JP5121784B2

JP5121784B2 - 安全運転支援装置

Info

Publication number: JP5121784B2
Application number: JP2009158643A
Authority: JP
Inventors: 崇前田; 雄治五十嵐; 茂樹森田; 守瀧北
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-07-03
Also published as: JP2011014013A

Description

この発明は、道路周辺に設置された各種の感知器の検出情報を路側装置から提供されることにより、運転者に対して検出情報に応じた注意喚起を促す路車協調型の安全運転支援装置に関するものである。

近年、路車協調型の安全運転支援システムの研究が進められている。このシステムは、道路周辺に設置された各種の感知器で、運転者が視認困難な位置にある自動車や二輪車、歩行者などの移動物を検出し、この検出情報を路側装置を介して車載の安全運転支援装置へ提供する。これにより、安全運転支援装置が、上記運転者に対して、感知器の検出情報に応じた注意喚起を促す。

安全運転支援装置は、安全運転支援システムのサービス開始位置に設けられた路側装置の光ビーコンを受信した位置から自身を搭載した車両の走行距離を計測し、この走行距離を運転支援処理に利用している。この場合、安全運転支援装置は、光ビーコンによる光通信で路側装置から運転支援用データを受信し、このデータを解析することにより運転支援の開始点を認識して、路側装置の位置からの自車両の走行距離の計測を開始している。

しかしながら、安全運転支援装置が光ビーコンを受信して運転支援用データを抽出する間にも自車両は走行しているため、この間の走行距離分だけ、計測した走行距離に誤差が生じる。つまり、路側装置の位置から自車両が走行した距離を計測する計測開始点が路側装置の位置を過ぎた地点になってしまう。

このような不具合を解決しようとした従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示される走行位置検出支援方式がある。この方式では、路側装置が送信する無線電波から運転支援用データの抽出が完了した時点における自車両の走行速度を利用して、無線電波の受信及び運用支援用データ抽出処理の間に走行した距離を補正している。

特開２００４−２２７１１４号公報

特許文献１では、運転支援用データの抽出が完了した時点における自車両の走行速度を利用するため、路側装置が送信した無線電波の受信及び当該無線電波から運用支援用データを抽出する処理の間に自車両が加減速した場合に、走行距離の補正精度が落ちるという課題があった。

さらに、特許文献１は、安全運転支援装置内のデータ転送による伝送遅れ（通常、運用支援用データの抽出処理時間より長い）を考慮していないため、元々の補正精度が低い。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、装置内のデータ転送及び解析処理中に自車両が加減速した場合であっても、安全運転支援システムのサービス開始点である路側装置の位置から自車両が走行した相対的な走行位置を正確に補正できる安全運転支援装置を得ることを目的とする。

この発明に係る安全運転支援装置は、道路側に設けられた路側装置との間で通信を行う通信部と、当該通信部による通信で路側装置から受信した情報を用い、路側装置から自車両が走行した相対的な走行位置を基準として当該自車両の安全運転支援を行う情報処理部とを備えた安全運転支援装置において、所定の周期毎に自車両の走行速度を検出する車両状態検出部と、車両状態検出部によって検出された所定の周期毎の走行速度を、履歴データとして逐次記憶する記憶部とを備え、情報処理部が、路側装置から受信した情報のデータ量、路側装置と通信部の間の通信速度及び通信部から情報処理部への装置内のデータ転送速度に基づいて、路側装置から情報の受信を開始して受信完了するまでの通信時間、通信部から情報処理部へ当該情報の転送が完了するまでの転送時間及び当該情報の解析を完了するまでの解析時間を求め、当該情報の解析完了時点において自車両が路側装置の位置から走行した相対的な走行位置を算出するにあたり、通信時間、転送時間及び解析時間に自車両が走行した距離を、記憶部に記憶された履歴データから求めた所定の周期毎の走行距離を用いて補正するものである。

