JP2008198214A - 交通手段の交通セーフティを改善するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】航空および船舶航行において道路交通において交通セーフティを改善するための方法および装置を提供すること。
【解決手段】特定の間隔で実際の位置および実際の方向を検出し、少なくとも立入制限領域または危険領域の地理的な記述データを管制局から呼び出し、このデータから警告条件によって、該警告条件が満たされた場合には少なくとも１つの警告指示を生成し、該警告条件は、該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域への侵入が適切な対抗措置操縦によって確実に回避できるように選択される方法および装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、交通手段の交通セーフティを改善するための方法および装置に関する。

航空交通では、航空機が意図せずに軍用の立入制限区域または空港の着陸滑走路に侵入することによって生じる危険な状況が常に繰り返し発生している。このことはとりわけ、航空管制官によって監視されない一般飛行の航空機に当てはまる。空中には道路交通のように交通標識を取り付けることができないので、現在は、指示が示された地図が、パイロットに対する唯一の情報源である。しかし、地図では２Ｄ表現しか行うことができない。しかし、たとえば着陸滑走路等の多くの立入制限区域は特定の高度でのみ有効であり、その上は飛行することができ、また時には、その下を飛行することもできる。

船舶航行でも同様の状況が存在する。船舶航行では沿岸領域外に、交通標識をブイとして設けることしかできない。それ以外に情報源として存在するのは地図のみである。

たとえば刊行物 http://www.siemens.com/index.jsp?sdc p=cfi103168510mno1262263 ps5uz3&sdc bcpath=1327899.s 5%2C1034230.s 5%2C1031937.s 5%2C& sdc sid=23466753061& から、「仮想交通標識」が自動車走行をより安全にすることの証明が公知になっている。この公知のコンセプトは、既存の指示標識および誘導システムに対する補足として、自動車ドライバに対して個別の情報を、フロントガラスへのフェードインによって伝達し、たとえば現時点の制限速度の指示、または短期間設置された工事現場の指示、または事故の指示等を伝達することを構想する。中央交通管理部から車両への伝送媒体として、移動無線またはＤＶＢ（Digital Video Broadcast）を使用することができる。

さらに、たとえば刊行物 http://www.siemens.com/index.jsp?sdc p=cfi103168510mno1241443 ps5uz3&sdc bcpath=1327899.s 5%2C1034230.s 5%2C1031937.s 5%2C&sdc sid=510140024&) から、情報に関連づけされた特定の位置に個々のユーザが接近している場合に個々のユーザに対してその情報を表示する手法が公知になっている。
http://www.siemens.com/index.jsp?sdc p=cfi103168510mno1262263 ps5uz3&sdc bcpath=1327899.s 5%2C1034230.s 5%2C1031937.s 5%2C& sdc sid=23466753061&) http://www.siemens.com/index.jsp?sdc p=cfi103168510mno1241443 ps5uz3&sdc bcpath=1327899.s 5%2C1034230.s 5%2C1031937.s 5%2C&sdc sid=510140024&)

本発明の基礎となる課題は、航空および船舶航行において道路交通において交通セーフティを改善するための方法および装置を提供することである。

本発明は基本的に、航空および船舶航行でも道路交通でも交通セーフティを簡単かつ低コストで改善するために、
・特定の間隔で実際の位置および実際の方向を検出し、
・少なくとも立入制限領域または危険領域の地理的な記述データを管制局から呼び出し、
・このデータから警告条件によって、該警告条件が満たされた場合には少なくとも１つの警告指示を生成し、
・該警告条件は、該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域への侵入が適切な対抗措置操縦によって確実に回避できるように選択される
ように構成されている。

本発明を以下で、図面に示した実施例に基づいて詳しく説明する。

図１に、航空機に取り付け可能な本発明の装置１が示されている。この装置は、衛星ベースの位置検出システム３０を介して、たとえばＧＰＳを介して、航空機の実際の位置１１を常に求める。連続する位置検出の値から、実際の飛行方向１２が計算される。

本発明による装置１は少なくとも、上空を飛行すべき領域のデジタル地図１４を有し、このデジタル地図には、現時点の立入制限領域または危険領域が示されている。

離陸前と、オプションとして飛行中に必要とされる場合とに、装置１は管制局４０から、計画された飛行機の飛行ルートの近傍にある一時的または短期間設置された立入制限領域または危険領域に関する情報を受け取る。これはたとえば、イベントのための上空飛行禁止等である。この更新はたとえば移動無線を介して行われ、たとえばＧＳＭ／ＧＰＲＳまたはＵＭＴＳを介して行われるか、または、ＷＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ等の別の無線通信技術によって行われる。こうするために、装置１には通信ユニット１５が装備されている。

本発明の１つの実施例では、航空機コックピット内のディスプレイ３上に、該航空機の現時点の周辺が示された地上地図または飛行地図が表示される。航空機の現時点の位置および方向が、この地図に表示される。この地図にはまた、現時点の立入制限領域または危険領域も示されている。ここではオプションとして、表示されている地図セグメントの拡大縮尺をパイロットによって選択できるように構成される。

