運転支援システム、運転システムの運転支援方法、速度算出装置および速度算出プログラム
【課題】速度検出のためのＤＳＲＣ通信や路面センサを別々に装置を配置しなくても、速度を出している通行車両の運転者に注意を促すことができるようにすることを目的とする。
【解決手段】レーザセンサ１１０は車両１９０をレーザ光を用いて観測する。レーザセンサ処理装置２００は、レーザセンサ１１０により観測された観測結果に基づいて車両１９０の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する。さらに、レーザセンサ処理装置２００は、複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて車両１９０の走行速度を算出する。路側処理装置３００は、車両１９０の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する。ＤＳＲＣ無線装置１３０は、車両１９０の走行速度が所定速度を超えている場合、所定メッセージを表示する。
【解決手段】レーザセンサ１１０は車両１９０をレーザ光を用いて観測する。レーザセンサ処理装置２００は、レーザセンサ１１０により観測された観測結果に基づいて車両１９０の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する。さらに、レーザセンサ処理装置２００は、複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて車両１９０の走行速度を算出する。路側処理装置３００は、車両１９０の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する。ＤＳＲＣ無線装置１３０は、車両１９０の走行速度が所定速度を超えている場合、所定メッセージを表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、運転支援システム、運転システムの運転支援方法、速度算出装置および速度算出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来の安全速度警報システムを示す概要図である。
図１２に示すように、従来の安全速度警報システムでは、速度を計測するためにＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信で車載器のＬＩＤ（リンクＩＤ）を取得するアンテナを前後２箇所に配置する。
そして、その２点間の距離と通信した時刻とに基づいて通行車両の速度を計測していた。
さらに、路面の状態を計測するための路面センサを配置し、路面が乾燥状態か湿潤状態かを判断していた。
そして、収集した通行車両の速度や路面の状態に基づいて通行車両が速度を出し過ぎているか否かを判定し、路側表示機やＤＳＲＣ無線設備で運転者に注意を促していた。
【０００３】
つまり、従来の安全速度警報システムでは、速度計測のためのセンサ（ＤＳＲＣ無線設備）と路面状態を判定するための路面センサとを用いる必要がある。
また、通行車両にＤＳＲＣ通信を行う車載器が搭載されていない場合、通行車両の速度を計測することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４６６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば、ＤＳＲＣ通信を行わなくても、速度を出している通行車両の運転者に注意を促すことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の運転支援システムは、
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサと、
前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、速度検出のためのＤＳＲＣ通信や路面センサを別々に装置を配置しなくても、速度を出している通行車両の運転者に注意を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要図。
【図２】実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成図。
【図３】実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成図。
【図４】実施の形態１における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１における２つの車両モデル２９１を表示した平面図。
【図６】実施の形態１における車種データ２９２を示すデータ。
【図７】実施の形態１における安全速度データ３９１を示す図。
【図８】実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図９】実施の形態２における安全速度警報システム１００の構成図。
【図１０】実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成図。
【図１１】実施の形態２における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャート。
【図１２】従来の安全速度警報システムを示す概要図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要図である。
実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要について、図１に基づいて説明する。
【００１０】
安全速度警報システム１００（運転支援システムの一例）は、レーザセンサ１１０、レーザセンサ処理装置２００、路側処理装置３００、路側表示板１２０およびＤＳＲＣ無線装置１３０を備える。
【００１１】
レーザセンサ１１０は道路に設置される。例えば、レーザセンサ１１０は高速道路に設けられた門構え（ゲート）の上部に車両１９０と対面する向きで設置される。レーザセンサ１１０は道路脇（路肩）に設けた柱（ポール）の上部に設置しても構わない。
レーザセンサ１１０は、道路の所定のスキャン領域（図中の網掛け部分）を対象にして道路を走行する車両１９０または道路の路面をレーザ光を用いて観測する。
【００１２】
レーザセンサ処理装置２００（速度算出装置の一例）は、レーザセンサ１１０により観測された観測結果に基づいて、車両１９０の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する。
レーザセンサ処理装置２００は、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、異なる時刻間の車両１９０の走行距離を算出する。
レーザセンサ処理装置２００は、算出した車両１９０の走行距離に基づいて車両１９０の走行速度を算出する。
レーザセンサ処理装置２００は、生成した少なくともいずれかの車両モデルが表す車両１９０の車両形状に基づいて車両１９０の車種を判定する。
レーザセンサ処理装置２００は、レーザセンサ１１０により観測された路面の観測結果に基づいて道路の路面状態を判定する。
【００１３】
路側処理装置３００（速度判定装置の一例）は、レーザセンサ処理装置２００により算出された車両１９０の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する。
【００１４】
例えば、路側処理装置３００は以下のような判定を行う。
路側処理装置３００は、レーザセンサ処理装置２００により判定された車両１９０の車種に基づいて、車両１９０の走行速度が車両１９０の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
路側処理装置３００は、レーザセンサ処理装置２００により判定された道路の路面形状に基づいて、車両１９０の走行速度が車両１９０の車種と道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
【００１５】
路側表示板１２０（路側表示装置の一例）は、路側処理装置３００により車両１９０の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、減速を促す所定メッセージを表示する。
【００１６】
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、路側処理装置３００により車両１９０の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、車両１９０の走行速度が所定速度を超えていることを車両１９０の車載器に通知する。
車両１９０の車載器は、ＤＳＲＣ無線装置１３０から通知を受けた場合、カーナビゲーションシステムなどを用いて減速を促す所定メッセージを出力する。
【００１７】
図２は、実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成図である。
実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成について、図２に基づいて説明する。
【００１８】
レーザセンサ処理装置２００（速度算出装置の一例）は、観測データ入力部２１０、路面状態判定部２３０、車両検出部２２０、車両モデル生成部２４０、速度算出部２５０、車種判定部２６０、速度情報出力部２７０および速度算出記憶部２９０を備える。
【００１９】
観測データ入力部２１０は、レーザセンサ１１０が観測して得た観測結果を観測データ１１９として入力する。
【００２０】
レーザセンサ１１０は、道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射し、スキャン領域で反射して戻ってきた複数のレーザ光を複数の反射光として検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間を反射光の遅延時間として計測する。また、レーザセンサ１１０は、検出した反射光毎に反射光の強度（信号強度、電圧強度）を計測する。
観測データ１１９は、検出された反射光毎に反射光の遅延時間と反射光の強度とレーザ光の照射方向とを対応付けて示すデータである。
【００２１】
車両検出部２２０は、第１の観測データ１１９が示す少なくともいずれかの遅延時間に基づいて、スキャン領域を車両が走行しているか否かを判定する。
【００２２】
路面状態判定部２３０は、特定の観測データ１１９が示す少なくともいずれかの反射光の強度に基づいて、道路の路面が乾燥しているか否かを路面状態として判定する。
【００２３】
車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０によりスキャン領域を車両が走行していると判定された場合、第１の観測データ１１９が示す複数の遅延時間に基づいて第１の車両モデル２９１を生成し、第２の観測データ１１９が示す複数の遅延時間に基づいて第２の車両モデル２９１を生成する。
車両モデル２９１は、スキャン領域を走行している走行車両の車両形状（大きさを含む）と走行車両の走行位置とを表すデータである。
【００２４】
速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１が表す走行位置から第２の車両モデル２９１が表す走行位置までの距離を走行車両の走行距離として算出する。
速度算出部２５０は、第１の計測時（第１の観測データ１１９を得るための観測時）から第２の計測時（第２の観測データ１１９を得るための観測時）までの時間を走行車両の走行時間として算出する。
速度算出部２５０は、算出した走行時間と走行距離とに基づいて走行車両の走行速度を算出する。
【００２５】
車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１との少なくともいずれかが表す走行車両の大きさと車種データ２９２とに基づいて走行車両の車種を判定する。
車種データ２９２は、車種と車両の大きさとを対応付けたデータである。
【００２６】
速度情報出力部２７０は、速度算出部２５０により算出された走行車両の走行速度と車種判定部２６０により判定された走行車両の車種と路面状態判定部２３０により判定された道路の路面状態とを含む走行データ２９９を路側処理装置３００に出力する。
【００２７】
速度算出記憶部２９０は、レーザセンサ処理装置２００で使用するデータを記憶する。
車両モデル２９１、車種データ２９２および走行データ２９９は、速度算出記憶部２９０に記憶されるデータの一例である。
【００２８】
図３は、実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成図である。
実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成について、図３に基づいて説明する。
【００２９】
路側処理装置３００（速度判定装置の一例）は、速度データ入力部３１０、安全速度取得部３２０、速度判定部３３０、通報指示部３４０および速度判定記憶部３９０を備える。
【００３０】
速度データ入力部３１０は、レーザセンサ処理装置２００により生成された走行データ２９９を入力する。
走行データ２９９は、走行車両の走行速度と走行車両の車種と道路の路面状態とを示すデータである。
【００３１】
安全速度取得部３２０は、走行データ２９９が示す走行車両の車種と道路の路面状態とに対応する安全速度を安全速度データ３９１から取得する。
安全速度データ３９１は、車種と路面状態と安全速度とを対応付けたデータである。
【００３２】
速度判定部３３０は、走行データ２９９が示す走行車両の走行速度と安全速度取得部３２０により取得された安全速度とを比較し、走行車両の走行速度が安全速度を超えているか否かを判定する。
【００３３】
通報指示部３４０は、速度判定部３３０により走行車両の走行速度が安全速度を超えていると判定された場合、路側表示板１２０とＤＳＲＣ無線装置１３０とに警報指示を出力する。
【００３４】
速度判定記憶部３９０（安全速度データ記憶部の一例）は、路側処理装置３００で使用するデータを記憶する。
安全速度データ３９１や走行データ２９９は、速度判定記憶部３９０に記憶するデータの一例である。
【００３５】
路側表示板１２０（路側表示装置の一例）は、レーザセンサ１１０から走行車両の進行方向に特定距離だけ離れた位置に設置される装置である。
路側表示板１２０は、路側処理装置３００から警報指示を受けた場合、減速を促す所定のメッセージを表示する。
【００３６】
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、レーザセンサ１１０の近くに設置される装置である。
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、路側処理装置３００から警報指示を受けた場合、走行車両（車両１９０）の車載器１９１に走行速度が安全速度を超えていることを通知する。
