communication is realized by an infrastructure in which optical beacons are linked.
  • the image sensor 10 installed on the roadside cuts out an image related to an obstacle including a vehicle or a pedestrian from the image of the target detection area captured by the camera, and information on the speed and position of the obstacle. Is calculated and transmitted to the roadside machine 20.
  • the roadside unit 20 adds the DSSS data including the shape data of the intersection and the light color information of the traffic signal operating at the intersection to the obstacle information received from the image sensor 10 and transmits from the optical beacon header 21. To do. And the vehicle which drive
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the road-vehicle cooperative safe driving support apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the in-vehicle device 30 includes a GPS (Global Positioning System) antenna 31, a GPS receiver 32, a vehicle state detection unit 33, a roadside machine information reception unit 34, a control unit 35, and a map data storage unit. 36, a display unit 37, an audio output unit 38, and a speaker 39.
  • GPS Global Positioning System
  • the GPS receiver 32 is connected to the GPS antenna 31, receives latitude, longitude, and time positioning information from GPS satellites and outputs them to the control unit 35.
  • the vehicle state detection unit 33 detects vehicle driving state information including the own vehicle position and outputs it to the control unit 35.
  • the vehicle state detection unit 33 is connected to, for example, a speed sensor, an acceleration sensor, a brake sensor, and the like.
  • the roadside machine information receiving unit 34 receives safe driving support information (DSSS) including obstacles belonging to the target detection area from the roadside machine 20 shown in FIG.
  • DSSS safe driving support information
  • the control unit 35 analyzes the safe driving support information received by the roadside device information receiving unit 34 and the vehicle driving state information detected by the vehicle state detecting unit 33 to determine whether or not it is necessary to alert the driver. When it is determined that attention is required, the target detection area where the obstacle is located is extracted, and a function for displaying a warning screen in which the extracted target detection area is superimposed on the corresponding map information is provided. Therefore, for example, as illustrated in FIG. 3, the control unit 35 includes a reception data analysis unit 351, a host vehicle information acquisition unit 352, a target road information extraction unit 353, a prediction calculation unit 354, and a drawing unit 355. , Including.
  • control unit 35 shows the structure of the program executed by the control unit 35 in a functional manner, and does not show the hardware of the control unit 35.
  • the control unit 35 is configured by a microprocessor in terms of hardware, and implements the above-described functions by sequentially reading and executing a program recorded in a built-in or externally attached memory.
  • the reception data analysis unit 351 analyzes the DSSS data acquired from the roadside machine information reception unit 34, thereby providing information on obstacles such as oncoming vehicles, bicycles, pedestrians, and the detection area of the image sensor 10. Information is extracted and delivered to the prediction calculation unit 354.
  • the own vehicle information acquisition unit 352 acquires information on the driving state such as the vehicle speed and the steering angle, including the current position of the own vehicle, detected by the GPS receiver 32 and the vehicle state detection unit 33, and delivers the information to the prediction calculation unit 354. .
  • the target road information extraction unit 353 links the obstacle information analyzed by the reception data analysis unit 351 and the current position of the host vehicle acquired by the host vehicle information acquisition unit 352 in the traveling direction of the host vehicle. On the other hand, a map road requiring an alert where an obstacle is located is acquired and delivered to the prediction calculation unit 354.
  • the prediction calculation unit 354 is based on information obtained from each of the received data analysis unit 351, the own vehicle information acquisition unit 352, and the target road information extraction unit 353, for example, prediction at the intersection of the own vehicle and an obstacle such as another vehicle. Predictive calculation related to the passage time is performed, and the result of the calculation is compared to determine whether or not there is an alert. If it is determined that the alert is required, the extracted target detection area is superimposed on the corresponding map information. Attention screen information is generated and drawing processing by the drawing unit 355 is started.
  • the drawing unit 355 expands the attention screen information generated by the prediction calculation unit 354 to a display memory (not shown), reads the attention screen information drawn from the display memory in synchronization with the display timing of the display unit 37, The data is output to the display unit 37.
  • the display unit 37 can display the alert screen illustrated in FIG. 5 and subsequent figures on the monitor.
  • the display memory may be built in the drawing unit 355 or externally attached, or the display unit 37 may be built in.
  • the map data storage unit 36 stores facility information in addition to map data such as roads.
  • the map data storage unit 36 is a large-capacity storage device such as a DVD or HD loaded in a DVD (Digital Versatile Disc) drive or HDD (Hard Disc Drive), for example.
  • the display unit 37 is a display device that displays information generated by the control unit 35. For example, an alerting screen on which an example of the screen configuration is shown in FIGS. 5, 7, 9, and 10 to be described later is displayed.
  • the display unit 37 is configured by arranging a large number of pixels (a combination of light emitting elements of a plurality of colors) vertically and horizontally in a matrix, such as a light emitting device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence). It is configured using.
  • the audio output unit 38 outputs audio such as route guidance information and alert information generated by the control unit 35 to the speaker 39.
  • the in-vehicle device 30 acquires its own vehicle information when the ignition switch is turned on.
  • the vehicle state detection unit 33 monitors the driving state of the vehicle, such as the vehicle speed and the steering angle, via sensors mounted on each part of the vehicle.
  • the GPS receiver 32 receives information on latitude, longitude, and time necessary for positioning the vehicle.