飛行中、衝突計算のためのコンポーネント２０は常に、航空機の現時点の位置１１および方向１２の情報と、地図インタフェース１３ないしは地図１４からの土地の地形および立入制限領域の位置とを使用して、立入制限領域に侵入する危険性を検査する。

航空機が飛行中に立入制限領域に接近している場合、装置１によって自動的に音響的信号によって、管制局または該航空機外部の別の監視局と通信を行うことを必要とせずに、このことを知らせる。音響的信号では音響的な警告２２が作成され、コックピット内のスピーカ２を介して出力される。付加的に、地図表示に適切な警告指示２３が挿入され、コックピット内のディスプレイ３上に出力される。

オプションとして警告指示は、ヘッドアップディスプレイ４によるプロジェクションによって、航空機コックピットのフロントガラスにフェードインされる。その際には、フロントガラスに３次元の立入制限領域が強化現実技術によって次のように表示される。すなわちパイロットの視点から見て、フロントガラスを通して見える風景に正確な見当で埋め込まれて見えるように表示される２４。付加的に立入制限領域までの距離がテキスト形式で表示され、また、立入制限領域の上方ないしは下方を飛行する際には、立入制限領域の上方ないしは下方の予測高度もテキスト形式で表示される。

オプションとして、航空機がさらに立入制限領域に接近し、現時点の方向を維持して該立入制限領域に侵入しそうな場合、警告指示２３を増幅する。

航空機がすでに立入制限領域に侵入した場合、オプションとして、該立入制限領域を可能な限り迅速に、さらに別の危険性を伴うことがないように離脱することを可能にするのに適した指示が生成および表示される。

飛行中にはパイロットは、たとえば無線を介して、航空管制官の個別の指示を管制局４０から受け取り、これによってたとえば、所定の飛行高度をとるかまたは所定の方向にターンすることができる。この指示は装置１によって、たとえば「高度を５００ｍに下げる」、「針路１８５」等の適切な対抗措置指示に変換され、この対抗措置指示の実施が監視され、たとえば「目標高度に到達」等のコメントが付与される。

自動パイロットを装備しない航空機の場合、この技術はさらに付加的に、計画されたかまたは割り当てられた飛行ルートおよび飛行高度の遵守を監視して補正指示を与えるためにも使用することができる。

船舶
この方法は、船舶航行にも同様に適用することができる。船舶の実際の位置および方向が常に求められる。ディスプレイ上において、海図に船舶の実際の位置および方向が表示される。海岸線の形状、立入制限領域、障害物および浅瀬がこの海図に示される。付加的にシステムは、船舶の荷重に依存する現時点の喫水を把握する。

計画されたルート上に一時的または短期間設置された立入制限領域または障害物、たとえばレガッタまたは事故による立入制限領域を船舶は、出発前、または航行中に必要な場合にも、無線を介して把握する。

現時点の喫水および現時点の外部条件に起因して、たとえば潮の干満、波の高さおよび風に起因して海難事故に遭う可能性のある場所に船舶が接近した場合、自動的に適切な警告が音響的に出力され、ディスプレイにおいてテキスト指示によって出力され、海図において危険場所をマーキングすることによって出力される。

道路車両
道路交通では、本方法はドライバに対して危険および問題を警告し、たとえば路面凍結、特定の場所における渋滞、一時的な工事現場および速度制限等を警告する。このことを以下で、図２に基づいて詳細に説明する。

本発明は、すでに上記で説明したのと同様に実施される。

装置１は所定の間隔で、現時点の位置を誘導システム４０へ送信する。このことはたとえば、１ｋｍ走行するごとに行われるか、または市街地領域では、たとえば高速道路より高頻度で行われる。

この場合、図３に詳細に示された誘導システム４０は、管轄領域内の危険場所ないしは危険領域を把握する。このような危険場所ないしは危険領域は、誘導システムの危険場所メモリ４５に格納されており、該危険場所または危険領域は地理的位置に対応付けられている。危険場所ないしは危険領域は、特定の拡がりを有することができ、たとえば渋滞の場合には、道路の走行方向に制限することができる。

誘導システム４０が通信インタフェース４１を介して、車両の位置メッセージ４３を受け取る場合、関連性検査コンポーネント４４において、この場所の近傍の危険場所が危険場所メモリ４５に含まれているか否かを検査する。そうである場合には、相応の情報が通信接続部４１を介して、車両内の装置１に送信され、ここに記憶される。

車両内の装置１はまた、常に現時点の位置および速度も求める。ここで、ローカルに記憶された危険場所にさらに接近すると、このことがコンポーネント２０によって識別され、音響的警告２２が生成されて、スピーカ２を介して自動車ドライバに対して出力される。それと同時に、この警告はオプションとして、テキスト形式またはグラフィック形式でも生成することができ２５、コックピット３内のディスプレイ上に表示するか、または、ナビゲーションシステムが設けられている場合にはナビゲーションシステムのディスプレイに表示することができる。オプションとしてこの警告は、ヘッドアップディスプレイ４によるプロジェクションによって、車両のフロントガラスにフェードインすることができる。