この発明によれば、所定の周期毎に自車両の走行速度を検出する車両状態検出部と、車両状態検出部によって検出された所定の周期毎の走行速度を、履歴データとして逐次記憶する記憶部とを備え、情報処理部が、路側装置から受信した情報のデータ量、路側装置と通信部の間の通信速度及び通信部から情報処理部への装置内のデータ転送速度に基づいて、路側装置から情報の受信を開始して受信完了するまでの通信時間、通信部から情報処理部へ当該情報の転送が完了するまでの転送時間及び当該情報の解析を完了するまでの解析時間を求め、当該情報の解析完了時点において自車両が路側装置の位置から走行した相対的な走行位置を算出するにあたり、通信時間、転送時間及び解析時間に自車両が走行した距離を、記憶部に記憶された履歴データから求めた所定の周期毎の走行距離を用いて補正する。このように構成することで、装置内のデータ転送及び解析処理中に自車両が加減速した場合であっても、安全運転支援システムのサービス開始点である路側装置の位置から自車両が走行した相対的な走行位置を正確に補正することができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による安全運転支援装置を利用した安全運転支援システムの構成を示す図である。図１の安全運転支援システムによるサービスが提供される交差点の一例を示す図である。履歴データの生成処理の流れを示すフローチャートである。履歴データの一例を示す図である。実施の形態１の安全運転支援装置による走行距離の補正処理の流れを示すフローチャートである。走行支援情報の一例を示す図である。この発明における走行距離の演算開始点を説明するための図である。履歴データの他の例を示す図である。車高の違いにより光ビーコンの受信タイミングが異なる場合を説明するための図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による安全運転支援装置を利用した安全運転支援システムの構成の一部を示す図であり、図１に示す構成の他、図２で後述する画像センサ等の構成部も備える。図１において、安全運転支援装置１は、不図示の車両に搭載され、路側装置７から取得したデータに基づいて、運転者の安全運転を支援する装置であり、光ビーコン通信部（通信部）３、情報処理部４及び車両状態検出部６を備える。

光ビーコン通信部３は、路側装置７の光ビーコンヘッド１２から送信された走行支援情報を受信し情報処理部４へ転送する。情報処理部４は、記憶部５に蓄積した履歴データと路側装置７から取得した走行支援情報を解析して、安全運転支援に関する動作を実施する。安全運転支援に関する動作としては、運転者への情報提供や注意喚起等が挙げられる。車両状態検出部６は、自車両の車速を検出する車速センサを備え、所定の周期で自車両の走行速度を検出して、履歴データとして記憶部５に蓄積する。

路側装置７は、走行支援情報９を走行車両に搭載された安全運転支援装置１へ提供する装置であり、情報処理部８、光ビーコン通信部１０及び路側柱１１に取り付けられた光ビーコンヘッド１２を備える。走行支援情報９は、図６で後述する構成の情報であり、交差点近辺の対向車両や歩行者の情報、信号灯機の状態、交差点形状等の情報を含んでいる。情報処理部８は、光ビーコン通信部１０及び光ビーコンヘッド１２を介した光通信により走行支援情報９を、路側柱１１近辺を走行する車両に送信する。

図２は、図１の安全運転支援システムによるサービスが提供される交差点の一例を示す図である。図２において、画像センサ２１は、道路上のセンサエリア２１ａに進入した車両１Ｂの存在、位置、速度等を検出し、これらの情報を有線又は無線の通信回線を介して路側装置７へ提供する。路側装置７では、画像センサ２１から受信した情報や、各信号灯機の状態、交差点の形状に関するデータ等から走行支援情報９を作成する。

安全運転支援装置１を搭載した車両１Ａが、光ビーコンの通信領域２０に進入すると、路側装置７の情報処理部８は、光ビーコン通信部１０及び光ビーコンヘッド１２を介して走行支援情報９を安全運転支援装置１に送信する。安全運転支援装置１は、走行支援情報９を受信すると、安全運転支援システムによるサービスが提供されていると判断し、走行支援情報９、自車両１Ａの位置（路側装置７の位置から走行した距離）及び車両１Ａの状態（右又は左折待ち状態等）に応じて、運転者へ安全運転に関する情報提供や注意喚起を実施する。例えば、自車両１Ａが停止線２３付近で右折待ち状態であり、かつ対向直進車両１Ｂが存在する場合、右折待ちを継続するよう情報提供する。