車載器１９１は、ＤＳＲＣ無線装置１３０から通知を受けた場合、カーナビゲーションシステム（以下、カーナビ１９２）などを用いて、減速を促す所定のメッセージを出力する。
【００３７】
図４は、実施の形態１における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における安全速度警報方法の処理の流れについて、図４に基づいて説明する。
【００３８】
まず、安全速度警報方法（運転支援方法の一例）の処理の概要について説明する。
【００３９】
車両検出部２２０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて走行車両の有無を判定する（Ｓ１１０：車両検出処理）。
走行車両が存在する場合（Ｓ１１１「ＹＥＳ」）、路面状態判定部２３０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて路面状態を判定する（Ｓ１２０：路面状態判定処理）。
車両モデル生成部２４０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて車両モデル２９１を生成する（Ｓ１３０：車両モデル生成処理）。
速度算出部２５０は、車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出する（Ｓ１４０：走行速度算出処理）。
車種判定部２６０は、車両モデル２９１に基づいて走行車両の車種を判定する（Ｓ１５０：車種判定処理）。
安全速度取得部３２０は、安全速度データ３９１から車種と路面状態とに対応する安全速度を取得する（Ｓ１６０：安全速度取得処理）。
速度判定部３３０は、走行車両の走行速度と安全速度とを比較する（Ｓ１７０：走行速度判定処理）。
走行車両の走行速度が安全速度を超えている場合（Ｓ１７０「ＹＥＳ」）、通報指示部３４０は、路側表示板１２０に安全速度警報の表示を指示する（Ｓ１８０：メッセージ表示処理）。
【００４０】
次に、安全速度警報方法の処理の詳細について説明する。
【００４１】
Ｓ１１０において、レーザセンサ１１０は、道路の長さ方向と道路の幅方向とにポリゴンミラーなどを回転させながら道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射する。そして、レーザセンサ１１０は、スキャン領域から戻ってきた複数の反射光を検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間（反射光の遅延時間）と反射光の強度とを計測する。以下、この一連の処理のことを「レーザスキャン処理」という。
レーザセンサ１１０は、レーザスキャン処理を繰り返し、レーザスキャン処理毎に観測データ１１９を生成し、生成した観測データ１１９をレーザセンサ処理装置２００へ出力する。
観測データ１１９は、１回のレーザスキャン処理で得られるデータであり、検出された反射光毎に反射光の遅延時間と反射光の強度とレーザ光の照射方向とを対応付けたレーザ点データを含んだデータである。つまり、観測データ１１９は、複数のレーザ点データを含んだレーザ点群データである。
さらに、観測データ１１９は、レーザスキャン処理の処理時刻（例えば、レーザスキャン処理の開始時刻）を含む。
【００４２】
Ｓ１１０において、レーザセンサ処理装置２００の観測データ入力部２１０は、レーザセンサ１１０から出力された観測データ１１９を入力し、入力した観測データ１１９を速度算出記憶部２９０に記憶する。
【００４３】
Ｓ１１０において、車両検出部２２０は、速度算出記憶部２９０から観測データ１１９を取得し、取得した観測データ１１９に基づいて走行車両の有無を判定する。
走行車両が存在しない場合にはレーザセンサ１１０から照射されたレーザ光は路面で反射し、走行車両が存在する場合、レーザセンサ１１０から照射されたレーザ光は走行車両で反射する。このため、走行車両で反射した反射光の遅延時間は、路面で反射した反射光の遅延時間に比べて、走行車両の高さ分だけ短い時間になる。
【００４４】
例えば、車両検出部２２０は、以下のように走行車両の有無を判定する。
車両検出部２２０は、観測データ１１９に示される複数の反射光の遅延時間のうち所定の車両判定時間より短い反射光の遅延時間の数を短時間遅延数として算出し、算出した短時間遅延数を所定の車両判定数と比較する。
そして、車両検出部２２０は、短時間遅延数が車両判定数より多い場合に車両が存在すると判定し、短時間遅延数が車両判定数以下の場合に車両が存在しないと判定する。
【００４５】
但し、レーザ光の照射方向によってレーザセンサ１１０と路面との距離は異なるため、レーザ光の照射方向と車両判定時間とを対応付けた車両判定時間テーブルを速度算出記憶部２９０に予め記憶してもよい。
この場合、車両検出部２２０は、観測データ１１９に含まれるレーザ点データ毎にレーザ点データが示すレーザ光の照射方向に対応する車両判定時間を車両判定時間テーブルから取得する。
そして、車両検出部２２０は、レーザ点データ毎にレーザ点データが示す反射光の遅延時間と車両判定時間テーブルから取得した車両判定時間とを比較する。
【００４６】
Ｓ１１０の処理は、Ｓ１１１以降の処理中にも繰り返し実行する。但し、Ｓ１１０の処理のうち、レーザセンサ１１０の処理および観測データ入力部２１０の処理をＳ１２０以降の処理中に繰り返し実行しても構わない。つまり、車両検出部２２０の処理をＳ１２０以降の処理中に実行しなくても構わない。
【００４７】
Ｓ１１０の後、Ｓ１１１に進む。
【００４８】
Ｓ１１１において、走行車両が存在すると判定された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１２０に進む。
走行車両が存在しないと判定された場合（ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。
【００４９】
Ｓ１２０において、路面状態判定部２３０は、速度算出記憶部２９０から観測データ１１９を取得し、取得した観測データ１１９に示される反射光の強度に基づいて道路の路面状態を判定する。
路面状態とは、路面が観測しているか否かを示す状態のことである。路面が乾燥している場合（例えば、晴天の場合）、路面が濡れている場合（例えば、雨天の場合）に比べて、反射光の強度が強い。路面が濡れている場合、路面に水膜ができて拡散反射が少なくなるためである。
【００５０】
例えば、路面状態判定部２３０は、以下のように路面状態を判定する。
路面状態判定部２３０は、観測データ１１９から所定の車両判定時間（Ｓ１１０参照）以上の反射光の遅延時間を示す複数のレーザ点データを複数の路面点データとして抽出する。路面点データは、路面で反射した反射光の遅延時間および強度を示すレーザ点データである。
路面状態判定部２３０は、抽出した複数の路面点データに基づいて反射光の強度の平均値を路面の反射強度として算出し、算出した路面の反射強度を所定の路面判定強度と比較する。
そして、路面状態判定部２３０は、路面の反射強度が路面判定強度より大きい場合に路面が乾燥していると判定し、路面の反射強度が路面判定強度以下の場合に路面が濡れていると判定する。
【００５１】
但し、路面状態判定部２３０は、複数の路面点データから所定数の路面点データをランダムに取得し、取得した所定数の路面点データに基づいて反射光の強度の平均値を路面の反射強度として算出しても構わない。
【００５２】
また、３種類以上の路面状態（例えば、乾燥している状態、濡れている状態、凍結している状態、積雪している状態）に対応付けて路面判定強度の範囲を設定した路面判定テーブルを予め速度算出記憶部２９０に記憶しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面判定テーブルを参照して路面の反射強度を含む路面判定強度の範囲を判定し、判定した路面判定強度の範囲に対応する路面状態を路面判定テーブルから取得する。
【００５３】
また、路面状態判定部２３０は、車両検出部２２０により走行車両が存在しないと判定された場合に、判定に用いられた観測データ１１９に基づいて道路の路面状態を判定しても構わない。
【００５４】
Ｓ１２０の後、Ｓ１３０に進む。
【００５５】
Ｓ１３０において、車両モデル生成部２４０は、速度算出記憶部２９０から複数の観測データ１１９を取得し、取得した複数の観測データ１１９に基づいて複数の車両モデル２９１を生成し、生成した複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０に記憶する。車両モデル２９１は、走行車両の車両形状（大きさを含む）と走行車両の走行位置とを表すデータである。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０が走行車両の有無の判定（Ｓ１１０）に用いた観測データ１１９と、その観測データ１１９の次に生成された観測データ１１９とに基づいて２つの車両モデル２９１を生成する。
【００５６】
車両モデル生成部２４０は、例えば、以下のように車両モデル２９１を生成する。
車両モデル生成部２４０は、観測データ１１９から所定の車両判定時間（Ｓ１１０参照）より短い反射光の遅延時間を示す複数のレーザ点データを複数の対象点データとして抽出する。対象点データは、走行車両で反射した反射光の遅延時間とレーザ光の照射方向とを示すレーザ点データである。
車両モデル生成部２４０は、抽出した対象点データ毎に対象点データが示す反射光の遅延時間に光速度を乗算してレーザセンサ１１０から走行車両（レーザ光の反射地点）までの往復距離を算出する。そして、車両モデル生成部２４０は、算出した往復距離を半分にした距離をレーザセンサ１１０から走行車両までの車両距離（反射地点距離）として算出する。
そして、車両モデル生成部２４０は、抽出した対象点データ毎に車両距離と対象点データが示すレーザ光の照射方向とを対応付けて距離方位点データを生成し、生成した複数の距離方位点データを含んだデータを距離方位点群データとして生成する。走行車両は、レーザセンサ１１０からレーザ光の照射方向に車両距離だけ離れた地点に位置する。
車両モデル生成部２４０は、距離方位点群データに基づいて距離方位点データ毎に走行車両が位置する地点の座標値（走行車両の座標値）を算出する。このとき、車両モデル生成部２４０は、レーザセンサ１１０の座標値から距離方位点データが示すレーザ光の照射方向に距離方位点データが示す車両距離だけ離れた地点の座標値を走行車両の座標値として算出する。レーザセンサ１１０の座標値は、例えば、速度算出記憶部２９０に予め記憶しておく。
車両モデル生成部２４０は、距離方位点データ毎に走行車両の座標値を示す座標点データ（三次元点データ）を生成し、生成した複数の座標点データを含んだデータを車両モデル２９１（座標点群データ、三次元点群データ）として生成する。
【００５７】
Ｓ１３０の後、Ｓ１４０に進む。
【００５８】
Ｓ１４０において、速度算出部２５０は、車両モデル生成部２４０により生成された複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０から取得し、取得した複数の車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出する。
【００５９】
図５は、実施の形態１における２つの車両モデル２９１を表示した平面図である。
車両モデル２９１に含まれる座標点データ毎に座標点データが示す走行車両の座標値に基づいて点（図中の丸印）を表示すると、図５に示すように走行車両の走行位置が分かる。
【００６０】
例えば、速度算出部２５０は、以下のように走行車両の走行速度を算出する。
速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１とのそれぞれからレーザセンサ１１０の座標値に最も近い座標値を示す座標点データ（図中の丸印Ａ、Ｂ）を走行車両の先頭部分に対応する座標点データとして抽出する。そして、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１から抽出した座標点データ（丸印Ａ）が示す座標値と第２の車両モデル２９１から抽出した座標点データ（丸印Ｂ）が示す座標値との距離を走行車両の走行距離として算出する。
また、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１を生成する際に使用された第１の観測データ１１９と第２の車両モデル２９１を生成する際に使用された第２の観測データ１１９とを速度算出記憶部２９０から取得する。そして、速度算出部２５０は、第１の観測データ１１９が示すレーザスキャン処理の処理時刻と第２の観測データ１１９が示すレーザスキャンの処理時刻との時刻差を走行車両の走行時間として算出する。
さらに、速度算出部２５０は、走行車両の走行距離を走行車両の走行時間で除算して走行車両の走行速度を算出する。
【００６１】
但し、速度算出部２５０は、３つ以上の車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出してもよい。
例えば、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１とに基づいて第１の走行速度を算出し、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）と第３の車両モデル２９１とに基づいて第２の走行速度を算出し、第１の走行速度と第２の走行速度との平均値を走行車両の走行速度として算出する。
【００６２】
図４に戻り、安全速度警報方法の処理の説明を続ける。
【００６３】
Ｓ１４０の後、Ｓ１５０に進む。
【００６４】
Ｓ１５０において、車種判定部２６０は、一つまたは複数の車両モデル２９１を取得し、取得した車両モデル２９１に基づいて走行車両の大きさ（例えば、車幅）を算出し、算出した走行車両の大きさに対応する車種を車両モデル２９１に記憶された車種データ２９２から取得する。
【００６５】
図６は、実施の形態１における車種データ２９２を示すデータである。
図６に示すように、車種データ２９２は、車種（普通車、大型車）と車両の大きさ（車長、車幅、車高）の範囲とを対応付けたデータである。
【００６６】
図５に示すように、車両モデル２９１に含まれる座標点データ毎に点（図中の丸印）を表示すると、走行車両の大きさ（例えば、車幅）が分かる。
【００６７】
例えば、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から走行車両の長さ方向で最も離れた座標値を示す２つの座標点データ（図５中の丸印Ａ、Ｃ）を抽出する。そして、速度算出部２５０は、抽出した２つの座標点データが示す２つの座標値に基づいて走行車両の長さ方向の長さを走行車両の車長として算出する。
そして、車種判定部２６０は、走行車両の車長に対応する車種を車種データ２９２（図６参照）から取得する。
【００６８】