  • the host vehicle information acquisition unit 352 acquires the current position information from the GPS receiver 32 and the information related to the driving state of the vehicle from the vehicle state detection unit 33, and delivers the information to the prediction calculation unit 354 (step ST101).
  • the roadside device information receiving unit 34 receives DSSS data from the roadside device 20 via the optical beacon header 21 (step ST102 “YES”).
  • the control unit 35 activates DSSS data analysis processing by the reception data analysis unit 351.
  • the reception data analysis unit 351 extracts the obstacle information including other vehicles and the target detection area from the received DSSS data, and delivers them to the prediction calculation unit 354 (step ST103).
  • the control unit 35 links the target road information extraction unit 353 with the obstacle information analyzed by the reception data analysis unit 351 and the current position of the host vehicle acquired by the host vehicle information acquisition unit 352, respectively.
  • road information that requires attention such as an intersection, a left / right turn, a primary stop, or a branching point, where the obstacle is located with respect to the traveling direction of the host vehicle is acquired and transferred to the prediction calculation unit 354 (step ST104).
  • the prediction calculation unit 354 that has acquired the road information of the intersection performs a risk prediction calculation between the host vehicle and the obstacle (step ST105). Specifically, the prediction calculation unit 354 calculates the predicted passage time of each of the other vehicles located on the target road cut out in the detection area, and depends on the distance between the current position of the own vehicle and the intersection, and the speed of the own vehicle. The estimated travel time to the intersection is calculated. The prediction calculation unit 354 further calculates a predicted passage time at the intersection with respect to the current time.
  • the prediction calculation unit 354 calculates the predicted passing time up to the intersection with the current position in the same manner for other vehicles located on the target road. And the difference of the absolute value of the own vehicle prediction travel time and the other vehicle prediction passage time is calculated, and the other vehicle whose difference is within the threshold range is determined. Then, at the intersection, it is determined based on the traveling direction of each vehicle analyzed by the reception data analysis unit 351 whether or not the host vehicle and the other vehicle travel in a direction crossing each other, and the direction intersecting with the host vehicle. If there is another vehicle that travels, it is determined that there is a possibility of a collision between the host vehicle and the other vehicle, and that it is necessary to call attention.
  • the prediction calculation unit 354 If it is determined in the above procedure that alerting is required (step ST106 “YES”), the prediction calculation unit 354 generates alerting screen information in which the target detection area is superimposed on the map and delivers the alerting screen information to the drawing unit 355 (step). ST107). Receiving this, the drawing unit 355 draws the alert screen information generated by the prediction calculation unit 354 in a display memory (not shown) (bitmap expansion), and draws it in the display memory in synchronization with the display timing of the display unit 37. The notice screen information thus read out is read out, and on the display unit 37, for example, a notice screen showing an example of the screen configuration is displayed in FIG. 5 (step ST108).
  • target detection areas 373 and 374 of the image sensor 10 where an obstacle (for example, a crossing pedestrian) is located are displayed on a map 372 drawn in the display area 371 of the display unit 37.
  • a voice alert is also given from the speaker 39 via the voice output unit 38.
  • the control unit 35 receives the safe driving support information (DSSS) received by the roadside device information receiving unit 34 and the vehicle state detection.
  • the vehicle driving state information detected by the unit 33 is analyzed to determine whether or not the driver needs to be alerted. If the alert is determined to be necessary, the target detection area where the obstacle is located is extracted. A reminder screen in which the extracted target detection area is superimposed on the corresponding map information is displayed. For this reason, for example, the driver can easily grasp the area that needs to be alerted to avoid a collision, and at this time, the area is displayed instead of the point display, thereby reducing the influence of the positional accuracy error of the roadside sensor. can do.
  • DSSS safe driving support information
  • the control unit 35 uses the number of obstacles and / or the vehicle speed obtained by analyzing the safe driving support information (DSSS) received by the roadside device information receiving unit 34 and / or the vehicle speed detected by the vehicle state detection unit 33 as parameters.
  • DSSS safe driving support information
  • the risk of collision may be assigned in stages, and the extracted target detection areas may be displayed with different colors, for example, according to the determined risk of collision. For this reason, the driver can grasp the degree of danger only by recognizing the color.
  • the display form can be changed to a color, and can be highlighted with shading, blinking, a pattern or the like.
  • FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the road-vehicle cooperative safe driving support device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the road-vehicle cooperative safe driving support device according to the second embodiment described below uses the same configuration as the vehicle-mounted device 30 shown in FIG. 2 and the control unit 35 shown in FIG. .
  • the operation of the road-vehicle cooperative safe driving support device according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 while focusing on the difference from the first embodiment.
  • the own vehicle information acquisition unit 352 acquires position information and information on the vehicle state
  • the reception data analysis unit 351 analyzes the DSSS data received from the roadside machine information reception unit 34
  • the prediction calculation unit 354 is a risk for alerting Operations until the prediction calculation is performed (steps ST201 to ST205) are the same as those of steps ST101 to ST105 of the first embodiment, and when it is determined that attention is required in the attention-requirement determination process of step ST206.
  • the operation (steps ST206 “YES” to ST208) for generating the alerting screen information in which the target detection area is superimposed on the map, drawing the information on the display memory, and displaying the alerting screen on the display unit 37 (steps ST206 “YES” to ST208). Since it is the same as ST106 “YES” to ST108, detailed description is omitted to avoid redundant description.