次に動作について説明する。
図３は、履歴データの生成処理の流れを示すフローチャートである。安全運転支援装置１の情報処理部４は、所定時間が経過する度に、車両状態検出部６から自車両１Ａの車速データを取得し（ステップＳＴ１）、履歴データとして記憶部５に追加して蓄積する（ステップＳＴ２）。

図４は、履歴データの一例を示す図である。図４の例は、１００ミリ秒毎に自車両１Ａの走行速度（車速データ）を取得した場合を示している。このように短い周期で車速データを取り込んでおくことにより、情報処理部４は、履歴データを参照することで、直近の車速データを知ることができる。なお、履歴データは、所定のデータ数で記憶部５に収集して、古いデータから順に最新のデータに更新されるようにしてもよい。

図５は、実施の形態１の安全運転支援装置による走行距離の補正処理の流れを示すフローチャートであり、安全運転支援装置１を搭載した車両１Ａが光ビーコンヘッド１２の下を走行したときの動作を示している。
車両１Ａが光ビーコンの通信領域２０へ進入すると、安全運転支援装置１の光ビーコン通信部３で、光ビーコンヘッド１２から光ビーコンにより送信されたデータを受信する（ステップＳＴ１ａ）。続いて、光ビーコン通信部３から情報処理部４へデータが転送される（ステップＳＴ２ａ）。

次に、情報処理部４は、光ビーコン通信部３から転送されてきたデータを解析（ステップＳＴ３ａ）し、この解析に要した情報処理時間とデータ転送時間を算出した後（ステップＳＴ４ａ）、履歴データを用いて走行距離を補正する（ステップＳＴ５ａ）。

図６は、走行支援情報の一例を示す図である。図６において、ＩＤは、走行支援情報９を特定するための識別ＩＤであり、情報処理部４は、このＩＤから走行支援情報９を受信した旨を認識することができる。また、光ビーコンデータのヘッダは、光通信の制御情報を格納している。情報処理部４は、このヘッダの記述内容から受信した光ビーコンデータのエンドを知ることができ、データ量を認識することができる。

走行支援情報９は、上記情報の他、図６に示すような複数の情報（情報１〜３）を含んで構成される。サービス情報は、安全運転支援システムにより提供されるサービスに関する情報であり、サービス開始点である光ビーコンヘッド１２の位置（緯度、経度）が含まれる。情報１は、交差点までの距離等が含まれる。

情報２は、停止線までの距離等が含まれる。情報３は、安全運転支援システムによるサービスが提供される道路に配置されたセンサが検出した交差点中心から対向車までの距離に関する情報であり、例えば、図２に示す画像センサ２１のセンサエリア２１ａ内における対向車両１Ｂの位置や対向車両１Ｂの画像センサ２１までの距離が含まれる。

情報処理部４は、光ビーコン通信部３から転送されてきたデータから、図６に示すＩＤを取得すると、当該データが走行支援情報９である旨を認識して、ヘッダの記述内容から光ビーコンデータのデータ量を把握する。また、情報処理部４には、光ビーコンヘッド１２と光ビーコン通信部３との間の通信速度（ｂｐｓ）、及び、光ビーコン通信部３から情報処理部４へのデータ転送速度（ｂｐｓ）が、既知データとして設定されている。

そこで、情報処理部４は、光ビーコンヘッド１２と光ビーコン通信部３との間での通信速度を用いて、ヘッダの記述内容から特定した光ビーコンデータのデータ量（ｂｙｔｅ）から、光ビーコンヘッド１２と光ビーコン通信部３との光通信に要した時間を算出する。
また、情報処理部４は、光ビーコン通信部３から情報処理部４へのデータ転送速度を用いて、ヘッダの記述内容から特定した光ビーコンデータのデータ量から、光ビーコン通信部３を経由して情報処理部４へのデータ転送に要したデータ転送時間を算出する。

次に、情報処理部４は、光ビーコン通信部３から転送されてきたデータ内容を解析し、例えば図６に示すような情報を光ビーコンデータから抽出する。この時点を光ビーコンヘッド１２の位置から自車両１Ａが走行した走行距離演算開始点とする。