また、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から走行車両の幅方向で最も離れた座標値を示す２つの座標点データ（図５中の丸印Ｄ、Ｅ）を抽出してもよい。この場合、車種判定部２６０は、抽出した２つの座標点データが示す２つの座標値に基づいて走行車両の幅方向の長さを走行車両の車幅として算出する。そして、車種判定部２６０は、走行車両の車幅に対応する車種を車種データ２９２から取得する。
【００６９】
また、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から最も低い（または最も高い）座標値を示す座標点データを抽出し、抽出した座標点データが示す高さと路面の高さとの差を走行車両の車高として算出してもよい。この場合、車種判定部２６０は、走行車両の車高に対応する車種を車種データ２９２から取得する。路面の高さは速度算出記憶部２９０に予め記憶しておく。
【００７０】
さらに、車種判定部２６０は、複数の車両モデル２９１に基づいて複数の車幅（または車長や車高）を算出し、算出した車幅（または車長や車高）の平均値を算出し、算出した平均値に対応する車種を車種データ２９２から取得してもよい。
【００７１】
図４に戻り、安全速度警報方法の処理の説明を続ける。
【００７２】
Ｓ１５０の後、Ｓ１６０に進む。
【００７３】
Ｓ１６０において、速度情報出力部２７０は、速度算出部２５０により算出された走行速度と車種判定部２６０により判定された車種と路面状態判定部２３０により判定された路面状態とを含んだデータを走行車両の走行データ２９９として生成する。
そして、速度情報出力部２７０は、生成した走行データ２９９を路側処理装置３００に送信する。
【００７４】
Ｓ１６０において、路側処理装置３００の速度データ入力部３１０は、レーザセンサ処理装置２００から送信された走行車両の走行データ２９９を受信し、受信した走行車両の走行データ２９９を速度判定記憶部３９０に記憶する。
【００７５】
Ｓ１６０において、安全速度取得部３２０は、走行車両の走行データ２９９を速度判定記憶部３９０から取得し、取得した走行車両の走行データ２９９が示す車種と路面状態とに対応する安全速度を安全速度データ３９１から取得する。
【００７６】
図７は、実施の形態１における安全速度データ３９１を示す図である。
図７に示すように、安全速度データ３９１は、車種と路面状態と安全速度とを対応付けたデータである。
普通車両より大型車両の方がブレーキをかけてから停止するまでの制動距離が長いため、普通車両の安全速度より遅い速度を大型車両の安全速度として安全速度データ３９１に定義している。
また、路面が濡れている場合、制動距離が長くなるため、路面が乾燥している場合の安全速度より遅い速度を路面が乾燥している場合の安全速度として安全速度データ３９１に定義している。
【００７７】
Ｓ１６０（図４参照）の後、Ｓ１７０に進む。
【００７８】
Ｓ１７０において、速度判定部３３０は、速度判定記憶部３９０から走行データ２９９を取得し、取得した走行データ２９９が示す走行車両の走行速度と安全速度取得部３２０が取得した安全速度とを比較する。
走行車両の走行速度が安全速度を超えている場合（ＹＥＳ）、Ｓ１８０に進む。
走行車両の走行速度が安全速度を超えていない場合（ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。
【００７９】
Ｓ１８０において、通報指示部３４０は警報指示を路側表示板１２０に送信する。
そして、警報指示を受けた路側表示板１２０は、走行車両の運転手に対して危険速度で走行しているから速度を落とすように促す警報メッセージを電光掲示板（表示部）に点灯表示する。例えば、警報メッセージは路側表示板１２０に予め記憶しておく。但し、路側処理装置３００が警報メッセージを生成し、生成した警報メッセージを路側表示板１２０へ送信しても構わない。
路側表示板１２０は、一定時間が経過したときに警報メッセージを表示した電光掲示板を消灯する。但し、レーザセンサ処理装置２００の車両検出部２２０により走行車両が存在しない、つまり、走行車両がスキャン領域を通過したと判定されたときに、レーザセンサ処理装置２００から路側処理装置３００を介して路側表示板１２０へ警報停止指示を送信してもよい。この場合、路側表示板１２０は、警報メッセージを表示した電光掲示板を警報停止指示を受けたときに消灯する。
【００８０】
また、通報指示部３４０は警報指示をＤＳＲＣ無線装置１３０に送信する。
警報指示を受けたＤＳＲＣ無線装置１３０は、ＤＳＲＣ無線を用いて走行車両の車載器１９１と通信し、走行車両の車載器１９１に警報要求を送信する。
そして、警報要求を受けた走行車両の車載器１９１は、カーナビ１９２などを用いて警報メッセージを画面表示または音声出力する。例えば、警報メッセージは車載器１９１に予め記憶しておく。但し、路側処理装置３００またはＤＳＲＣ無線装置１３０が警報メッセージを生成し、生成した警報メッセージをＤＳＲＣ無線装置１３０を介して車載器１９１へ送信しても構わない。
車載器１９１は、所定の出力時間が経過したときに警報メッセージの出力を停止する。
【００８１】
Ｓ１８０により、安全速度警報方法の処理は終了する。但し、安全速度警報方法の処理は繰り返し実行される。
【００８２】
上記の安全速度警報方法では、車種と路面状態とに対応する安全速度と走行車両の走行速度とを比較したが（Ｓ１６０、Ｓ１７０）、車種と路面状態とに対応する危険速度と走行車両の走行速度とを比較しても構わない。この場合、車種と路面状態と危険速度とを対応付けた危険速度データを安全速度データ３９１の代わりに用い、走行車両の走行速度が危険速度に達しているか否かを判定する（Ｓ１７０）。
また、車種と路面状態とに対応する安全速度（または危険速度）と走行車両の走行速度とを比較（Ｓ１５０、Ｓ１６０）する代わりに、車種または路面状態に対応する安全速度（または危険速度）と走行車両の走行速度とを比較しても構わない。
【００８３】
実施の形態１において、レーザセンサ１１０がレーザセンサ処理装置２００の機能構成（図２参照）の一部または全部を備えても構わない。
また、路側処理装置３００がレーザセンサ処理装置２００の機能構成の一部または全部を備えても構わない。
【００８４】
実施の形態１における安全速度警報システム１００は、上記の通り、レーザセンサ１１０を用いて車両の速度、車両の車種および路面の状態を検出する。
つまり、車両の速度、車両の形状および路面の状態を検出するために複数のセンサを必要とせず、システム構成を簡略化することができる。
また、ＤＳＲＣ通信をしなくても車両の速度および車種を検出することができるため、ＤＳＲＣ通信用の車載器を搭載していない車両の運転者に対しても路側表示板を用いて減速を促すことができる。
【００８５】
図８は、実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図８において、レーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信ボード９０５、磁気ディスク装置９２０（またはその他の補助記憶装置）と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
【００８６】
通信ボード９０５は、有線または無線で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、電話回線などの通信網に接続している。
【００８７】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００８８】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８９】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００９０】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
【００９１】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００９２】
実施の形態２．
レーザセンサの代わりにステレオカメラを用いる形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１と同様である。
【００９３】
図９は、実施の形態２における安全速度警報システム１００の構成図である。
図９に示すように、安全速度警報システム１００は、実施の形態１で説明したレーザセンサ１１０（図１参照）の代わりにステレオカメラ１４０Ａ・Ｂを備え、レーザセンサ処理装置２００の代わりにステレオカメラ処理装置２０１を備える。
【００９４】
ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは、道路の所定の撮像領域（図中の網掛け部分）を異なる位置から撮像することにより、道路を走行する車両１９０または道路の路面を撮像した２つの画像をステレオ画像として生成する。
ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは一台の装置として構成されても構わない。
【００９５】
ステレオカメラ処理装置２０１（速度算出装置の一例）は、ステレオカメラ１４０により生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて走行車両の異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて走行車両の走行速度を算出する。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、ステレオカメラ１４０により生成された少なくともいずれかのステレオ画像に基づいて、走行車両の車種を判定する。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、ステレオカメラ１４０により生成された少なくともいずれかのステレオ画像（路面画像の一例）に基づいて道路の路面状態を判定する。
【００９６】
路側処理装置３００は、ステレオカメラ処理装置２０１により判定された走行車両の車種と道路の路面状態とに基づいて、ステレオカメラ処理装置２０１により算出された走行車両の走行速度が走行車両の車種と道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
【００９７】
図１０は、実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成図である。
実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成について、図１０に基づいて説明する。
【００９８】
ステレオカメラ処理装置２０１は、実施の形態１のレーザセンサ処理装置２００（図２参照）が備える観測データ入力部２１０の代わりに、ステレオ画像入力部２１１を備える。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、実施の形態１のレーザセンサ処理装置２００と同様に、路面状態判定部２３０、車両検出部２２０、車両モデル生成部２４０、速度算出部２５０、車種判定部２６０、速度情報出力部２７０および速度算出記憶部２９０を備える。
【００９９】
ステレオ画像入力部２１１は、ステレオカメラ１４０Ａにより生成された画像データとステレオカメラ１４０Ｂにより生成された画像データとを一組のステレオ画像データ１４９として入力する。
【０１００】
ステレオ画像データ１４９は、道路の所定の撮像領域を異なる位置から撮像した二つ一組の画像データである。
【０１０１】
路面状態判定部２３０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて道路の路面状態を判定する。
【０１０２】
車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて走行車両の有無を判定する。
【０１０３】
車両モデル生成部２４０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて車両モデル２９１を生成する。
【０１０４】
ステレオカメラ処理装置２０１のその他の機能構成は、実施の形態１で説明したレーザセンサ処理装置２００の機能構成（図２参照）と同様である。
【０１０５】
路側処理装置３００の機能構成は実施の形態１（図３参照）と同じである。
【０１０６】
図１１は、実施の形態２における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャートである。
実施の形態２における安全速度警報方法の処理の流れについて、図１１に基づいて説明する。
【０１０７】
安全速度警報方法の処理のうちＳ１４０以降の処理は実施の形態１（図４参照）と同様である。
以下、Ｓ１１０ＢからＳ１４０Ｂの処理について説明する。
【０１０８】
Ｓ１１０Ｂにおいて、ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは、同期して撮像処理を繰り返し、撮像処理毎に画像データを生成し、生成した画像データをレーザセンサ処理装置２００へ出力する。
画像データは、画素毎に画像に写った路面または走行車両の色を表す画素値（例えば、ＲＧＢ値や輝度値）を含んだデータである。以下、画素値を示すデータを画素データという。つまり、画像データは、複数の画素データを含んだ画素群データである。
さらに、画像データは、撮像処理の処理時刻を含む。ステレオカメラ１４０Ａにより生成される画像データの処理時刻とステレオカメラ１４０Ｂにより生成される画像データの処理時刻は同じ時刻である。
【０１０９】
Ｓ１１０Ｂにおいて、レーザセンサ処理装置２００のステレオ画像入力部２１１は、ステレオカメラ１４０Ａから出力された画像データとステレオカメラ１４０Ｂから出力された画像データとを入力し、入力した二つの画像データを含んだデータをステレオ画像データ１４９として速度算出記憶部２９０に記憶する。
【０１１０】
Ｓ１１０Ｂにおいて、車両検出部２２０は、速度算出記憶部２９０からステレオ画像データ１４９を取得し、取得したステレオ画像データ１４９に基づいて走行車両の有無を判定する。
【０１１１】
例えば、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる２つの画像データをステレオ視（立体視）して各画像データに立体物（走行車両）が映っているか否かを判定し、各画像データに立体物が映っている場合に走行車両が存在すると判定する。
【０１１２】
ステレオ視とは、２枚の画像の視差に基づいて三角測量を行い、画像内の画素に写っている部分（例えば、路面または走行車両）の三次元座標値を算出する画像処理である。
例えば、ステレオ視では、２枚の画像に基づいて三次元座標値を画素毎に示す三次元画像データが生成される。
【０１１３】
また、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる画像データと走行車両が走行していないときに撮像された道路の画像データとをパターンマッチングしてもよい。この場合、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる画像データと道路の画像データとが一致しなければ、走行車両が存在すると判定する。