  • step ST206 when the prediction calculation unit 354 determines that no obstacle is located in the target detection area of the image sensor 10 and thus alerting is unnecessary (step ST206 “NO”), Display information for displaying the target detection area in a different color from other detection areas is generated and delivered to the drawing unit 355.
  • the drawing unit 355 draws the display information generated by the prediction calculation unit 354 in a display memory (not shown) (bitmap expansion), and draws the display information in the display memory in synchronization with the display timing of the display unit 37.
  • the information is read out, and a warning screen showing an example of the screen configuration in FIG. 7 is displayed on the display unit 37 (step ST209).
  • the target detection area 375 of the image sensor 10 is changed to another detection area. It is displayed in a color different from 376. Thereby, even when there is no obstacle, it is possible to provide the driver with the detection area of the image sensor 10 and call attention.
  • an obstacle for example, a crossing pedestrian
  • the control unit 35 detects the safe driving support information (DSSS) received by the roadside machine information receiving unit 34 and the vehicle state detection unit 33. Analyzing the vehicle driving state information to determine whether or not it is necessary to alert the driver, and even if it is determined that alerting is not necessary, the extracted target detection area is displayed in a display form different from other detection areas. It is possible to call attention by displaying. It should be noted that the display form can be distinguished from others not by color but by shading, pattern, blinking, and the like.
  • DSSS safe driving support information
  • Embodiment 3 FIG. According to the second embodiment described above, even when there is no obstacle in the target detection area, the detection area is drawn in a different color from the other detection areas. In this case, It cannot be distinguished from the case where the presence of an obstacle cannot be detected due to a communication abnormality or the like on the roadside device 20 side including the image sensor 10. For this reason, the third embodiment described below uses substantially the same configuration as the in-vehicle device 30 in FIG. 2 and the control unit 35 in FIG. 3 as in the second embodiment, but the received data analysis unit 351 has a communication error. When detected, the target detection area extracted by the prediction calculation unit 354 is generated with display information for drawing in a color different from that of the other detection areas, so that an obstacle cannot be detected due to a communication abnormality. There is a difference in displaying separately.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the road-vehicle cooperative safe driving support apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the operation of the road-vehicle cooperative safe driving support apparatus according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 while focusing on the difference from the second embodiment.
  • the prediction calculation unit 354 includes the own vehicle. Based on the information on the vehicle state acquired from the information acquisition unit 352 and the DSSS data analyzed by the reception data analysis unit 351, a risk prediction calculation for alerting is performed (step ST306). If it is determined that attention is required (step ST307 “YES”), attention screen information in which the target detection area is superimposed on the map is generated and drawn in the display memory, and the attention screen is displayed on the display unit 37. (Steps ST307 “YES” to ST309).
  • the prediction calculation unit 354 determines that an obstacle is not located in the target detection area of the image sensor 10 and thus it is not necessary to call attention, the target detection area is displayed in a different color from the other detection areas. Display information is generated and delivered to the drawing unit 355. Upon receiving this, the drawing unit 355 draws the display information generated by the prediction calculation unit 354 in a display memory (not shown) (bitmap expansion), and The display information drawn in the display memory is read out in synchronization with the display timing and displayed on the display unit 37 (steps ST307 “NO” and ST310).
  • the prediction calculation unit 354 draws the extracted target detection area in a color different from other detection areas.
  • the display information is generated and delivered to the drawing unit 355.
  • the drawing unit 355 draws the display information generated by the prediction calculation unit 354 in a display memory (not shown) (bitmap expansion), and displays the display information drawn in the display memory in synchronization with the display timing of the display unit 37.
  • the information is read out, and for example, a warning screen showing an example of the screen configuration is displayed in FIG. 9 (step ST310).
  • the target detection area 375 determined as having no obstacle is displayed in a predetermined color on the map data 372 drawn in the display area 371 of the display unit 37.
  • the target detection area 377 where the communication abnormality is detected is highlighted in a conspicuous color different from the target detection area 375 displayed in a predetermined color.
  • the control unit 35 analyzes the safe driving support information received by the roadside device information receiving unit 34 and includes the image sensor 10.
  • the extracted target detection area is highlighted in a display form different from other detection areas. For this reason, the driver can distinguish between the case where there is no obstacle and the case where the presence of the obstacle cannot be detected due to a communication abnormality, and can prevent erroneous operation, thereby contributing to safe driving.
  • FIG. FIG. 10 (a) is a diagram showing an example of a warning screen configuration displayed by the road-vehicle cooperative safe driving support device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the prediction calculation unit 354 generates display information obtained by synthesizing the marker image known on the VICS screen on the attention calling screen generated according to any of the first, second, and third embodiments, and the drawing unit 355 There is a difference in that this is drawn and displayed.
  • the object detection area 374 where an obstacle exists is displayed on the map data 372 drawn in the display area 371 of the display unit 37, and further, a “pedestrian attention” sign is displayed.
  • An image 378 is synthesized and displayed.
  • the control unit 35 is in the vicinity of the target detection area extracted by analyzing the safe driving support information received by the roadside device information receiving unit 34. A further warning sign image is displayed. For this reason, the driver can grasp the area that needs to be alerted to avoid a collision, and the area display can reduce the influence due to the accuracy error of the position sensor. Since it is displayed, it is easy to grasp the situation. As shown in FIG. 10B, the same effect can be obtained by drawing the intersection shape and its area on the sign image 379 without drawing the target detection area on the map data 372.
