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技術 移動体検知システム

出願人 株式会社SOKEN株式会社デンソー
発明者 角谷祐次竹内達人川田章弘徳永秀太郎加藤紳一郎篠田卓士
出願日 2016年5月27日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-106749
公開日 2017年11月30日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2017-211954
状態 特許登録済
技術分野 反射叉は再輻射を用いない距離、速度の測定 交通制御システム
主要キーワード 回目データ 動体信号 報知基準 平均区間 回折損 遷移的 開始回数 対数曲線
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月30日)のものです。
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図面 (12)

課題

検知の対象とする移動体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。

解決手段

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する記憶部204と、第1の時刻に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2の時刻に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、記憶部204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。

概要

背景

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。

概要

検知の対象とする移動体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。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する記憶部204と、第1の時刻に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2の時刻に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、記憶部204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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

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1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1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2

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3

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4

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5

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2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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

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。

先行技術

0003

特許第4930531号

発明が解決しようとする課題

0004

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。

0005

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。

0006

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。

0007

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。

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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。

0010

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、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。

0011

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。

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

図面の簡単な説明

0016

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。

実施例

0017

<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。

0018

[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。

0019

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。

0020

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。

0021

[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。

0022

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。

0023

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。

0024

[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交流を出力する発電機である。

0025

制御部102は、CPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータ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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

[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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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、ブザーランプ、あるいはディスプレイなどを用いればよい。

0034

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。

0035

[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。

0036

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の位置の軌跡ジャイロセンサ等を用いて求める。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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=fRSSI(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=fDb(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、fDb(A)はAのみの関数である。このfDb(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=fRSSI(A)が得られる。

0047

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=fRSSI(A)の式も求める。

0048

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fRSSI(A)、式6を用いて求めたfRSSI(A)に代入することで、複数のAにおけるRSSIの推定値fRSSI(A)を求める。

0049

S97では、S96で求めたRSSIの推定値fRSSI(A)のなかで、実際に測定したRSSI1との差|RSSI1−fRSSI(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fRSSI(A)、式6を用いて求めたfRSSI(A)、それぞれについて決定する。

0050

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fRSSI(A)、式6を用いて求めたfRSSI(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。

0051

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fRSSI(A)、式6を用いて求めたfRSSI(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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

[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。

0058

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。

0059

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。

0060

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。

0061

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=fDb(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(fDb(A)+30m)の関係式が求められる。

0062

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fRSSI(A)、式6を用いて求めたfRSSI(A)、それぞれについて決定する。

0063

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。

0064

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。

0065

[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。

0066

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。

0067

これら3つの式3、4、5を用いて係数Aを決定している。式3、4、5において、未知数はA、距離Db1、Db2の3つのであることから、係数Aが算出できるのである。

0068

そして、決定した係数Aを代入した式2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。

0069

<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。

0070

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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

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。

0075

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。

0076

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。

0077

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。

0078

たとえば、自動車20に対する交差点Pの方位がであり、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。

0079

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。

0080

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。

0081

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。

0082

<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。

0083

<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。

0084

<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。

0085

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。

0086

<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。

0087

例えば、式2と式5とを用いて、RSSIをDbの関数で表す式RSSI=fRSSI(Db)を求め、RSSI=fRSSI(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=fA(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=fRSSI(Db)が求められる。これによって得られたRSSI=fRSSI(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。

0088

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

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