【０１１４】
Ｓ１１０Ｂの後、Ｓ１１１Ｂに進む。
【０１１５】
Ｓ１１１Ｂにおいて、走行車両が存在すると判定された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１２０Ｂに進む。
走行車両が存在しないと判定された場合（ＮＯ）、Ｓ１１０Ｂに戻る。
【０１１６】
Ｓ１２０Ｂにおいて、路面状態判定部２３０は、速度算出記憶部２９０からステレオ画像データ１４９を取得し、取得したステレオ画像データ１４９に示される画素値に基づいて道路の路面状態を判定する。
路面が乾燥している場合、路面を写した画像の画素値はグレーに近い値となり、路面が濡れている場合、路面を写した画像の画素値は路面が乾燥しているときと比べて黒に近い値となる。
【０１１７】
例えば、路面状態判定部２３０は、以下のように路面状態を判定する。
路面状態判定部２３０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる片方または両方の画像データから車両検出部２２０により検出された立体物（走行車両）の画素データ以外の複数の画素データを抽出する。抽出した複数の画素データは路面を写した画素データである。
路面状態判定部２３０は、抽出した複数の画素データに基づいて画素値の平均値を路面の画素値として算出し、算出した路面の画素値を乾燥時の路面の画素値の範囲を示した所定の乾燥時範囲と比較する。
そして、路面状態判定部２３０は、路面の画素値が乾燥時範囲の値であれば路面が乾燥していると判定し、路面の画素値が乾燥時範囲以外の値であれば路面が濡れていると判定する。
【０１１８】
但し、路面状態判定部２３０は、抽出した複数の画素データから所定数の画素データをランダムに選択し、選択した所定数の画素データに基づいて画素値の平均値を路面の画素値として算出しても構わない。
【０１１９】
また、路面状態判定部２３０は、路面の画素値を濡れているときの路面の画素値の範囲を示した所定の湿潤時範囲と比較しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面の画素値が湿潤時範囲以外の値であれば路面が乾燥していると判定し、路面の画素値が湿潤時範囲の値であれば路面が濡れていると判定する。
【０１２０】
また、３種類以上の路面状態（例えば、乾燥状態、湿っている状態、濡れている状態、水が浮いている状態）に対応付けて画素値の範囲を設定した路面判定テーブルを予め速度算出記憶部２９０に記憶しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面判定テーブルを参照して路面の画素値を含む画素値の範囲を判定し、判定した画素値の範囲に対応する路面状態を路面判定テーブルから取得する。
【０１２１】
また、路面状態判定部２３０は、車両検出部２２０により走行車両が存在しないと判定された場合に、判定に用いられたステレオ画像データ１４９に基づいて道路の路面状態を判定しても構わない。
【０１２２】
Ｓ１２０Ｂの後、Ｓ１３０Ｂに進む。
【０１２３】
Ｓ１３０Ｂにおいて、車両モデル生成部２４０は、速度算出記憶部２９０から複数のステレオ画像データ１４９を取得し、取得した複数のステレオ画像データ１４９に基づいて複数の車両モデル２９１を生成する。また、車両モデル生成部２４０は、生成した複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０に記憶する。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０により検出された立体物（走行車両）の三次元座標値を画素毎に示す画像データを車両モデル２９１として生成する。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０が走行車両の有無の判定（Ｓ１１０Ｂ）に用いたステレオ画像データ１４９と、そのステレオ画像データ１４９の次に生成されたステレオ画像データ１４９とに基づいて２つの車両モデル２９１を生成する。
【０１２４】
Ｓ１３０Ｂの後、Ｓ１４０に進む。
【０１２５】
Ｓ１４０以降の処理は実施の形態１（図４参照）と同様である。
【０１２６】
実施の形態２において、ステレオカメラ１４０がステレオカメラ処理装置２０１の機能構成（図１０参照）の一部または全部を備えても構わない。
また、路側処理装置３００がステレオカメラ処理装置２０１の機能構成の一部または全部を備えても構わない。
【０１２７】
実施の形態２における安全速度警報システム１００は、ステレオカメラ１４０を用いて車両の速度、車両の車種および路面の状態を検出する。
つまり、車両の速度、車両の形状および路面の状態を検出するために複数のセンサを必要とせず、システム構成を簡略化することができる。
また、ＤＳＲＣ通信をしなくても車両の速度および車種を検出することができるため、ＤＳＲＣ通信用の車載器を搭載していない車両の運転者に対しても路側表示板を用いて減速を促すことができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１００ 安全速度警報システム、１１０ レーザセンサ、１１９ 観測データ、１２０ 路側表示板、１３０ ＤＳＲＣ無線装置、１９０ 車両、１９１ 車載器、１９２ カーナビ、２００ レーザセンサ処理装置、２１０ 観測データ入力部、２２０ 車両検出部、２３０ 路面状態判定部、２４０ 車両モデル生成部、２５０ 速度算出部、２６０ 車種判定部、２７０ 速度情報出力部、２９０ 速度算出記憶部、２９１ 車両モデル、２９２ 車種データ、２９９ 走行データ、３００ 路側処理装置、３１０ 速度データ入力部、３２０ 安全速度取得部、３３０ 速度判定部、３４０ 通報指示部、３９０ 速度判定記憶部、３９１ 安全速度データ、９０１ ＣＰＵ、９０２ バス、９０３ ＲＯＭ、９０４ ＲＡＭ、９０５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ プログラム群、９２３ ファイル群。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、運転支援システム、運転システムの運転支援方法、速度算出装置および速度算出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来の安全速度警報システムを示す概要図である。
図１２に示すように、従来の安全速度警報システムでは、速度を計測するためにＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信で車載器のＬＩＤ（リンクＩＤ）を取得するアンテナを前後２箇所に配置する。
そして、その２点間の距離と通信した時刻とに基づいて通行車両の速度を計測していた。
さらに、路面の状態を計測するための路面センサを配置し、路面が乾燥状態か湿潤状態かを判断していた。
そして、収集した通行車両の速度や路面の状態に基づいて通行車両が速度を出し過ぎているか否かを判定し、路側表示機やＤＳＲＣ無線設備で運転者に注意を促していた。
【０００３】
つまり、従来の安全速度警報システムでは、速度計測のためのセンサ（ＤＳＲＣ無線設備）と路面状態を判定するための路面センサとを用いる必要がある。
また、通行車両にＤＳＲＣ通信を行う車載器が搭載されていない場合、通行車両の速度を計測することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４６６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば、ＤＳＲＣ通信を行わなくても、速度を出している通行車両の運転者に注意を促すことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の運転支援システムは、
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサと、
前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、速度検出のためのＤＳＲＣ通信や路面センサを別々に装置を配置しなくても、速度を出している通行車両の運転者に注意を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要図。
【図２】実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成図。
【図３】実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成図。
【図４】実施の形態１における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１における２つの車両モデル２９１を表示した平面図。
【図６】実施の形態１における車種データ２９２を示すデータ。
【図７】実施の形態１における安全速度データ３９１を示す図。
【図８】実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図９】実施の形態２における安全速度警報システム１００の構成図。
【図１０】実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成図。
【図１１】実施の形態２における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャート。
【図１２】従来の安全速度警報システムを示す概要図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要図である。
実施の形態１における安全速度警報システム１００の概要について、図１に基づいて説明する。
【００１０】
安全速度警報システム１００（運転支援システムの一例）は、レーザセンサ１１０、レーザセンサ処理装置２００、路側処理装置３００、路側表示板１２０およびＤＳＲＣ無線装置１３０を備える。
【００１１】
レーザセンサ１１０は道路に設置される。例えば、レーザセンサ１１０は高速道路に設けられた門構え（ゲート）の上部に車両１９０と対面する向きで設置される。レーザセンサ１１０は道路脇（路肩）に設けた柱（ポール）の上部に設置しても構わない。
レーザセンサ１１０は、道路の所定のスキャン領域（図中の網掛け部分）を対象にして道路を走行する車両１９０または道路の路面をレーザ光を用いて観測する。
【００１２】
レーザセンサ処理装置２００（速度算出装置の一例）は、レーザセンサ１１０により観測された観測結果に基づいて、車両１９０の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する。
レーザセンサ処理装置２００は、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、異なる時刻間の車両１９０の走行距離を算出する。
レーザセンサ処理装置２００は、算出した車両１９０の走行距離に基づいて車両１９０の走行速度を算出する。
レーザセンサ処理装置２００は、生成した少なくともいずれかの車両モデルが表す車両１９０の車両形状に基づいて車両１９０の車種を判定する。
レーザセンサ処理装置２００は、レーザセンサ１１０により観測された路面の観測結果に基づいて道路の路面状態を判定する。
【００１３】
路側処理装置３００（速度判定装置の一例）は、レーザセンサ処理装置２００により算出された車両１９０の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する。
【００１４】
例えば、路側処理装置３００は以下のような判定を行う。
路側処理装置３００は、レーザセンサ処理装置２００により判定された車両１９０の車種に基づいて、車両１９０の走行速度が車両１９０の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
路側処理装置３００は、レーザセンサ処理装置２００により判定された道路の路面形状に基づいて、車両１９０の走行速度が車両１９０の車種と道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
【００１５】
路側表示板１２０（路側表示装置の一例）は、路側処理装置３００により車両１９０の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、減速を促す所定メッセージを表示する。
【００１６】
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、路側処理装置３００により車両１９０の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、車両１９０の走行速度が所定速度を超えていることを車両１９０の車載器に通知する。
車両１９０の車載器は、ＤＳＲＣ無線装置１３０から通知を受けた場合、カーナビゲーションシステムなどを用いて減速を促す所定メッセージを出力する。
【００１７】
図２は、実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成図である。
実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００の機能構成について、図２に基づいて説明する。
【００１８】
レーザセンサ処理装置２００（速度算出装置の一例）は、観測データ入力部２１０、路面状態判定部２３０、車両検出部２２０、車両モデル生成部２４０、速度算出部２５０、車種判定部２６０、速度情報出力部２７０および速度算出記憶部２９０を備える。
【００１９】
観測データ入力部２１０は、レーザセンサ１１０が観測して得た観測結果を観測データ１１９として入力する。
【００２０】
レーザセンサ１１０は、道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射し、スキャン領域で反射して戻ってきた複数のレーザ光を複数の反射光として検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間を反射光の遅延時間として計測する。また、レーザセンサ１１０は、検出した反射光毎に反射光の強度（信号強度、電圧強度）を計測する。
観測データ１１９は、検出された反射光毎に反射光の遅延時間と反射光の強度とレーザ光の照射方向とを対応付けて示すデータである。
【００２１】
車両検出部２２０は、第１の観測データ１１９が示す少なくともいずれかの遅延時間に基づいて、スキャン領域を車両が走行しているか否かを判定する。
【００２２】
路面状態判定部２３０は、特定の観測データ１１９が示す少なくともいずれかの反射光の強度に基づいて、道路の路面が乾燥しているか否かを路面状態として判定する。
【００２３】