  • control unit 35 all of the functions of the control unit 35 described above may be realized by software, or at least a part thereof may be realized by hardware.
  • the control unit 35 analyzes the safe driving support information received by the roadside machine information receiving unit 34 and the vehicle driving state information detected by the vehicle state detecting unit 33 to determine whether or not the driver needs to be alerted. If it is determined that attention is required, the data processing for extracting the target detection area where the obstacle is located and displaying the warning screen by superimposing the extracted target detection area on the corresponding map information is 1 or It may be realized on a computer by a plurality of programs, or at least a part may be realized by hardware.
  • the target detection area where the obstacle is located is extracted by using the optical beacon installed on the road side, and the alerting screen is generated.
  • the wireless device may be substituted. In this case, every time the DSSS data is received from the DSRC roadside machine, an alert determination is performed, and the alert screen is updated each time.
  • the road-vehicle cooperative safe driving support device displays, on the map data, an area where an obstacle such as an oncoming vehicle or a pedestrian to be alerted is located without displaying a sign image like the VICS screen.
  • This is a drawn attention drawing screen, and is applied to DSSS that provides optimal driving support information to the driver in real time.

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Abstract

　路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報と、車両状態検知部３３で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要と判定された場合、障害物が位置する対象検知エリアを対応する地図情報に重畳した注意喚起画面を表示する。

Description

路車協調型安全運転支援装置
　この発明は、次世代の安全技術として注目を集め実証実験が進められている、ナビゲーション等の車載装置に用いて好適な路車協調型安全運転支援装置に関する。
　ドライバが視認困難な位置にある自動車、二輪車、歩行者等に関する障害物情報を路側に配置されたセンサで検出し、その検出情報を車載装置（路車協調型安全運転支援装置）へ提供し、車載装置が、ドライバに対して注意喚起を促すことのできる路車協調型安全運転支援システムが研究されており、実用化されつつある。この場合、車載装置は、道路に設けられた光ビーコン路側機や狭域無線通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）路側機から安全運転支援用データ（ＤＳＳＳ：Driving Safety Support System）を受信し、自車両の運転状況と路側センサが検出した障害物情報等に関するＤＳＳＳデータの内容を解析し、ドライバに対して注意喚起を行う。
　ところで、従来の路車協調型安全運転支援装置は、画像と音声とを出力することでドライバへ注意喚起を行っている。特に、画像で注意喚起を行おうとすれば、例えば、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標；以下記載を省略する）のように、「歩行者注意」等の標識からなる簡易図形をナビゲーション画面上に走行する道路の近傍に表示することで注意喚起が行なわれる。このため、道路形状が複雑な場合、あるいは、施設情報の案内等複数のサービスが同一交差点上に描画される場合、ドライバは、ドライバが注意の対象とすべき道路や、歩行者あるいは対向車両等の障害物を容易に把握することができないといった課題を有する。
　一方、従来、車々間通信を利用し、この車々間通信で取得した対向車両等の情報をナビゲーション地図上に描画してドライバに注意喚起を行ない、対向車両等が検出されなかった場合は、危険と判断した道路をナビゲーション地図上に描画する危険情報提供装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３－２５６９８６号公報
　上記した特許文献１に開示された技術によれば、上記した課題は解決されるが、取得した対向車両等の位置情報の精度が悪い場合、誤った障害物の位置をドライバに提示するため誤操作につながる危険性がある。又、同特許文献１の図１０に示されるように、個々の車両、または車群を「点」として地図上に描画するため、車両の数が多い場合にドライバが即座に状況を把握できず、注視が必要になる。更に、車両が検出されなかった場合に危険領域の描画を行うが、この場合、車両が存在しない場合と通信機異常により車両を検出できなかった場合との区別がつかないという課題がある。