図７は、この発明における走行距離の演算開始点を説明するための図であり、安全運転支援装置１による処理のタイミングを示している。上述したように、予め設定されている光通信速度とヘッダの記述で特定した光ビーコンデータのデータ量に基づいて、車両１Ａが光ビーコンヘッド１２の位置を通過した時点から、図７に示す光通信に要したデータ転送遅れ時間が算出される。
また、予め設定されているデータ転送速度とヘッダの記述で特定した光ビーコンデータのデータ量に基づいて、光通信が完了した時点から、図７に示す装置内転送に要したデータ転送遅れ時間が算出される。これら時間の合計がデータ転送遅れ時間Δｔ１である。
さらに、光ビーコンデータの解析時間Δｔ２は、解析完了時刻（走行距離演算開始点）からデータ転送遅れ時間Δｔ１の差分に相当する。

図５の説明に戻る。上述のようにデータ転送遅れ時間Δｔ１とデータ解析時間Δｔ２を算出して走行距離演算開始点を決定すると、情報処理部４は、履歴データを用いて、自車両１Ａの走行距離を補正する（ステップＳＴ６ａ）。この走行距離の補正は、先ず、走行距離演算開始点から、データ転送遅れ時間Δｔ１及びデータ解析時間Δｔ２だけ時間を遡る。この後、図４に示すような履歴データのうち、車両１Ａが光ビーコンヘッド１２の位置を通過した時点の走行速度（完全一致するものがなければ、通過時間に最も近い時間にサンプリングされてもの）とサンプリング周期分の時間（図４の例は１００ミリ秒）とを積算して走行距離を算出する。この走行距離を走行距離演算開始点に至るまで走行速度のサンプリング周期毎に順次算出して、これらを加算したものを補正距離とする。

情報処理部４は、図７に示す走行距離演算開始点から自車両１Ａの走行距離を算出した際、この走行距離に補正距離を加算する。このようにして、データ転送遅れ時間Δｔ１とデータ解析時間Δｔ２の間に自車両１Ａが走行した分の誤差を補正する。この場合、転送遅れ時間Δｔ１及び解析時間Δｔ２の間に自車両１Ａが加減速してもサンプリング周期毎の走行速度から走行距離を求めて補正するため、自車両１Ａの加減速による影響を大幅に低減することができる。

これにより、安全運転支援システムのサービス提供開始基準点からの相対的な走行位置が正確に求まることから、図６に示すような情報を用いることにより、例えば、図２に示す交差点における、自車両１Ａの位置や自車両１Ａと対向車両１Ｂとの距離を正確に求めることが可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、所定の周期毎に自車両１Ａの走行速度を検出する車両状態検出部６と、車両状態検出部６によって検出された所定の周期毎の走行速度を、履歴データとして逐次記憶する記憶部５とを備え、情報処理部４が、路側装置７から受信した走行支援情報９のデータ量、路側装置７と光ビーコン通信部３との間の通信速度及び、光ビーコン通信部３から情報処理部４への装置内のデータ転送速度に基づいて、路側装置７から走行支援情報９の受信を開始して受信完了するまでの通信時間、光ビーコン通信部３から情報処理部４へ走行支援情報９の転送が完了するまでの転送時間及び走行支援情報９の解析を完了するまでの解析時間を求め、走行支援情報９の解析完了時点において自車両１Ａが路側装置７の位置から走行した相対的な走行位置を算出するにあたり、通信時間、転送時間及び解析時間に自車両１Ａが走行した距離を、記憶部５に記憶された履歴データから求めた所定の周期毎の走行距離を用いて補正する。このようにすることによって、装置内のデータ転送及び解析処理中に自車両１Ａが加減速した場合であっても、安全運転支援システムのサービス開始点である路側装置７の位置から自車両１Ａが走行した相対的な走行位置を正確に補正することができる。

また、上記実施の形態１では、履歴データとして、所定のサンプリング周期毎に自車両１Ａの走行速度のみを収集する場合を示したが、自車両１Ａの動きに関する他の物理量を履歴データとして収集するようにしてもよい。

