JP2008070987A - 運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 プローブカーからセンタサーバに送信されるプローブデータのデータ量を削減し、もって通信速度および応答性を向上させる。
【解決手段】 プローブカー１は、所定の危険イベントを検出すると、その危険イベントが検出された地点の、地図上のメッシュの位置情報を取得する。そして、その危険イベントの検出に応答して、当該危険イベントの種類および取得した前記メッシュの位置情報をプローブデータに含めてセンタサーバ６に送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の運転支援システムに関する。

特定の多数の自動車を交通観測用のプローブに見立てて、実際の位置情報、交通行動、車両挙動などの情報をセンタサーバに集め、これらを正確な渋滞予測をはじめとする交通情報処理に役立てるように構成した交通情報システムが知られており、これらをナビゲーション装置と融合してより実際的なルート案内などを行えるようにする技術がさかんに開発されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。

特開２００３−９０７３２号公報 特開２００３−４４９８８号公報

従来、プローブカーは、プローブデータの重要度にかかわらず、プローブデータを一定のタイミングで繰り返し送信するように構成されるのが一般的である。このため、プローブカーから送信されるデータ量が多いため、センタサーバ側での処理負荷が過大になり、通信速度および応答性が低下するという問題がある。この問題はプローブカーの台数が多くなるほど顕著になる。

そこで、本発明は、プローブカーからセンタサーバに送信されるプローブデータのデータ量を削減し、もって通信速度および応答性を向上させることを目的とする。

本発明の一側面によれば、プローブデータを収集するプローブカーと、前記プローブカーから送信されるプローブデータを蓄積し、蓄積したプローブデータに基づいて運転支援情報を提供するセンタサーバとを含む運転支援システムが提供される。この運転支援システムにおいて、前記プローブカーは、所定の危険イベントを検出する危険イベント検出手段と、前記危険イベントが検出された地点の、地図上のメッシュの位置情報を取得する取得手段と、前記危険イベントの検出に応答して、当該危険イベントの種類および前記取得手段により取得された前記メッシュの位置情報を、前記プローブデータに含めて前記センタサーバに送信する送信手段とを有することを特徴とする。

この構成によれば、プローブデータの送信が危険イベントが検出された時にのみ限られ、しかも、プローブカーの位置情報が地図上のメッシュの位置情報として送信されるので、プローブデータのデータ量を大幅に削減できる。これにより、通信速度および応答性が向上する。

本発明の好適な実施形態によれば、前記プローブカーは、前記取得手段により取得された前記メッシュの各々に対して、前記危険イベントが検出された地点に応じて重み付けされた危険度を割り当てた、三次元マップを生成する生成手段を更に有し、前記送信手段は、前記三次元マップの情報を前記プローブデータに含めて前記センタサーバに送信することが好ましい。

この構成によれば、危険度の情報も同時に送信することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記所定の危険イベントは、前記プローブカーの急減速が検出されると同時に、所定レベル以上の音声が検出されたときに発生する。あるいは、前記所定の危険イベントは、操舵速度、車間距離、および路端までの距離に基づき衝突回避不可と判定されたときに発生する。

こうした場合には、衝突が発生しそうな状況あるいは衝突が発生した状況を精度よく検出することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記センササーバは、前記プローブカーが走行中の車線と同一の走行車線上において、特定地点から後ろの所定距離における車両台数が当該特定地点から前の当該所定距離における車両台数よりも所定数以上の差をつけて多い場合、当該特定地点を危険地点と判断することが好ましい。

この構成によれば、センタサーバ側で、駐車車両または交通障害の発生を精度よく検出することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記プローブカーはアンチロックブレーキシステムを有し、前記所定の危険イベントは、前記アンチロックブレーキシステムが動作したときに発生することが好ましい。あるいは、前記プローブカーは、外気温を検出する外気温センサを更に有し、前記送信手段は、前記アンチロックブレーキシステムの動作信号と前記外気温とを前記プローブデータに更に含めて前記センタサーバに送信することが好ましい。