　この発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、注意喚起すべき障害物に関する情報の視認性を高めると共に、路側センサの位置精度誤差による影響の低減が可能な、路車協調型安全運転支援装置を提供することを目的とする。
　この発明は、１以上の路側機との通信により注意喚起画面を表示する路車協調型安全運転支援装置であって、前記路側機から対象検知エリアに属する障害物を含む安全運転支援情報を受信する路側機情報受信部と、自車位置を含む車両運転状態情報を検知する車両状態検知部と、前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報と前記車両状態検知部で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が必要と判定された場合、前記障害物が位置する対象検知エリアを抽出し、前記抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳して前記注意喚起画面を表示するよう表示装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
　この発明によれば、路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報と車両状態検知部で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要と判定された場合、障害物が位置する対象検知エリアを対応する地図情報に重畳した注意喚起画面を表示する。このため、ドライバは、例えば、衝突回避のために注意喚起が必要なエリアを把握でき、又、点表示ではなくエリア表示されることによって位置センサの精度誤差による影響を低減することができる。
路車協調型安全運転支援システムを実現する通信インフラの一例を示した図である。 この発明の実施の形態１に係る路車協調型安全運転支援装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１の制御部が実行するプログラムの構造を機能展開して示したブロック図である。 この発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１により生成される注意喚起画面の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２により生成される注意喚起画面の一例を示す図である。 この発明の実施の形態３の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３により生成される注意喚起画面の一例を示す図である。 この発明の実施の形態４により生成される注意喚起画面の一例を示す図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、路車間通信による安全運転支援システムを実現する通信インフラの一例を示した図である。図１によれば、光ビーコンを連携させたインフラにより路車間通信を実現している。具体的に、路側に設置された画像センサ１０は、カメラで撮影した対象検知エリアの映像から車両や歩行者を含む障害物に関する映像を画像処理により切り出し、その障害物の速度や位置等に関する情報を算出して路側機２０に送信する。これを受けた路側機２０は、画像センサ１０から受信した障害物情報に、交差点の形状データ、交差点で稼動する交通信号の灯色情報等を含むＤＳＳＳデータを付加して光ビーコンヘッダ２１から送信する。そして、光ビーコンヘッダ２１の通信領域２２を走行した車両は、路車協調型安全運転支援装置（車載装置３０）がそのＤＳＳＳデータを受信することでマルチメディアを使用した注意喚起画面情報を生成して表示し、ドライバに注意喚起を行う。
　図２は、この発明の実施の形態１に係る路車協調型安全運転支援装置の構成を示すブロック図である。図２によれば、車載装置３０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ３１と、ＧＰＳレシーバ３２と、車両状態検知部３３と、路側機情報受信部３４と、制御部３５と、地図データ記憶部３６と、表示部３７と、音声出力部３８と、スピーカ３９とにより構成される。
　ＧＰＳレシーバ３２は、ＧＰＳアンテナ３１と接続され、ＧＰＳ衛星から、緯度、経度、時間の測位情報を受信して制御部３５へ出力する。車両状態検知部３３は、自車位置を含む車両運転状態情報を検知して制御部３５へ出力する。車両状態検知部３３は、例えば、速度センサ、加速度センサ、ブレーキセンサ等に繋がっている。路側機情報受信部３４は、図１に示した路側機２０から対象検知エリアに属する障害物を含む安全運転支援情報（ＤＳＳＳ）を受信して制御部３５へ出力する。
　制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報と、車両状態検知部３３で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が必要と判定された場合、障害物が位置する対象検知エリアを抽出し、抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳した注意喚起画面を表示する機能を有する。このため、制御部３５は、例えば、図３に示すように、受信データ解析部３５１と、自車両情報取得部３５２と、対象道路情報抽出部３５３と、予測演算部３５４と、描画部３５５と、を含み構成される。
　なお、図３に示す制御部３５が有する構成は、制御部３５が実行するプログラムの構造を機能展開して示したものであって、制御部３５のハードウエアを示すものではない。制御部３５は、ハードウエア的にはマイクロプロセッサにより構成され、内蔵され又は外付けされるメモリに記録されたプログラムを順次読み取って実行することにより上記した機能を実現するものである。
　受信データ解析部３５１は、路側機情報受信部３４から取得されるＤＳＳＳデータを解析することより、対向車等の他車両、自転車、歩行者等の障害物情報、ならびに画像センサ１０の検知エリアに関する情報を抽出して予測演算部３５４へ引き渡す。自車両情報取得部３５２は、ＧＰＳレシーバ３２や車両状態検知部３３で検知された、自車両の現在位置を含む、車速、操舵角等の運転状態に関する情報を取得して予測演算部３５４へ引き渡す。対象道路情報抽出部３５３は、受信データ解析部３５１によって解析される障害物情報、及び自車両情報取得部３５２で取得される自車両の現在位置のそれぞれとリンクして、自車両の進行方向に対して障害物が位置する注意喚起を要する地図道路を取得して予測演算部３５４へ引き渡す。