車両が、地図表示機能を有するナビゲーションシステムを備えている場合、オプションとして、危険場所が誘導システム４０から車両内の装置１へ伝送されると直ちに、この危険場所を地図に表示することができる。

たとえば渋滞が解消されたために危険場所がもはや存在しない場合、管制局４０は相応のメッセージを車両内の装置１へ送信する。その後、危険場所に関する指示は地図表示から消去され、この場所に接近した場合に自動車ドライバは警告されなくなる。

自動車ドライバが、誘導システムにおいて未知である危険場所を発見した場合、自動車ドライバはこの危険場所をオプションとして、検出コンポーネント２６を使用して入力媒体６を介して取り込み、通信接続部４１を介して誘導システム４０に対して通知することができる。

さらにオプションとして、危険場所の情報をＰＣ５０でウェブインタフェース４７によって作成し、危険場所メモリ４５に格納することもできる。同様に、危険場所メモリ内の危険場所の情報を変更または消去することもできる。

図４に、危険場所の情報が装置１に伝送される時期と警告が出力される時期とが示されている。ここでは、道路６０上においてたとえば場所６１に事故が発生している。位置６２の車両が、この事故現場に接近している。車両は特定の間隔で、たとえば１ｋｍごとに、該車両の現時点の位置を誘導システム４０へ送信する。車両が初めて、外側の円６３内、すなわちいわゆる伝送半径内の位置を誘導システムへ伝達すると直ちに、事故の情報が誘導システム４０から装置１へ伝達される。車両はさらに常に、たとえば秒間隔で、該車両の現時点の位置も求める。内側の円６４内、いわゆる表示半径内の位置が求められると直ちに、警告が出力される。

本来の危険場所と自動車ドライバが警告される場所との間の距離は速度に依存し、走行速度が高い場合、たとえば高速道路上では、危険場所より手前で警告が出力される場所は、市街地エリアよりも該危険場所から離れている。

危険場所の情報の他に誘導システムは、現地関連の別の任意の情報を管理し、この情報を時間および状況に基づいて装置１へ伝送することができる。

この解決手段によって、自動車ドライバに適時かつ正確に危険を警告することができる。この警告はラジオ警告より格段に役に立ち、たとえば、「高速道路Ａ..においてインターチェンジＢ..とＣ..との間で事故。渋滞終了はカーブの向こうにある」等の警告より格段に役に立つ。

航空機および船舶の場合の本発明を説明するための図である。 道路車両の場合の本発明を説明するための図である。 道路車両の場合の誘導システムを説明するための図である。 道路車両の場合の警告出力を説明するための図である。

Claims (7)

1. 交通手段の交通セーフティを改善するための方法において、
   ・該交通手段で特定の間隔で、少なくとも実際の位置（１１）と実際の方向（１２）とを検出し、
   ・通信ユニット（１５）を介して誘導システム（４０）から、少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の地理的な記述データを呼び出し、
   ・少なくとも該位置と該方向と該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の記述データと警告条件とから衝突計算または警告領域計算（２０）を行い、該警告条件が満たされた場合には少なくとも１つの警告指示（２２，２３，２４）を生成し、
   該警告条件は、該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域への侵入を適切な対抗措置操縦によって確実に回避できるように選択されることを特徴とする方法。
2. 前記少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の記述データを、所定の間隔で最新に呼び出す、請求項１記載の方法。
3. 前記交通手段から所定の間隔で、前記実際の位置を前記誘導システム（４０）へ送信し、
   ・前記立入制限領域または危険領域に所属する所定の外側円（６３）内にある位置が初めて該誘導システムへ伝送されると直ちに、該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の情報を該誘導システム（４０）から該交通手段へ伝送し、
   ・さらに、該交通手段の実際の位置を常に求めることを継続し、該立入制限領域または危険領域に所属する内側円（６４）内にある位置が検出されると直ちに、前記警告指示を生成する、請求項１記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの警告指示（２２，２３，２４）は、前記対抗措置操縦の指示を含む、請求項３記載の方法。
5. 前記内側円（６４）の半径を速度に依存して求め、
   走行速度が高い場合には、低速の場合より大きい半径を決定する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 適切な対抗措置操縦が開始されない場合、前記警告指示のうち少なくとも１つを増幅する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 交通手段の交通セーフティを改善するための装置において、
   ・所定の間隔で実際の位置（１１）および実際の方向（１２）が求められるようにナビゲーションユニットが設けられており、
   ・少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の地理的な記述データが管制局（４０）から呼び出されるように通信ユニット（１５）が設けられており、
   ・該位置と該方向と該少なくとも１つの立入制限領域または危険領域の記述データと警告条件とから、該警告条件が満たされた場合に警告指示（２２，２３，２４）が生成されるように、衝突検出（２０）のためのユニットが設けられていることを特徴とする装置。

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