車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０によりスキャン領域を車両が走行していると判定された場合、第１の観測データ１１９が示す複数の遅延時間に基づいて第１の車両モデル２９１を生成し、第２の観測データ１１９が示す複数の遅延時間に基づいて第２の車両モデル２９１を生成する。
車両モデル２９１は、スキャン領域を走行している走行車両の車両形状（大きさを含む）と走行車両の走行位置とを表すデータである。
【００２４】
速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１が表す走行位置から第２の車両モデル２９１が表す走行位置までの距離を走行車両の走行距離として算出する。
速度算出部２５０は、第１の計測時（第１の観測データ１１９を得るための観測時）から第２の計測時（第２の観測データ１１９を得るための観測時）までの時間を走行車両の走行時間として算出する。
速度算出部２５０は、算出した走行時間と走行距離とに基づいて走行車両の走行速度を算出する。
【００２５】
車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１との少なくともいずれかが表す走行車両の大きさと車種データ２９２とに基づいて走行車両の車種を判定する。
車種データ２９２は、車種と車両の大きさとを対応付けたデータである。
【００２６】
速度情報出力部２７０は、速度算出部２５０により算出された走行車両の走行速度と車種判定部２６０により判定された走行車両の車種と路面状態判定部２３０により判定された道路の路面状態とを含む走行データ２９９を路側処理装置３００に出力する。
【００２７】
速度算出記憶部２９０は、レーザセンサ処理装置２００で使用するデータを記憶する。
車両モデル２９１、車種データ２９２および走行データ２９９は、速度算出記憶部２９０に記憶されるデータの一例である。
【００２８】
図３は、実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成図である。
実施の形態１における路側処理装置３００の機能構成について、図３に基づいて説明する。
【００２９】
路側処理装置３００（速度判定装置の一例）は、速度データ入力部３１０、安全速度取得部３２０、速度判定部３３０、通報指示部３４０および速度判定記憶部３９０を備える。
【００３０】
速度データ入力部３１０は、レーザセンサ処理装置２００により生成された走行データ２９９を入力する。
走行データ２９９は、走行車両の走行速度と走行車両の車種と道路の路面状態とを示すデータである。
【００３１】
安全速度取得部３２０は、走行データ２９９が示す走行車両の車種と道路の路面状態とに対応する安全速度を安全速度データ３９１から取得する。
安全速度データ３９１は、車種と路面状態と安全速度とを対応付けたデータである。
【００３２】
速度判定部３３０は、走行データ２９９が示す走行車両の走行速度と安全速度取得部３２０により取得された安全速度とを比較し、走行車両の走行速度が安全速度を超えているか否かを判定する。
【００３３】
通報指示部３４０は、速度判定部３３０により走行車両の走行速度が安全速度を超えていると判定された場合、路側表示板１２０とＤＳＲＣ無線装置１３０とに警報指示を出力する。
【００３４】
速度判定記憶部３９０（安全速度データ記憶部の一例）は、路側処理装置３００で使用するデータを記憶する。
安全速度データ３９１や走行データ２９９は、速度判定記憶部３９０に記憶するデータの一例である。
【００３５】
路側表示板１２０（路側表示装置の一例）は、レーザセンサ１１０から走行車両の進行方向に特定距離だけ離れた位置に設置される装置である。
路側表示板１２０は、路側処理装置３００から警報指示を受けた場合、減速を促す所定のメッセージを表示する。
【００３６】
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、レーザセンサ１１０の近くに設置される装置である。
ＤＳＲＣ無線装置１３０は、路側処理装置３００から警報指示を受けた場合、走行車両（車両１９０）の車載器１９１に走行速度が安全速度を超えていることを通知する。
車載器１９１は、ＤＳＲＣ無線装置１３０から通知を受けた場合、カーナビゲーションシステム（以下、カーナビ１９２）などを用いて、減速を促す所定のメッセージを出力する。
【００３７】
図４は、実施の形態１における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における安全速度警報方法の処理の流れについて、図４に基づいて説明する。
【００３８】
まず、安全速度警報方法（運転支援方法の一例）の処理の概要について説明する。
【００３９】
車両検出部２２０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて走行車両の有無を判定する（Ｓ１１０：車両検出処理）。
走行車両が存在する場合（Ｓ１１１「ＹＥＳ」）、路面状態判定部２３０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて路面状態を判定する（Ｓ１２０：路面状態判定処理）。
車両モデル生成部２４０は、レーザセンサ１１０の観測データ１１９に基づいて車両モデル２９１を生成する（Ｓ１３０：車両モデル生成処理）。
速度算出部２５０は、車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出する（Ｓ１４０：走行速度算出処理）。
車種判定部２６０は、車両モデル２９１に基づいて走行車両の車種を判定する（Ｓ１５０：車種判定処理）。
安全速度取得部３２０は、安全速度データ３９１から車種と路面状態とに対応する安全速度を取得する（Ｓ１６０：安全速度取得処理）。
速度判定部３３０は、走行車両の走行速度と安全速度とを比較する（Ｓ１７０：走行速度判定処理）。
走行車両の走行速度が安全速度を超えている場合（Ｓ１７０「ＹＥＳ」）、通報指示部３４０は、路側表示板１２０に安全速度警報の表示を指示する（Ｓ１８０：メッセージ表示処理）。
【００４０】
次に、安全速度警報方法の処理の詳細について説明する。
【００４１】
Ｓ１１０において、レーザセンサ１１０は、道路の長さ方向と道路の幅方向とにポリゴンミラーなどを回転させながら道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射する。そして、レーザセンサ１１０は、スキャン領域から戻ってきた複数の反射光を検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間（反射光の遅延時間）と反射光の強度とを計測する。以下、この一連の処理のことを「レーザスキャン処理」という。
レーザセンサ１１０は、レーザスキャン処理を繰り返し、レーザスキャン処理毎に観測データ１１９を生成し、生成した観測データ１１９をレーザセンサ処理装置２００へ出力する。
観測データ１１９は、１回のレーザスキャン処理で得られるデータであり、検出された反射光毎に反射光の遅延時間と反射光の強度とレーザ光の照射方向とを対応付けたレーザ点データを含んだデータである。つまり、観測データ１１９は、複数のレーザ点データを含んだレーザ点群データである。
さらに、観測データ１１９は、レーザスキャン処理の処理時刻（例えば、レーザスキャン処理の開始時刻）を含む。
【００４２】
Ｓ１１０において、レーザセンサ処理装置２００の観測データ入力部２１０は、レーザセンサ１１０から出力された観測データ１１９を入力し、入力した観測データ１１９を速度算出記憶部２９０に記憶する。
【００４３】
Ｓ１１０において、車両検出部２２０は、速度算出記憶部２９０から観測データ１１９を取得し、取得した観測データ１１９に基づいて走行車両の有無を判定する。
走行車両が存在しない場合にはレーザセンサ１１０から照射されたレーザ光は路面で反射し、走行車両が存在する場合、レーザセンサ１１０から照射されたレーザ光は走行車両で反射する。このため、走行車両で反射した反射光の遅延時間は、路面で反射した反射光の遅延時間に比べて、走行車両の高さ分だけ短い時間になる。
【００４４】
例えば、車両検出部２２０は、以下のように走行車両の有無を判定する。
車両検出部２２０は、観測データ１１９に示される複数の反射光の遅延時間のうち所定の車両判定時間より短い反射光の遅延時間の数を短時間遅延数として算出し、算出した短時間遅延数を所定の車両判定数と比較する。
そして、車両検出部２２０は、短時間遅延数が車両判定数より多い場合に車両が存在すると判定し、短時間遅延数が車両判定数以下の場合に車両が存在しないと判定する。
【００４５】
但し、レーザ光の照射方向によってレーザセンサ１１０と路面との距離は異なるため、レーザ光の照射方向と車両判定時間とを対応付けた車両判定時間テーブルを速度算出記憶部２９０に予め記憶してもよい。
この場合、車両検出部２２０は、観測データ１１９に含まれるレーザ点データ毎にレーザ点データが示すレーザ光の照射方向に対応する車両判定時間を車両判定時間テーブルから取得する。
そして、車両検出部２２０は、レーザ点データ毎にレーザ点データが示す反射光の遅延時間と車両判定時間テーブルから取得した車両判定時間とを比較する。
【００４６】
Ｓ１１０の処理は、Ｓ１１１以降の処理中にも繰り返し実行する。但し、Ｓ１１０の処理のうち、レーザセンサ１１０の処理および観測データ入力部２１０の処理をＳ１２０以降の処理中に繰り返し実行しても構わない。つまり、車両検出部２２０の処理をＳ１２０以降の処理中に実行しなくても構わない。
【００４７】
Ｓ１１０の後、Ｓ１１１に進む。
【００４８】
Ｓ１１１において、走行車両が存在すると判定された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１２０に進む。
走行車両が存在しないと判定された場合（ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。
【００４９】
Ｓ１２０において、路面状態判定部２３０は、速度算出記憶部２９０から観測データ１１９を取得し、取得した観測データ１１９に示される反射光の強度に基づいて道路の路面状態を判定する。
路面状態とは、路面が観測しているか否かを示す状態のことである。路面が乾燥している場合（例えば、晴天の場合）、路面が濡れている場合（例えば、雨天の場合）に比べて、反射光の強度が強い。路面が濡れている場合、路面に水膜ができて拡散反射が少なくなるためである。
【００５０】
例えば、路面状態判定部２３０は、以下のように路面状態を判定する。
路面状態判定部２３０は、観測データ１１９から所定の車両判定時間（Ｓ１１０参照）以上の反射光の遅延時間を示す複数のレーザ点データを複数の路面点データとして抽出する。路面点データは、路面で反射した反射光の遅延時間および強度を示すレーザ点データである。
路面状態判定部２３０は、抽出した複数の路面点データに基づいて反射光の強度の平均値を路面の反射強度として算出し、算出した路面の反射強度を所定の路面判定強度と比較する。
そして、路面状態判定部２３０は、路面の反射強度が路面判定強度より大きい場合に路面が乾燥していると判定し、路面の反射強度が路面判定強度以下の場合に路面が濡れていると判定する。
【００５１】
但し、路面状態判定部２３０は、複数の路面点データから所定数の路面点データをランダムに取得し、取得した所定数の路面点データに基づいて反射光の強度の平均値を路面の反射強度として算出しても構わない。
【００５２】
また、３種類以上の路面状態（例えば、乾燥している状態、濡れている状態、凍結している状態、積雪している状態）に対応付けて路面判定強度の範囲を設定した路面判定テーブルを予め速度算出記憶部２９０に記憶しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面判定テーブルを参照して路面の反射強度を含む路面判定強度の範囲を判定し、判定した路面判定強度の範囲に対応する路面状態を路面判定テーブルから取得する。
【００５３】
また、路面状態判定部２３０は、車両検出部２２０により走行車両が存在しないと判定された場合に、判定に用いられた観測データ１１９に基づいて道路の路面状態を判定しても構わない。
【００５４】
Ｓ１２０の後、Ｓ１３０に進む。
【００５５】
Ｓ１３０において、車両モデル生成部２４０は、速度算出記憶部２９０から複数の観測データ１１９を取得し、取得した複数の観測データ１１９に基づいて複数の車両モデル２９１を生成し、生成した複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０に記憶する。車両モデル２９１は、走行車両の車両形状（大きさを含む）と走行車両の走行位置とを表すデータである。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０が走行車両の有無の判定（Ｓ１１０）に用いた観測データ１１９と、その観測データ１１９の次に生成された観測データ１１９とに基づいて２つの車両モデル２９１を生成する。
【００５６】
車両モデル生成部２４０は、例えば、以下のように車両モデル２９１を生成する。
車両モデル生成部２４０は、観測データ１１９から所定の車両判定時間（Ｓ１１０参照）より短い反射光の遅延時間を示す複数のレーザ点データを複数の対象点データとして抽出する。対象点データは、走行車両で反射した反射光の遅延時間とレーザ光の照射方向とを示すレーザ点データである。
車両モデル生成部２４０は、抽出した対象点データ毎に対象点データが示す反射光の遅延時間に光速度を乗算してレーザセンサ１１０から走行車両（レーザ光の反射地点）までの往復距離を算出する。そして、車両モデル生成部２４０は、算出した往復距離を半分にした距離をレーザセンサ１１０から走行車両までの車両距離（反射地点距離）として算出する。
そして、車両モデル生成部２４０は、抽出した対象点データ毎に車両距離と対象点データが示すレーザ光の照射方向とを対応付けて距離方位点データを生成し、生成した複数の距離方位点データを含んだデータを距離方位点群データとして生成する。走行車両は、レーザセンサ１１０からレーザ光の照射方向に車両距離だけ離れた地点に位置する。
車両モデル生成部２４０は、距離方位点群データに基づいて距離方位点データ毎に走行車両が位置する地点の座標値（走行車両の座標値）を算出する。このとき、車両モデル生成部２４０は、レーザセンサ１１０の座標値から距離方位点データが示すレーザ光の照射方向に距離方位点データが示す車両距離だけ離れた地点の座標値を走行車両の座標値として算出する。レーザセンサ１１０の座標値は、例えば、速度算出記憶部２９０に予め記憶しておく。
車両モデル生成部２４０は、距離方位点データ毎に走行車両の座標値を示す座標点データ（三次元点データ）を生成し、生成した複数の座標点データを含んだデータを車両モデル２９１（座標点群データ、三次元点群データ）として生成する。
【００５７】
Ｓ１３０の後、Ｓ１４０に進む。
【００５８】
Ｓ１４０において、速度算出部２５０は、車両モデル生成部２４０により生成された複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０から取得し、取得した複数の車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出する。