この構成によれば、凍結路面地点を精度よく検出することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記送信手段は、前記アンチロックブレーキシステムが動作した時点における車速を前記プローブデータに更に含めて前記センタサーバに送信することが好ましい。またこのとき、前記センタサーバは、受信した前記車速の平均が所定値以上のときは路面凍結情報を解除することが好ましい。

この構成によれば、路面凍結情報の解除を精度よく行うことができる。

本発明によれば、プローブカーからセンタサーバに送信されるプローブデータのデータ量が削減され、これにより通信速度および応答性が向上する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る運転支援システムの全体構成を示す図である。

自動車１は、この運転支援システムによる運転支援サービスの提供を受けることができる車両であり、宇宙空間に配置されたＧＰＳ衛星３からの信号を受信して絶対位置を測定するように構成されているとともに、移動通信網４に収容され、モバイル無線アクセスを行うことが可能に構成されている。さらに、この自動車１は、その近隣に位置する自動車２と車車間通信を行うことが可能である。本実施形態における車車間通信はたとえば、狭域通信 (DSRC : Dedicated Short Range Communication) により行われるものとする。

移動通信網４は、たとえば第３世代移動通信システムで構成され、本実施形態では、異なる複数の周波数のキャリアを収容するＷ−ＣＤＭＡ（Wide band-Code Division Multiple Access）方式が適用されるものとする。

ＢＳ５は移動通信網４に収容される基地局である。プローブカーとしての自動車１は、移動局（ＭＳ）としての車載機１０１を搭載しており、現在、基地局５のサービスエリア５１内に位置している。車載機１０１は、基地局５と通信するための移動通信アンテナ１０９を備えている。なお、図１には基地局が１つだけしか示されていないが、移動通信網３は通常、多数の基地局を収容しうるのであって、ここでは簡略化のために１つの基地局５だけが示されている点に留意されたい。移動局としての自動車も多数存在しうることに留意されたい。すなわち、自動車２も自動車１と同じ構成を備えることでプローブカーとなりうる。

自動車１にて収集されたプローブデータは移動通信網４を介してセンタサーバ６に送信される。センタサーバ６は、自動車１に代表される多数のプローブカーから送信されてくるプローブデータを収集し、この収集結果を基に、各プローブカーに有用な運転支援情報をフィードバックする。

図２は、自動車１に搭載された車載機１０１の構成を示すブロック図である。

車載機１０１は、図示の如く、車載機全体の制御を司るＣＰＵ１０２、メインメモリとして機能するとともにＣＰＵ１０２のワークエリアを提供するＲＡＭ１０３、ブートプログラムなどの固定的なプログラムやデータを記憶しているＲＯＭ１０４をはじめ、以下の構成を備える。

１０５は監視センサである。この監視センサ１０５は、車両前方に向けられたＣＣＤカメラ１０５ａと、車両左側方に向けられたＣＣＤカメラ１０５ｂとを含む。ここで、ＣＣＤカメラ１０５ａおよび１０５ｂはそれぞれ２つのＣＣＤカメラを有しこれによりステレオカメラシステムが構成されていることが好ましい。なお、ＣＣＤカメラのかわりに、ＣＭＯＳカメラ、赤外線カメラなどで構成することも可能である。ステレオカメラシステムによれば、公知のステレオ画像認識技術を用いて、前方車両との車間距離あるいは路端までの距離を認識することができる。前方監視センサ１０５は、車両前方領域の物体検出性能を強化するために、さらに、フロントバンパ等に取り付けられるミリ波レーダ１０５ｃを含む。なお、ミリ波レーダのかわりに、レーザレーダセンサ等を用いてもよい。

１０６は、近隣の車両（たとえば自動車２）とＤＳＲＣによる車車間通信を行うためのＤＳＲＣユニットである。この通信は、ＤＳＲＣアンテナ１０７を介して、前述したようにたとえば狭域通信により行われる。