　予測演算部３５４は、受信データ解析部３５１、自車両情報取得部３５２、対象道路情報抽出部３５３、のそれぞれから得られる情報に基づき、例えば、自車両と、他車両等障害物の交差点における予測通過時刻に関する予測演算を行ない、その演算結果を比較することにより注意喚起の有無判定を行うと共に、ここで注意喚起要と判定された場合に、抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳した注意喚起画面情報を生成して描画部３５５による描画処理を起動する。描画部３５５は、予測演算部３５４により生成された注意喚起画面情報を不図示の表示メモリに展開し、表示部３７の表示タイミングに同期して表示メモリから描画された注意喚起画面情報を読み出し、表示部３７に出力する。このことにより、表示部３７は、図５以降に例示された注意喚起画面をモニタ上に表示することができる。尚、表示メモリは、描画部３５５に内蔵されるか外付けされ、あるいは表示部３７が内蔵してもよい。
　説明を図２に戻す。地図データ記憶部３６には道路等の地図データの他、施設情報等が格納されている。地図データ記憶部３６は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）ドライブやＨＤＤ（Hard Disc Drive）に装填される、ＤＶＤやＨＤ等の大容量記憶デバイスである。表示部３７は、制御部３５により生成される情報を表示する表示デバイスであり、
例えば、後述する図５、図７、図９、図１０に画面構成の一例が示される注意喚起画面を表示する。表示部３７は、多数の画素（複数色の発光素子の組み合わせ）を縦横にマトリクス状に配置して構成される、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の発光デバイスを用いて構成される。音声出力部３８は、制御部３５により生成される経路案内情報や注意喚起情報等の音声をスピーカ３９に出力する。
　以下、図４に示すフローチャートを参照しながら、図１～図３に示す路車協調型安全運転支援装置の動作について詳細に説明する。
　車載装置３０は、イグニッションスイッチがＯＮされたことを契機に自車両情報を取得する。車両状態検知部３３は、車両の各部に実装されたセンサを介し、車速、操舵角等の車両の運転状況を監視している。又、ＧＰＳレシーバ３２は、自車両の位置測位に必要な、緯度、経度、時間に関する情報を受信する。制御部３５は、自車両情報取得部３５２が、ＧＰＳレシーバ３２から現在位置情報、車両状態検知部３３から車両の運転状況に関する情報を取得して予測演算部３５４に引き渡す（ステップＳＴ１０１）。
　続いて、車両が光ビーコンの通信領域２２に侵入すると、路側機情報受信部３４は、路側機２０から光ビーコンヘッダ２１を介してＤＳＳＳデータを受信する（ステップＳＴ１０２“ＹＥＳ”）。これを受けて制御部３５は、受信データ解析部３５１によるＤＳＳＳデータの解析処理を起動する。ここで、受信データ解析部３５１は、受信したＤＳＳＳデータから他車両を含む障害物情報、およびその対象検知エリアを抽出して予測演算部３５４へ引き渡す（ステップＳＴ１０３）。続いて、制御部３５は、対象道路情報抽出部３５３が、受信データ解析部３５１によって解析される障害物情報、及び自車両情報取得部３５２で取得される自車両の現在位置のそれぞれとリンクして、自車両の進行方向に対して障害物が位置する、例えば、交差点、右左折、一次停止、あるいは分岐点等、注意喚起を要する道路情報を取得して予測演算部３５４へ引き渡す（ステップＳＴ１０４）。
　次に、自車両情報取得部３５２から現在位置と車速等に関する情報を取得し、受信データ解析部３５１から障害物情報や対象検知エリア情報を取得し、対象道路情報抽出部３５３から注意喚起を要する、例えば交差点の道路情報を取得した予測演算部３５４は、自車両と障害物との間の危険予測演算を行う（ステップＳＴ１０５）。具体的に、予測演算部３５４は、検知エリアで切り出された対象道路に位置する他車両各々の予測通過時刻を算出し、自車両の現在位置と交差点との距離と自車両の速度とに応じてその交差点までの予測走行時間を算出する。予測演算部３５４は更に、現在時刻に対する交差点での予測通過時刻を算出する。予測演算部３５４は、対象道路に位置する他車両についても同様、現在位置と交差点までの予測通過時刻を算出する。そして、自車予測走行時刻と他車予測通行時刻との絶対値の差分を計算し、その差分が閾値範囲内にある他車両を判定する。そして、その交差点において、自車両と他車両とが互いに交差する方向に走行するか否かを受信データ解析部３５１で解析された各々の車両の進行方向に基づき判定し、自車両と交差する方向に走行する他車両がある場合には、自車両とその他車両との間に衝突の可能性ありと認識して注意喚起要と判定する。
　上記の手順で注意喚起要と判定されると（ステップＳＴ１０６“ＹＥＳ”）、予測演算部３５４は、対象検知エリアを地図上に重畳した注意喚起画面情報を生成して描画部３５５に引き渡す（ステップＳＴ１０７）。これを受けた描画部３５５は、予測演算部３５４で生成された注意喚起画面情報を不図示の表示メモリに描画（ビットマップ展開）し、表示部３７の表示タイミングに同期して表示メモリに描画した注意喚起画面情報を読み出し、表示部３７に、例えば、図５にその画面構成の一例を示す注意喚起画面を表示する（ステップＳＴ１０８）。
　図５によれば、表示部３７の表示領域３７１に描画された地図３７２上に、障害物（例えば、横断歩行者）が位置する画像センサ１０の対象検知エリア３７３及び３７４が表示される。このとき同時に音声出力部３８を介してスピーカ３９から音声による注意喚起も行われる。
　上述した実施の形態１に係る路車協調型安全運転支援装置（車載装置３０）によれば、制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報（ＤＳＳＳ）と車両状態検知部３３で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が必要と判定された場合、障害物が位置する対象検知エリアを抽出し、抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳した注意喚起画面を表示する。このため、ドライバは、例えば、衝突回避のために注意喚起が必要なエリアを容易に把握でき、又、このとき、点表示ではなくエリア表示されることによって路側センサの位置精度誤差による影響を低減することができる。