【００５９】
図５は、実施の形態１における２つの車両モデル２９１を表示した平面図である。
車両モデル２９１に含まれる座標点データ毎に座標点データが示す走行車両の座標値に基づいて点（図中の丸印）を表示すると、図５に示すように走行車両の走行位置が分かる。
【００６０】
例えば、速度算出部２５０は、以下のように走行車両の走行速度を算出する。
速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１とのそれぞれからレーザセンサ１１０の座標値に最も近い座標値を示す座標点データ（図中の丸印Ａ、Ｂ）を走行車両の先頭部分に対応する座標点データとして抽出する。そして、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１から抽出した座標点データ（丸印Ａ）が示す座標値と第２の車両モデル２９１から抽出した座標点データ（丸印Ｂ）が示す座標値との距離を走行車両の走行距離として算出する。
また、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１を生成する際に使用された第１の観測データ１１９と第２の車両モデル２９１を生成する際に使用された第２の観測データ１１９とを速度算出記憶部２９０から取得する。そして、速度算出部２５０は、第１の観測データ１１９が示すレーザスキャン処理の処理時刻と第２の観測データ１１９が示すレーザスキャンの処理時刻との時刻差を走行車両の走行時間として算出する。
さらに、速度算出部２５０は、走行車両の走行距離を走行車両の走行時間で除算して走行車両の走行速度を算出する。
【００６１】
但し、速度算出部２５０は、３つ以上の車両モデル２９１に基づいて走行車両の走行速度を算出してもよい。
例えば、速度算出部２５０は、第１の車両モデル２９１と第２の車両モデル２９１とに基づいて第１の走行速度を算出し、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）と第３の車両モデル２９１とに基づいて第２の走行速度を算出し、第１の走行速度と第２の走行速度との平均値を走行車両の走行速度として算出する。
【００６２】
図４に戻り、安全速度警報方法の処理の説明を続ける。
【００６３】
Ｓ１４０の後、Ｓ１５０に進む。
【００６４】
Ｓ１５０において、車種判定部２６０は、一つまたは複数の車両モデル２９１を取得し、取得した車両モデル２９１に基づいて走行車両の大きさ（例えば、車幅）を算出し、算出した走行車両の大きさに対応する車種を車両モデル２９１に記憶された車種データ２９２から取得する。
【００６５】
図６は、実施の形態１における車種データ２９２を示すデータである。
図６に示すように、車種データ２９２は、車種（普通車、大型車）と車両の大きさ（車長、車幅、車高）の範囲とを対応付けたデータである。
【００６６】
図５に示すように、車両モデル２９１に含まれる座標点データ毎に点（図中の丸印）を表示すると、走行車両の大きさ（例えば、車幅）が分かる。
【００６７】
例えば、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から走行車両の長さ方向で最も離れた座標値を示す２つの座標点データ（図５中の丸印Ａ、Ｃ）を抽出する。そして、速度算出部２５０は、抽出した２つの座標点データが示す２つの座標値に基づいて走行車両の長さ方向の長さを走行車両の車長として算出する。
そして、車種判定部２６０は、走行車両の車長に対応する車種を車種データ２９２（図６参照）から取得する。
【００６８】
また、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から走行車両の幅方向で最も離れた座標値を示す２つの座標点データ（図５中の丸印Ｄ、Ｅ）を抽出してもよい。この場合、車種判定部２６０は、抽出した２つの座標点データが示す２つの座標値に基づいて走行車両の幅方向の長さを走行車両の車幅として算出する。そして、車種判定部２６０は、走行車両の車幅に対応する車種を車種データ２９２から取得する。
【００６９】
また、車種判定部２６０は、第１の車両モデル２９１（または第２の車両モデル２９１）から最も低い（または最も高い）座標値を示す座標点データを抽出し、抽出した座標点データが示す高さと路面の高さとの差を走行車両の車高として算出してもよい。この場合、車種判定部２６０は、走行車両の車高に対応する車種を車種データ２９２から取得する。路面の高さは速度算出記憶部２９０に予め記憶しておく。
【００７０】
さらに、車種判定部２６０は、複数の車両モデル２９１に基づいて複数の車幅（または車長や車高）を算出し、算出した車幅（または車長や車高）の平均値を算出し、算出した平均値に対応する車種を車種データ２９２から取得してもよい。
【００７１】
図４に戻り、安全速度警報方法の処理の説明を続ける。
【００７２】
Ｓ１５０の後、Ｓ１６０に進む。
【００７３】
Ｓ１６０において、速度情報出力部２７０は、速度算出部２５０により算出された走行速度と車種判定部２６０により判定された車種と路面状態判定部２３０により判定された路面状態とを含んだデータを走行車両の走行データ２９９として生成する。
そして、速度情報出力部２７０は、生成した走行データ２９９を路側処理装置３００に送信する。
【００７４】
Ｓ１６０において、路側処理装置３００の速度データ入力部３１０は、レーザセンサ処理装置２００から送信された走行車両の走行データ２９９を受信し、受信した走行車両の走行データ２９９を速度判定記憶部３９０に記憶する。
【００７５】
Ｓ１６０において、安全速度取得部３２０は、走行車両の走行データ２９９を速度判定記憶部３９０から取得し、取得した走行車両の走行データ２９９が示す車種と路面状態とに対応する安全速度を安全速度データ３９１から取得する。
【００７６】
図７は、実施の形態１における安全速度データ３９１を示す図である。
図７に示すように、安全速度データ３９１は、車種と路面状態と安全速度とを対応付けたデータである。
普通車両より大型車両の方がブレーキをかけてから停止するまでの制動距離が長いため、普通車両の安全速度より遅い速度を大型車両の安全速度として安全速度データ３９１に定義している。
また、路面が濡れている場合、制動距離が長くなるため、路面が乾燥している場合の安全速度より遅い速度を路面が乾燥している場合の安全速度として安全速度データ３９１に定義している。
【００７７】
Ｓ１６０（図４参照）の後、Ｓ１７０に進む。
【００７８】
Ｓ１７０において、速度判定部３３０は、速度判定記憶部３９０から走行データ２９９を取得し、取得した走行データ２９９が示す走行車両の走行速度と安全速度取得部３２０が取得した安全速度とを比較する。
走行車両の走行速度が安全速度を超えている場合（ＹＥＳ）、Ｓ１８０に進む。
走行車両の走行速度が安全速度を超えていない場合（ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。
【００７９】
Ｓ１８０において、通報指示部３４０は警報指示を路側表示板１２０に送信する。
そして、警報指示を受けた路側表示板１２０は、走行車両の運転手に対して危険速度で走行しているから速度を落とすように促す警報メッセージを電光掲示板（表示部）に点灯表示する。例えば、警報メッセージは路側表示板１２０に予め記憶しておく。但し、路側処理装置３００が警報メッセージを生成し、生成した警報メッセージを路側表示板１２０へ送信しても構わない。
路側表示板１２０は、一定時間が経過したときに警報メッセージを表示した電光掲示板を消灯する。但し、レーザセンサ処理装置２００の車両検出部２２０により走行車両が存在しない、つまり、走行車両がスキャン領域を通過したと判定されたときに、レーザセンサ処理装置２００から路側処理装置３００を介して路側表示板１２０へ警報停止指示を送信してもよい。この場合、路側表示板１２０は、警報メッセージを表示した電光掲示板を警報停止指示を受けたときに消灯する。
【００８０】
また、通報指示部３４０は警報指示をＤＳＲＣ無線装置１３０に送信する。
警報指示を受けたＤＳＲＣ無線装置１３０は、ＤＳＲＣ無線を用いて走行車両の車載器１９１と通信し、走行車両の車載器１９１に警報要求を送信する。
そして、警報要求を受けた走行車両の車載器１９１は、カーナビ１９２などを用いて警報メッセージを画面表示または音声出力する。例えば、警報メッセージは車載器１９１に予め記憶しておく。但し、路側処理装置３００またはＤＳＲＣ無線装置１３０が警報メッセージを生成し、生成した警報メッセージをＤＳＲＣ無線装置１３０を介して車載器１９１へ送信しても構わない。
車載器１９１は、所定の出力時間が経過したときに警報メッセージの出力を停止する。
【００８１】
Ｓ１８０により、安全速度警報方法の処理は終了する。但し、安全速度警報方法の処理は繰り返し実行される。
【００８２】
上記の安全速度警報方法では、車種と路面状態とに対応する安全速度と走行車両の走行速度とを比較したが（Ｓ１６０、Ｓ１７０）、車種と路面状態とに対応する危険速度と走行車両の走行速度とを比較しても構わない。この場合、車種と路面状態と危険速度とを対応付けた危険速度データを安全速度データ３９１の代わりに用い、走行車両の走行速度が危険速度に達しているか否かを判定する（Ｓ１７０）。
また、車種と路面状態とに対応する安全速度（または危険速度）と走行車両の走行速度とを比較（Ｓ１５０、Ｓ１６０）する代わりに、車種または路面状態に対応する安全速度（または危険速度）と走行車両の走行速度とを比較しても構わない。
【００８３】
実施の形態１において、レーザセンサ１１０がレーザセンサ処理装置２００の機能構成（図２参照）の一部または全部を備えても構わない。
また、路側処理装置３００がレーザセンサ処理装置２００の機能構成の一部または全部を備えても構わない。
【００８４】
実施の形態１における安全速度警報システム１００は、上記の通り、レーザセンサ１１０を用いて車両の速度、車両の車種および路面の状態を検出する。
つまり、車両の速度、車両の形状および路面の状態を検出するために複数のセンサを必要とせず、システム構成を簡略化することができる。
また、ＤＳＲＣ通信をしなくても車両の速度および車種を検出することができるため、ＤＳＲＣ通信用の車載器を搭載していない車両の運転者に対しても路側表示板を用いて減速を促すことができる。
【００８５】
図８は、実施の形態１におけるレーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図８において、レーザセンサ処理装置２００および路側処理装置３００は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信ボード９０５、磁気ディスク装置９２０（またはその他の補助記憶装置）と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
【００８６】
通信ボード９０５は、有線または無線で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、電話回線などの通信網に接続している。
【００８７】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００８８】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８９】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００９０】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
【００９１】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００９２】
実施の形態２．
レーザセンサの代わりにステレオカメラを用いる形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１と同様である。
【００９３】
図９は、実施の形態２における安全速度警報システム１００の構成図である。
図９に示すように、安全速度警報システム１００は、実施の形態１で説明したレーザセンサ１１０（図１参照）の代わりにステレオカメラ１４０Ａ・Ｂを備え、レーザセンサ処理装置２００の代わりにステレオカメラ処理装置２０１を備える。
【００９４】
ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは、道路の所定の撮像領域（図中の網掛け部分）を異なる位置から撮像することにより、道路を走行する車両１９０または道路の路面を撮像した２つの画像をステレオ画像として生成する。
ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは一台の装置として構成されても構わない。
【００９５】
ステレオカメラ処理装置２０１（速度算出装置の一例）は、ステレオカメラ１４０により生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて走行車両の異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて走行車両の走行速度を算出する。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、ステレオカメラ１４０により生成された少なくともいずれかのステレオ画像に基づいて、走行車両の車種を判定する。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、ステレオカメラ１４０により生成された少なくともいずれかのステレオ画像（路面画像の一例）に基づいて道路の路面状態を判定する。
【００９６】
路側処理装置３００は、ステレオカメラ処理装置２０１により判定された走行車両の車種と道路の路面状態とに基づいて、ステレオカメラ処理装置２０１により算出された走行車両の走行速度が走行車両の車種と道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する。
【００９７】
図１０は、実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成図である。
実施の形態２におけるステレオカメラ処理装置２０１の機能構成について、図１０に基づいて説明する。
【００９８】
ステレオカメラ処理装置２０１は、実施の形態１のレーザセンサ処理装置２００（図２参照）が備える観測データ入力部２１０の代わりに、ステレオ画像入力部２１１を備える。
また、ステレオカメラ処理装置２０１は、実施の形態１のレーザセンサ処理装置２００と同様に、路面状態判定部２３０、車両検出部２２０、車両モデル生成部２４０、速度算出部２５０、車種判定部２６０、速度情報出力部２７０および速度算出記憶部２９０を備える。
【００９９】
ステレオ画像入力部２１１は、ステレオカメラ１４０Ａにより生成された画像データとステレオカメラ１４０Ｂにより生成された画像データとを一組のステレオ画像データ１４９として入力する。