１０８は、Ｗ−ＣＤＭＡ無線ユニットであり、移動通信アンテナ１０９を介して基地局５とＷ−ＣＤＭＡ方式にてデータの無線送受を行う。

１１０は、ＧＰＳアンテナ１１１を介して、ＧＰＳ衛星３からの信号を受信し、復調処理を行うＧＰＳレシーバである。１１２は車速を検出するための車速センサ、１１３は車両の進行方向や傾きを検出するためのジャイロである。

１１４はナビゲーション音声などを出力するスピーカである。１１５は、表示しようとする画像データを展開するビデオメモリ（ＶＲＡＭ）であり、ここに画像データ等を展開することでディスプレイ１１６に画像を表示させることができる。１１７は操作ユニットである。なお、操作ユニット１１７は、ディスプレイ１１６上に配置されるタッチパネルとして構成してもよい。さらに、車載機１０１を遠隔操作するためのリモートコントローラを含む構成としてもよい。

１１８はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であり、図示の如く、ここにＯＳ１１９をはじめ、カーナビゲーションを実現するナビゲーションプログラム１２０、ナビゲーションプログラム１２０によってコールされ、後述するプローブ処理を実現するためのプローブ処理プログラム１２１、カーナビゲーションで利用される地図データを格納する地図データベース（ＤＢ）１２２などがインストールされている。

また、ＲＯＭ１０４には、車載機を特定するために車載機ごとにユニークな値を与えられた車載機ＩＤ１０４ａが記憶されている。

本実施形態における自動車１は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を備える。これに伴い車載機１０１はＡＢＳセンサ１２３を有する。このＡＢＳセンサ１２３は、不図示のＡＢＳのＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続され、ＡＢＳの動作を検出するように構成されている。

車載機１０１には、更に、車外の温度を検出する外気温センサ１２４、操舵角を検出する舵角センサ１２５、たとえば車室内に設けられるマイクロホン１２７が接続されている。

図３は、センタサーバ６のハードウェア構成を示すブロック図である。

センタサーバ６は、図示の如く、サーバ全体の制御を司るＣＰＵ６０１、メインメモリとして機能するとともにＣＰＵ６０１のワークエリアを提供するＲＡＭ６０２、ブートプログラムなどの固定的なプログラムやデータを記憶しているＲＯＭ６０３をはじめ、以下の構成を備える。

６０４は、Ｗ−ＣＤＭＡ無線ユニットであり、通信アンテナ６０５を介して移動通信網４においてデータの無線送受を行う。

６０６はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であり、図示の如く、ここにＯＳ６０７をはじめ、運転支援サービスを実現するための運転支援プログラム６０８、自動車１を含むプローブカーからのプローブデータを蓄積するプローブデータベース６０９、地図データベース６１０などがインストールされている。

図４は、本実施形態における車載機１０１によるプローブデータの送信処理を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムはプローブ処理プログラム１２１に含まれ、イグニッションスイッチがＯＮされてプローブ処理プログラム１２１が起動した後、イグニッションスイッチがＯＦＦされるまでの間、ＣＰＵ１０２によって実行される。

ステップＳ１では、所定の危険イベントが発生するのを待機する。本実施形態では、たとえば以下のタイミングにおいて「所定の危険イベント」が発生する。

（１）急ブレーキが掛けられると同時に、ドライバーあるいは同乗者が叫び声を発したとき。この状態はたとえば、Ｇセンサ１２５の出力値に基づき自車両の急減速が検出されると同時に、マイクロホン１２７で収集された音声が所定の音声レベル以上となったときに検出される。

（２）操舵速度、車間距離、および路端までの距離に基づき衝突回避不可と判定されたとき。具体的にはたとえば、舵角速度は、舵角センサ１２６の出力信号の単位時間当たりの変化量によって求められ、この蛇角速度が所定値以上となったときに衝突回避不可と判定される。また、車間距離は、ＣＣＤカメラ１０５ａを構成するステレオカメラシステムを用いて判定され、この車間距離が所定値以下となったときに衝突回避不可と判定される。また、路端までの距離は、ＣＣＤカメラ１０５ｂを構成するステレオカメラシステムを用いて判定され、この路端までの距離が所定値以下となったときに衝突回避不可と判定される。