　なお、表示部３７に、注意喚起を要する対象検知エリアを表示するにあたり、検出された障害物の数や速度等によって表される衝突危険度に応じて他の路側機による検知エリアとは別の表示形態で強調表示しても良い。この場合、制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報（ＤＳＳＳ）を解析して得られる障害物の数および／または車速と車両状態検知部３３で検知された車速をパラメータとし、その程度に応じて衝突危険度を段階的に割り当て、抽出した対象検知エリアを、判定した衝突危険度に応じて、例えば、色により区別して表示することが考えられる。このため、運転手は色を認識するだけで危険度の把握も可能になる。尚、表示形態を、色に変えて、濃淡、点滅、模様等により強調表示することも可能である。
実施の形態２．
　図６は、この発明の実施の形態２に係る路車協調型安全運転支援装置の動作を示すフローチャートである。以下に説明する実施の形態２に係る路車協調型安全運転支援装置は、実施の形態１同様、図２に示す車載装置３０、ならびに図３に示す制御部３５と同じ構成を用いることとする。以下、図６のフローチャートを参照しながら実施の形態２に係る路車協調型安全運転支援装置の動作について、実施の形態１との差異に着目して説明する。
　自車両情報取得部３５２が位置情報及び車両状態に関する情報を取得し、受信データ解析部３５１が路側機情報受信部３４から受信したＤＳＳＳデータを解析し、予測演算部３５４が注意喚起のための危険予測演算を行うまでの動作（ステップＳＴ２０１～ＳＴ２０５）は、実施例１のステップＳＴ１０１～ＳＴ１０５のそれぞれと同じであり、又、ステップＳＴ２０６の注意喚起要判定処理において、注意喚起要と判定された場合対象検知エリアを地図上に重畳した注意喚起画面情報を生成して表示メモリに描画し、表示部３７に注意喚起画面を表示する動作（ステップＳＴ２０６“ＹＥＳ”～ＳＴ２０８）は、実施例１のステップＳＴ１０６“ＹＥＳ”～ＳＴ１０８と同じであるため、重複説明を回避する意味で詳細な説明を省略する。
　ステップＳＴ２０６の注意喚起要判定処理において、予測演算部３５４が、画像センサ１０の対象検知エリア内に障害物が位置せず、このため注意喚起不要と判定した場合（ステップＳＴ２０６“ＮＯ”）、その対象検知エリアを他の検知エリアとは別色で表示する表示情報を生成して描画部３５５に引き渡す。これを受けた描画部３５５は、予測演算部３５４で生成された表示情報を不図示の表示メモリに描画（ビットマップ展開）し、表示部３７の表示タイミングに同期して表示メモリに描画した表示情報を読み出し、表示部３７に、例えば、図７にその画面構成の一例を示す注意喚起画面を表示する（ステップＳＴ２０９）。
　図７によれば、表示部３７の表示領域３７１に描画された地図３７２上に、障害物（例えば、横断歩行者）が位置しない場合でも、画像センサ１０の対象検知エリア３７５を他の検知エリア３７６とは別の色で表示する。これにより、障害物が存在しない場合でも、画像センサ１０の検知エリアをドライバに提供して注意喚起することが可能である。
　上述した実施の形態２に係る路車協調型安全運転支援装置によれば、制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報（ＤＳＳＳ）と車両状態検知部３３で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が不要と判定された場合でも抽出した対象検知エリアを他の検知エリアとは別の表示形態で表示することにより注意喚起が可能である。尚、表示形態を、色ではなく、濃淡、模様、点滅等により他と区別することも可能である。
実施の形態３．
　上述した実施の形態２によれば、対象検知エリアに障害物が存在しない場合にもその検知エリアを他の検知エリアと別の色で描画するが、この場合、障害物が存在しない場合と、画像センサ１０を含む路側機２０側の通信異常等により障害物の存在を検出できなかった場合との区別ができない。このため、以下に説明する実施の形態３では、実施の形態２同様、図２の車載装置３０と、図３の制御部３５とほぼ同じ構成を用いるが、受信データ解析部３５１が通信異常を検知すると、予測演算部３５４が抽出した対象検知エリアを、他の検知エリアとは別の色で描画するための表示情報を生成することで、通信異常により障害物を検出できなかった場合と区別して表示することに差異がある。
　図８は、この発明の実施の形態３に係る路車協調型安全運転支援装置の動作を示すフローチャートである。以下、図８のフローチャートを参照しながら、実施の形態３に係る路車協調型安全運転支援装置の動作を、実施の形態２との差異に着目して説明する。
　制御部３５において、受信データ解析部３５１が画像センサ１０を含む路側機２０側の通信異常を検知しない限りは（ステップＳＴ３０４“ＹＥＳ”）、実施の形態２同様、予測演算部３５４が、自車両情報取得部３５２から取得した車両状態に関する情報、受信データ解析部３５１が解析したＤＳＳＳデータに基づき、注意喚起のための危険予測演算を行う（ステップＳＴ３０６）。そして、注意喚起要と判定された場合（ステップＳＴ３０７“ＹＥＳ”）、対象検知エリアを地図上に重畳した注意喚起画面情報を生成して表示メモリに描画し、表示部３７に注意喚起画面を表示する（ステップＳＴ３０７“ＹＥＳ”～ＳＴ３０９）。又、予測演算部３５４が、画像センサ１０の対象検知エリア内に障害物が位置せず、このため注意喚起不要と判定した場合、その対象検知エリアを他の検知エリアとは別色で表示する表示情報を生成して描画部３５５に引き渡し、これを受けた描画部３５５は、予測演算部３５４で生成された表示情報を不図示の表示メモリに描画（ビットマップ展開）し、表示部３７の表示タイミングに同期して表示メモリに描画した表示情報を読み出して表示部３７に表示する（ステップＳＴ３０７“ＮＯ”、ＳＴ３１０）。
　受信データ解析部３５１が通信異常または側路機異常を検知すると（ステップＳＴ３０４“ＮＯ”）、予測演算部３５４は、抽出した対象検知エリアを、他の検知エリアとは別の色で描画するための表示情報を生成して描画部３５５に引き渡す。これを受けて描画部３５５は、予測演算部３５４で生成された表示情報を不図示の表示メモリに描画（ビットマップ展開）し、表示部３７の表示タイミングに同期して表示メモリに描画した表示情報を読み出し、例えば、図９にその画面構成の一例を示す注意喚起画面を表示する（ステップＳＴ３１０）。