【０１００】
ステレオ画像データ１４９は、道路の所定の撮像領域を異なる位置から撮像した二つ一組の画像データである。
【０１０１】
路面状態判定部２３０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて道路の路面状態を判定する。
【０１０２】
車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて走行車両の有無を判定する。
【０１０３】
車両モデル生成部２４０は、ステレオ画像データ１４９に基づいて車両モデル２９１を生成する。
【０１０４】
ステレオカメラ処理装置２０１のその他の機能構成は、実施の形態１で説明したレーザセンサ処理装置２００の機能構成（図２参照）と同様である。
【０１０５】
路側処理装置３００の機能構成は実施の形態１（図３参照）と同じである。
【０１０６】
図１１は、実施の形態２における安全速度警報システム１００の安全速度警報方法を示すフローチャートである。
実施の形態２における安全速度警報方法の処理の流れについて、図１１に基づいて説明する。
【０１０７】
安全速度警報方法の処理のうちＳ１４０以降の処理は実施の形態１（図４参照）と同様である。
以下、Ｓ１１０ＢからＳ１４０Ｂの処理について説明する。
【０１０８】
Ｓ１１０Ｂにおいて、ステレオカメラ１４０Ａ・Ｂは、同期して撮像処理を繰り返し、撮像処理毎に画像データを生成し、生成した画像データをレーザセンサ処理装置２００へ出力する。
画像データは、画素毎に画像に写った路面または走行車両の色を表す画素値（例えば、ＲＧＢ値や輝度値）を含んだデータである。以下、画素値を示すデータを画素データという。つまり、画像データは、複数の画素データを含んだ画素群データである。
さらに、画像データは、撮像処理の処理時刻を含む。ステレオカメラ１４０Ａにより生成される画像データの処理時刻とステレオカメラ１４０Ｂにより生成される画像データの処理時刻は同じ時刻である。
【０１０９】
Ｓ１１０Ｂにおいて、レーザセンサ処理装置２００のステレオ画像入力部２１１は、ステレオカメラ１４０Ａから出力された画像データとステレオカメラ１４０Ｂから出力された画像データとを入力し、入力した二つの画像データを含んだデータをステレオ画像データ１４９として速度算出記憶部２９０に記憶する。
【０１１０】
Ｓ１１０Ｂにおいて、車両検出部２２０は、速度算出記憶部２９０からステレオ画像データ１４９を取得し、取得したステレオ画像データ１４９に基づいて走行車両の有無を判定する。
【０１１１】
例えば、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる２つの画像データをステレオ視（立体視）して各画像データに立体物（走行車両）が映っているか否かを判定し、各画像データに立体物が映っている場合に走行車両が存在すると判定する。
【０１１２】
ステレオ視とは、２枚の画像の視差に基づいて三角測量を行い、画像内の画素に写っている部分（例えば、路面または走行車両）の三次元座標値を算出する画像処理である。
例えば、ステレオ視では、２枚の画像に基づいて三次元座標値を画素毎に示す三次元画像データが生成される。
【０１１３】
また、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる画像データと走行車両が走行していないときに撮像された道路の画像データとをパターンマッチングしてもよい。この場合、車両検出部２２０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる画像データと道路の画像データとが一致しなければ、走行車両が存在すると判定する。
【０１１４】
Ｓ１１０Ｂの後、Ｓ１１１Ｂに進む。
【０１１５】
Ｓ１１１Ｂにおいて、走行車両が存在すると判定された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１２０Ｂに進む。
走行車両が存在しないと判定された場合（ＮＯ）、Ｓ１１０Ｂに戻る。
【０１１６】
Ｓ１２０Ｂにおいて、路面状態判定部２３０は、速度算出記憶部２９０からステレオ画像データ１４９を取得し、取得したステレオ画像データ１４９に示される画素値に基づいて道路の路面状態を判定する。
路面が乾燥している場合、路面を写した画像の画素値はグレーに近い値となり、路面が濡れている場合、路面を写した画像の画素値は路面が乾燥しているときと比べて黒に近い値となる。
【０１１７】
例えば、路面状態判定部２３０は、以下のように路面状態を判定する。
路面状態判定部２３０は、ステレオ画像データ１４９に含まれる片方または両方の画像データから車両検出部２２０により検出された立体物（走行車両）の画素データ以外の複数の画素データを抽出する。抽出した複数の画素データは路面を写した画素データである。
路面状態判定部２３０は、抽出した複数の画素データに基づいて画素値の平均値を路面の画素値として算出し、算出した路面の画素値を乾燥時の路面の画素値の範囲を示した所定の乾燥時範囲と比較する。
そして、路面状態判定部２３０は、路面の画素値が乾燥時範囲の値であれば路面が乾燥していると判定し、路面の画素値が乾燥時範囲以外の値であれば路面が濡れていると判定する。
【０１１８】
但し、路面状態判定部２３０は、抽出した複数の画素データから所定数の画素データをランダムに選択し、選択した所定数の画素データに基づいて画素値の平均値を路面の画素値として算出しても構わない。
【０１１９】
また、路面状態判定部２３０は、路面の画素値を濡れているときの路面の画素値の範囲を示した所定の湿潤時範囲と比較しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面の画素値が湿潤時範囲以外の値であれば路面が乾燥していると判定し、路面の画素値が湿潤時範囲の値であれば路面が濡れていると判定する。
【０１２０】
また、３種類以上の路面状態（例えば、乾燥状態、湿っている状態、濡れている状態、水が浮いている状態）に対応付けて画素値の範囲を設定した路面判定テーブルを予め速度算出記憶部２９０に記憶しても構わない。この場合、路面状態判定部２３０は、路面判定テーブルを参照して路面の画素値を含む画素値の範囲を判定し、判定した画素値の範囲に対応する路面状態を路面判定テーブルから取得する。
【０１２１】
また、路面状態判定部２３０は、車両検出部２２０により走行車両が存在しないと判定された場合に、判定に用いられたステレオ画像データ１４９に基づいて道路の路面状態を判定しても構わない。
【０１２２】
Ｓ１２０Ｂの後、Ｓ１３０Ｂに進む。
【０１２３】
Ｓ１３０Ｂにおいて、車両モデル生成部２４０は、速度算出記憶部２９０から複数のステレオ画像データ１４９を取得し、取得した複数のステレオ画像データ１４９に基づいて複数の車両モデル２９１を生成する。また、車両モデル生成部２４０は、生成した複数の車両モデル２９１を速度算出記憶部２９０に記憶する。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０により検出された立体物（走行車両）の三次元座標値を画素毎に示す画像データを車両モデル２９１として生成する。
例えば、車両モデル生成部２４０は、車両検出部２２０が走行車両の有無の判定（Ｓ１１０Ｂ）に用いたステレオ画像データ１４９と、そのステレオ画像データ１４９の次に生成されたステレオ画像データ１４９とに基づいて２つの車両モデル２９１を生成する。
【０１２４】
Ｓ１３０Ｂの後、Ｓ１４０に進む。
【０１２５】
Ｓ１４０以降の処理は実施の形態１（図４参照）と同様である。
【０１２６】
実施の形態２において、ステレオカメラ１４０がステレオカメラ処理装置２０１の機能構成（図１０参照）の一部または全部を備えても構わない。
また、路側処理装置３００がステレオカメラ処理装置２０１の機能構成の一部または全部を備えても構わない。
【０１２７】
実施の形態２における安全速度警報システム１００は、ステレオカメラ１４０を用いて車両の速度、車両の車種および路面の状態を検出する。
つまり、車両の速度、車両の形状および路面の状態を検出するために複数のセンサを必要とせず、システム構成を簡略化することができる。
また、ＤＳＲＣ通信をしなくても車両の速度および車種を検出することができるため、ＤＳＲＣ通信用の車載器を搭載していない車両の運転者に対しても路側表示板を用いて減速を促すことができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１００ 安全速度警報システム、１１０ レーザセンサ、１１９ 観測データ、１２０ 路側表示板、１３０ ＤＳＲＣ無線装置、１９０ 車両、１９１ 車載器、１９２ カーナビ、２００ レーザセンサ処理装置、２１０ 観測データ入力部、２２０ 車両検出部、２３０ 路面状態判定部、２４０ 車両モデル生成部、２５０ 速度算出部、２６０ 車種判定部、２７０ 速度情報出力部、２９０ 速度算出記憶部、２９１ 車両モデル、２９２ 車種データ、２９９ 走行データ、３００ 路側処理装置、３１０ 速度データ入力部、３２０ 安全速度取得部、３３０ 速度判定部、３４０ 通報指示部、３９０ 速度判定記憶部、３９１ 安全速度データ、９０１ ＣＰＵ、９０２ バス、９０３ ＲＯＭ、９０４ ＲＡＭ、９０５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ プログラム群、９２３ ファイル群。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサと、
前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置と
を備えたことを特徴とする運転支援システム。
【請求項２】
前記速度算出装置は、生成した少なくともいずれかの車両モデルが表す前記走行車両の車両形状に基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
【請求項３】
前記レーザセンサは、前記道路の路面をレーザ光を用いて観測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより観測された路面の観測結果に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記道路の路面形状に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２記載の運転支援システム。
【請求項４】
前記レーザセンサは、道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射し、前記スキャン領域で反射して戻ってきた複数のレーザ光を複数の反射光として検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間を遅延時間として計測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより第１の計測で計測された少なくともいずれかの遅延時間に基づいて前記スキャン領域を車両が走行しているか否かを判定し、前記スキャン領域を車両が走行していると判定した場合、前記レーザセンサにより第１の計測で計測された複数の遅延時間に基づいて前記スキャン領域を走行している走行車両の車両形状と前記走行車両の走行位置とを表す第１の車両モデルを生成し、前記レーザセンサにより第２の計測で計測された複数の遅延時間に基づいて前記走行車両の車両形状と前記走行車両の走行位置とを表す第２の車両モデルを生成し、前記第１の車両モデルが表す走行位置から前記第２の車両モデルが表す走行位置までの距離を前記走行車両の走行距離として算出し、前記第１の計測時から前記第２の計測時までの時間を前記走行車両の走行時間として算出し、算出した走行時間と走行距離とに基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定の安全速度を超えているか否かを判定し、
前記路側表示装置は、前記レーザセンサから前記走行車両の進行方向に特定距離だけ離れた位置に設置され、
前記路側表示装置は、前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が前記安全速度を超えていると判定された場合、所定のメッセージを表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の運転支援システム。
【請求項５】
前記第１の車両モデルと前記第２の車両モデルとは、前記走行車両の大きさを表し、
前記速度算出装置は、前記第１の車両モデルと前記第２の車両モデルとの少なくともいずれかが表す前記走行車両の大きさに基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、安全速度と普通車両であるか否かを示す車種とを対応付けた安全速度データを記憶する安全速度データ記憶部を備え、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の車種に対応する安全速度を前記安全速度データから取得し、取得した安全速度と前記走行車両の走行速度とを比較し、前記走行車両の走行速度が前記安全速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項４記載の運転支援システム。
【請求項６】
前記レーザセンサは、検出した反射光の強度を計測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより計測された反射光の強度に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記安全速度データは、安全速度と車種と路面が乾燥しているか否かを示す路面状態とを対応付けて示し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに基づいて前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する安全速度を前記安全速度データから取得し、取得した安全速度と前記走行車両の走行速度とを比較し、前記走行速度が前記安全速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項５記載の運転支援システム。
【請求項７】
レーザセンサが、道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測し、
速度算出装置が、前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
速度判定装置が、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定し、
路側表示装置が、前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する
ことを特徴とする運転支援システムの運転支援方法。