（３）ＡＢＳが動作したとき。この場合は、車輪がロックするほどブレーキが強く踏み込まれたと考えられるからである。

以上のような危険イベントが発生すると、ステップＳ２で、地図ＤＢ１２２を参照して、危険イベント発生地点の、地図上の予め格子状に区画されたメッシュの位置を特定するメッシュ番号を求める。基本的には、このメッシュ番号をプローブデータに含めてセンタサーバ６に送信すればよい。

ただし本実施形態では、ステップＳ３において三次元マップを生成する処理を行う。この処理については、図７の説明図を参照して説明する。

図７において、７１がプローブカー１の走行ルートを示している。７２は、地図ＤＢ１２２によるメッシュを示しており、それぞれに１１〜４４のメッシュ番号が付与されている。ここで、ステップＳ２で特定されたメッシュ番号が２２であったとする。すなわち、これは、メッシュ番号２２の領域において危険イベントが発生したケースを示している。ステップＳ３では、ステップＳ２で特定されたメッシュ２２に最高の危険度３を割り当て、メッシュ２２の周囲のメッシュ１１〜１３，２１，２３，３１〜３３にそれぞれ、次の危険度２を割り当て、その他のメッシュには危険度１を割り当てる。このようにして、危険イベントが検出された地点に応じて重み付けされた危険度を所定のメッシュに割り当てた三次元マップが生成される。

本実施形態における車載機１０１は、この三次元マップのデータを、車載機ＩＤ、危険イベント発生時刻、危険イベント種類とともに、プローブデータとしてセンタサーバ６に送信する（ステップＳ４）。

また、車載機１０１は、ＡＢＳが動作したことで危険イベントが検出された場合には、ＡＢＳの動作信号および外気温センサ１２４で検知された外気温をプローブデータに含めてセンタサーバ６に送信することができる。このとき更に、車速センサ１１２により検出された車速を含めることも可能である。

図５は、センタサーバ６における処理を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは運転支援プログラム６０８に含まれ、ＣＰＵ６０１によって実行されるものであり、プローブデータを受信したことをトリガとして実行される。

ステップＳ１１では、受信したプローブデータをプローブＤＢ６０９に追記して更新する。ステップＳ１２では、他のプローブデータ（例えば、ＶＩＣＳ情報、降雨量データなど）のマッピングを行う。ステップＳ１３では、このマッピング後のデータに基づいて危険エリアの抽出が行われる。ステップＳ１４では、抽出した危険エリアを、地図ＤＢ６１０のメッシュ（プローブカーにおける地図ＤＢ１２２のメッシュと共通）上にマッピングする。そして、ステップＳ１５で、その危険エリアの情報を危険データとして各プローブカーに配信する。

このとき、センタサーバ６では、注目するプローブカーが走行中の車線と同じ走行車線上において、特定地点（たとえば当該プローブカーの１００ｍ先の位置）から後ろの所定距離（たとえば３０ｍ）における車両台数が当該特定地点から前の当該所定距離における車両台数よりも所定数以上の差をつけて多い場合には、当該特定地点を危険地点として判断し、この情報をプローブカーに送信するとよい。このようにしてセンタサーバ６は、駐車車両や交通障害の発生を精度よく検出することができる。

また、プローブデータにＡＢＳの動作信号および外気温の情報が含まれている場合には、センタサーバ６はこの情報に基づいて独自に路面凍結の判断を行うことができる。たとえば、外気温が所定値（たとえば、５℃）以下でＡＢＳが動作した場合に、その箇所を凍結路面と判断してこれを危険データに含めることができる。これはＡＢＳの動作信号のみで判断するよりも精度よく判断できることは明らかである。

また、プローブデータにＡＢＳの動作信号および外気温の情報に加え、車速の情報が含まれている場合には、センタサーバ６は路面凍結情報の解除について精度よく判定することが可能になる。たとえば、平均車速が所定値（たとえば４０ｋｍ／ｈ）以上あれば、その箇所は凍結路面ではないと推定でき、路面凍結情報を解除可能であると判断される。