　図９によれば、表示部３７の表示領域３７１に描画された地図データ３７２上に、障害物が存在しないと判定された対象検知エリア３７５が所定の色で表示されているが、それとは別に、通信異常が検知された対象検知エリア３７７が、所定の色で表示された対象検知エリア３７５とは別の目立つ色で強調表示されている。これにより、ドライバは、障害物が存在しない場合と通信異常が検知された場合とで抽出された対象検知エリアの区別が可能になる。
　上述した実施の形態３に係る路車協調型安全運転支援装置によれば、制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報を解析して画像センサ１０を含む路側機２０側の異常を検知した場合、抽出した対象検知エリアを他の検知エリアとは別の表示形態で強調表示する。このため、ドライバは、障害物が存在しない場合と、通信異常により障害物の存在を検出できなかった場合との区別が可能になり、誤操作を防止できるため安全運転に貢献できる。
実施の形態４．
　図１０（ａ）は、この発明の実施の形態４に係る路車協調型安全運転支援装置により表示される注意喚起画面構成の一例を示す図である。以下に説明する実施の形態４でも上述した実施の形態１～３同様、図２に示した車載装置３０の構成と、図３に示した制御部３５の構成とほぼ同じ構成を用いることとするが、予測演算部３５４が、実施の形態１、２、３のいずれかに従い生成される注意喚起画面に、ＶＩＣＳ画面で知られている標識画像を合成した表示情報を生成し、描画部３５５がこれを描画し、表示する構成としたことに差異がある。
　図１０（ａ）によれば、表示部３７の表示領域３７１に描画された地図データ３７２上に、障害物が存在する対象検知エリア３７４が表示されており、更に、「歩行者注意」の標識画像３７８が合成表示されている。
　上述した実施の形態４に係る路車協調型安全運転支援装置によれば、制御部３５は、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報を解析して抽出される対象検知エリアの近傍に更なる注意喚起の標識画像を表示する。このため、ドライバは、衝突回避のために注意喚起が必要なエリアを把握でき、又、エリア表示されることによって位置センサの精度誤差による影響を低減することができる他に、標識画像も合わせて表示するため、状況把握が容易になる。尚、図１０（ｂ）に示されるように、地図データ３７２上に対象検知エリアを描画せず、交差点形状とそのエリアを標識画像３７９上に描画しても同じ効果が得られる。
　尚、上述した制御部３５が有する機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいは少なくともその一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、制御部３５が、路側機情報受信部３４で受信した安全運転支援情報と車両状態検知部３３で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が必要と判定された場合、障害物が位置する対象検知エリアを抽出し、抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳して注意喚起画面を表示するデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現しても良く、また、少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。
　又、上述した実施の形態１～４によれば、路側に設置される光ビーコンを用いて障害物が位置する対象検知エリアを抽出して注意喚起画面を生成しているが、ＤＳＲＣ車載装置等の無線装置で代替してもよい。この場合、ＤＳＲＣ路側機からＤＳＳＳデータを受信する毎に注意喚起判定を行い、都度、注意喚起画面を更新することになる。
　この発明の路車協調型安全運転支援装置は、ＶＩＣＳ画面のように標識画像を表示することなく、注意喚起の対象となる対向車や歩行者等の障害物が位置するエリアを地図データ上に描画した注意喚起画面とするものであり、ドライバに対してリアルタイムに最適な運転支援情報を提供するＤＳＳＳに適用される。

Claims (5)

  1. 　１以上の路側機との通信により注意喚起画面を表示する路車協調型安全運転支援装置であって、
    　前記路側機から対象検知エリアに属する障害物を含む安全運転支援情報を受信する路側機情報受信部と、
    　自車位置を含む車両運転状態情報を検知する車両状態検知部と、
    　前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報と前記車両状態検知部で検知した車両運転状態情報とを解析してドライバへの注意喚起が必要か否かを判定し、注意喚起が必要と判定された場合、前記障害物が位置する対象検知エリアを抽出し、前記抽出した対象検知エリアを対応する地図情報に重畳して前記注意喚起画面を表示するよう表示装置を制御する制御部と、
    　を備えたことを特徴とする路車協調型安全運転支援装置。
  2. 　前記制御部は、
    　前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報を解析して得られる障害物の数および／または車速と前記車両状態検知部で検知された車速とをパラメータとした衝突危険度を判定し、前記抽出した対象検知エリアを前記判定した衝突危険度に応じて他の検知エリアとは別の表示形態で強調表示するよう表示装置を制御することを特徴とする請求項１記載の路車協調型安全運転支援装置。
  3. 　前記制御部は、
    　前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報を解析した結果、前記抽出された検知エリア内に障害物が位置しないと判定した場合、前記抽出した対象検知エリアを他の検知エリアとは別の表示形態で表示するよう表示装置を制御することを特徴とする請求項１記載の路車協調型安全運転支援装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報を解析して前記路側機の異常を検知した場合、前記抽出した対象検知エリアを他の検知エリアとは別の表示形態で前記異常を表示するよう表示装置を制御することを特徴とする請求項１記載の路車協調型安全運転支援装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記路側機情報受信部で受信した安全運転支援情報を解析して抽出される前記対象検知エリアの近傍に更なる注意喚起の標識画像を表示するよう表示装置を制御することを特徴とする請求項１記載の路車協調型安全運転支援装置。
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