図８は、履歴データの他の例を示す図である。図８では、車両状態検出部６が、自車両１Ａの進行方位角を検出する舵角センサを備え、走行速度と同一のサンプリング周期（例えば、１００ミリ秒）で自車両１Ａの方位角を取得する。これにより、情報処理部４は、履歴データを参照することで、直近の走行距離Δｄ及び方位角ΔＡを知ることができ、転送遅れ時間Δｔ１及び解析時間Δｔ２の間に自車両１Ａが曲がっても方位角ΔＡの変化から正確な走行距離を算出することが可能である。

さらに、上記実施の形態１において、車両の走行距離を算出するにあたり、車両の先頭位置から光ビーコン通信部３の取り付け位置までの距離を、算出した走行距離に加算してもよい。

さらに、光ビーコンヘッド１２の光ビーコンの放射角度及び車高を考慮して走行距離を補正してもよい。
図９は、車高の違いにより光ビーコンの受信タイミングが異なる場合を説明するための図である。光ビーコン通信部３を車両上部に設けた場合に、図９に示すように、車高の低い車両１Ｃでは路側柱１１からの距離Ｄｃで光ビーコンが受信されるのに対して、車高の高い車両１Ｄは距離Ｄｄ（Ｄｄ＜Ｄｃ）まで近づかないと光ビーコンが受信されない。

そこで、路側装置７から路側柱１１の高さ１及び光ビーコンヘッド１２の放射角度αを走行支援情報９として送信する。安全運転支援装置１の情報処理部４は、自車の車高（高さ２）と、走行支援情報９として受信した路側柱１１の高さ１及び光ビーコンヘッド１２の放射角度αとを用い、三角関数による演算で、光ビーコンが受信される路側柱１１から光ビーコン通信部３までの距離（距離Ｄｃ又は距離Ｄｄ）を算出し、サービス提供開始点とする。これ以降の処理は、上記実施の形態１と同様である。

なお、上述までの説明は、履歴データとして車速データを収集する場合を示したが、車速データではなく、車速パルス情報を利用してもよい。また、光ビーコン通信を例に説明したが、通信速度が既知の無線通信であっても構わない。

１安全運転支援装置、１Ａ〜１Ｄ車両、３光ビーコン通信部（通信部）、４情報処理部、５履歴データの記憶部、６車両状態検出部、７路側装置、８情報処理部、９走行支援情報、１０光ビーコン通信部、１１路側柱、１２光ビーコンヘッド、２０光ビーコン通信領域、２１画像センサ、２１ａセンサエリア。

Claims

道路側に設けられた路側装置との間で通信を行う通信部と、当該通信部による通信で前記路側装置から受信した情報を用い、前記路側装置の位置から自車両が走行した相対的な走行位置を基準として当該自車両の安全運転支援を行う情報処理部とを備えた安全運転支援装置において、
所定の周期毎に前記自車両の走行速度を検出する車両状態検出部と、
前記車両状態検出部によって検出された前記所定の周期毎の走行速度を、履歴データとして逐次記憶する記憶部とを備え、
前記情報処理部は、
前記路側装置から受信した前記情報のデータ量、前記路側装置と前記通信部の間の通信速度及び前記通信部から前記情報処理部への装置内のデータ転送速度に基づいて、前記路側装置から前記情報の受信を開始して受信完了するまでの通信時間、前記通信部から前記情報処理部へ当該情報の転送が完了するまでの転送時間及び当該情報の解析を完了するまでの解析時間を求め、
当該情報の解析完了時点において前記自車両が前記路側装置の位置から走行した相対的な走行位置を算出するにあたり、前記自車両が前記通信時間、前記転送時間及び前記解析時間に走行した距離を、前記記憶部に記憶された履歴データから求めた前記所定の周期毎の走行距離を用いて補正することを特徴とする安全運転支援装置。
車両状態検出部は、所定の周期毎に自車両の進行方位角を検出し、
記憶部は、前記車両状態検出部によって検出された前記所定の周期毎の進行方位角を、履歴データとして逐次記憶し、
情報処理部は、前記自車両が路側装置の位置から走行した相対的な走行位置を算出するにあたり、前記自車両が通信時間、転送時間及び解析時間に走行した距離及び進行方位角を、前記記憶部に記憶された履歴データから求めた前記所定の周期毎の走行距離及び方位角を用いて補正することを特徴とする請求項１記載の安全運転支援装置。