図６は、本実施形態における車載機１０１による危険地域のアラート処理のフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムはプローブ処理プログラム１２１に含まれ、イグニッションスイッチがＯＮされてプローブ処理プログラム１２１が起動した後、イグニッションスイッチがＯＦＦされるまでの間、ＣＰＵ１０２によって、上述した図４のプローブデータの送信処理と並行して実行される。

ステップＳ２１では、センタサーバ６から送られてくる危険データを受信するのを待機する。危険データを受信すると、ステップＳ２２で、自車両がその危険データによって特定される危険地域に進入したかどうかが判断される。危険地域に進入した場合には、ステップＳ２３で、そのアラートを行う。たとえば、ディスプレイ１１６に表示しているルート案内に、「前方に危険箇所がありますので走行に注意してください。」などのメッセージを追加表示するとともに、スピーカ１１４から同様の内容を音声出力する。

実施形態に係る運転支援システムの全体構成を示す図である。 実施形態における車載機のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態におけるセンタサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態における車載機によるプローブデータの送信処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるセンタサーバによる処理を示すフローチャートである。 実施形態における車載機による危険地域のアラート処理のフローチャートである。 実施形態における三次元マップの生成処理を説明する図である。

符号の説明

１：自動車（プローブカー）
３：ＧＰＳ衛星
４：移動通信網
５：基地局
６：センタサーバ

Claims (9)

1. プローブデータを収集するプローブカーと、前記プローブカーから送信されるプローブデータを蓄積し、蓄積したプローブデータに基づいて運転支援情報を提供するセンタサーバとを含む運転支援システムであって、
   前記プローブカーは、
   所定の危険イベントを検出する危険イベント検出手段と、
   前記危険イベントが検出された地点の、地図上のメッシュの位置情報を取得する取得手段と、
   前記危険イベントの検出に応答して、当該危険イベントの種類および前記取得手段により取得された前記メッシュの位置情報を、前記プローブデータに含めて前記センタサーバに送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする運転支援システム。
2. 前記プローブカーは、前記取得手段により取得された前記メッシュの各々に対して、前記危険イベントが検出された地点に応じて重み付けされた危険度を割り当てた、三次元マップを生成する生成手段を更に有し、
   前記送信手段は、前記三次元マップの情報を前記プローブデータに含めて前記センタサーバに送信することを特徴とする請求項１に記載の運転支援システム。
3. 前記所定の危険イベントは、前記プローブカーの急減速が検出されると同時に、所定レベル以上の音声が検出されたときに発生することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援システム。
4. 前記所定の危険イベントは、操舵速度、車間距離、および路端までの距離に基づき衝突回避不可と判定されたときに発生することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援システム。
5. 前記センササーバは、前記プローブカーが走行中の車線と同一の走行車線上において、特定地点から後ろの所定距離における車両台数が当該特定地点から前の当該所定距離における車両台数よりも所定数以上の差をつけて多い場合、当該特定地点を危険地点と判断することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の運転支援システム。
6. 前記プローブカーはアンチロックブレーキシステムを有し、
   前記所定の危険イベントは、前記アンチロックブレーキシステムが動作したときに発生することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援システム。
7. 前記プローブカーは、外気温を検出する外気温センサを更に有し、
   前記送信手段は、前記アンチロックブレーキシステムの動作信号と前記外気温とを前記プローブデータに更に含めて前記センタサーバに送信することを特徴とする請求項６に記載の運転支援システム。
8. 前記送信手段は、前記アンチロックブレーキシステムが動作した時点における車速を前記プローブデータに更に含めて前記センタサーバに送信することを特徴とする請求項７に記載の運転支援システム。
9. 前記センタサーバは、受信した前記車速の平均が所定値以上のときは路面凍結情報を解除することを特徴とする請求項８に記載の運転支援システム。

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