【請求項８】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサにより観測された観測結果に基づいて、前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する車両モデル生成部と、
前記車両モデル生成部により生成された複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出部と
を備えたことを特徴とする速度算出装置。
【請求項９】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサにより観測された観測結果に基づいて、前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する車両モデル生成処理と、
前記車両モデル生成処理により生成された複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度算出プログラム。
【請求項１０】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラと、
前記ステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて前記走行車両の前記異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置と
を備えたことを特徴とする運転支援システム。
【請求項１１】
前記速度算出装置は、前記ステレオカメラにより生成された少なくともいずれかのステレオ画像に基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを請求項１０記載の運転支援システム。
【請求項１２】
前記ステレオカメラは、前記道路の路面を撮像して路面画像を生成し、
前記速度算出装置は、前記ステレオカメラにより生成された路面画像に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記道路の路面状態に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１１記載の運転支援システム。
【請求項１３】
ステレオカメラが、道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成し、
速度算出装置が、前記ステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて前記走行車両の前記異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
速度判定装置が、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定し、
路側表示装置が、前記速度判定装置により走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する
ことを特徴とする運転支援システムの運転支援方法。
【請求項１４】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出する走行距離算出部と
前記走行距離算出部により算出された前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出部と
を備えたことを特徴とする速度算出装置。
【請求項１５】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出する走行距離算出処理と
前記走行距離算出処理により算出された前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度算出プログラム。
【請求項１】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサと、
前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置と
を備えたことを特徴とする運転支援システム。
【請求項２】
前記速度算出装置は、生成した少なくともいずれかの車両モデルが表す前記走行車両の車両形状に基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
【請求項３】
前記レーザセンサは、前記道路の路面をレーザ光を用いて観測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより観測された路面の観測結果に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記道路の路面形状に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２記載の運転支援システム。
【請求項４】
前記レーザセンサは、道路の所定のスキャン領域に向けて複数のレーザ光を照射し、前記スキャン領域で反射して戻ってきた複数のレーザ光を複数の反射光として検出し、検出した反射光毎にレーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間を遅延時間として計測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより第１の計測で計測された少なくともいずれかの遅延時間に基づいて前記スキャン領域を車両が走行しているか否かを判定し、前記スキャン領域を車両が走行していると判定した場合、前記レーザセンサにより第１の計測で計測された複数の遅延時間に基づいて前記スキャン領域を走行している走行車両の車両形状と前記走行車両の走行位置とを表す第１の車両モデルを生成し、前記レーザセンサにより第２の計測で計測された複数の遅延時間に基づいて前記走行車両の車両形状と前記走行車両の走行位置とを表す第２の車両モデルを生成し、前記第１の車両モデルが表す走行位置から前記第２の車両モデルが表す走行位置までの距離を前記走行車両の走行距離として算出し、前記第１の計測時から前記第２の計測時までの時間を前記走行車両の走行時間として算出し、算出した走行時間と走行距離とに基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定の安全速度を超えているか否かを判定し、
前記路側表示装置は、前記レーザセンサから前記走行車両の進行方向に特定距離だけ離れた位置に設置され、
前記路側表示装置は、前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が前記安全速度を超えていると判定された場合、所定のメッセージを表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の運転支援システム。
【請求項５】
前記第１の車両モデルと前記第２の車両モデルとは、前記走行車両の大きさを表し、
前記速度算出装置は、前記第１の車両モデルと前記第２の車両モデルとの少なくともいずれかが表す前記走行車両の大きさに基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、安全速度と普通車両であるか否かを示す車種とを対応付けた安全速度データを記憶する安全速度データ記憶部を備え、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の車種に対応する安全速度を前記安全速度データから取得し、取得した安全速度と前記走行車両の走行速度とを比較し、前記走行車両の走行速度が前記安全速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項４記載の運転支援システム。
【請求項６】
前記レーザセンサは、検出した反射光の強度を計測し、
前記速度算出装置は、前記レーザセンサにより計測された反射光の強度に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記安全速度データは、安全速度と車種と路面が乾燥しているか否かを示す路面状態とを対応付けて示し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに基づいて前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する安全速度を前記安全速度データから取得し、取得した安全速度と前記走行車両の走行速度とを比較し、前記走行速度が前記安全速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項５記載の運転支援システム。
【請求項７】
レーザセンサが、道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測し、
速度算出装置が、前記レーザセンサにより観測された観測結果に基づいて前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成し、生成した複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
速度判定装置が、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定し、
路側表示装置が、前記速度判定装置により前記走行車両の走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する
ことを特徴とする運転支援システムの運転支援方法。
【請求項８】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサにより観測された観測結果に基づいて、前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する車両モデル生成部と、
前記車両モデル生成部により生成された複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出部と
を備えたことを特徴とする速度算出装置。
【請求項９】
道路を走行する走行車両をレーザ光を用いて観測するレーザセンサにより観測された観測結果に基づいて、前記走行車両の異なる時刻の走行位置と車両形状とを表す複数の車両モデルを生成する車両モデル生成処理と、
前記車両モデル生成処理により生成された複数の車両モデルが表す複数の走行位置に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出し、算出した前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度算出プログラム。
【請求項１０】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラと、
前記ステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて前記走行車両の前記異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出装置と、
前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定する速度判定装置と、
前記速度判定装置により走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する路側表示装置と
を備えたことを特徴とする運転支援システム。
【請求項１１】
前記速度算出装置は、前記ステレオカメラにより生成された少なくともいずれかのステレオ画像に基づいて前記走行車両の車種を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記走行車両の車種に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種に対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを請求項１０記載の運転支援システム。
【請求項１２】
前記ステレオカメラは、前記道路の路面を撮像して路面画像を生成し、
前記速度算出装置は、前記ステレオカメラにより生成された路面画像に基づいて前記道路の路面状態を判定し、
前記速度判定装置は、前記速度算出装置により判定された前記道路の路面状態に基づいて前記走行車両の走行速度が前記走行車両の車種と前記道路の路面状態とに対応する所定速度を超えているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１１記載の運転支援システム。
【請求項１３】
ステレオカメラが、道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成し、
速度算出装置が、前記ステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて前記走行車両の前記異なる時刻間の走行距離を算出し、算出した走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出し、
速度判定装置が、前記速度算出装置により算出された前記走行車両の走行速度が所定速度を超えているか否かを判定し、
路側表示装置が、前記速度判定装置により走行速度が所定速度を超えていると判定された場合、所定メッセージを表示する
ことを特徴とする運転支援システムの運転支援方法。
【請求項１４】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出する走行距離算出部と
前記走行距離算出部により算出された前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出部と
を備えたことを特徴とする速度算出装置。
【請求項１５】
道路を走行する走行車両を異なる方向から撮像してステレオ画像を生成するステレオカメラにより生成された異なる時刻の複数のステレオ画像に基づいて、前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離を算出する走行距離算出処理と
前記走行距離算出処理により算出された前記異なる時刻間の前記走行車両の走行距離に基づいて前記走行車両の走行速度を算出する速度算出処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度算出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１６３９９８（Ｐ２０１２−１６３９９８Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６１６（Ｐ２０１１−２１６１６）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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