CN101383100A - 车载用通信装置、车载用通信方法及车载用通信程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载用通信装置、车载用通信方法及车载用通信程序，用于回避在交叉路口撞车。为了回避撞车，使用多个车辆共同内容的数据库，发送与到达交叉路口的预测到达时间相对应的频率的信号，从而向其他车辆发送到达交叉路口的预测到达时间。此外，能够使用多个车辆共同内容的数据库，根据接收到的频率来能够掌握其他车辆到达交叉路口的预测到达时间，从而根据预测到达时间来进行适当地驾驶支援。

Description

车载用通信装置、车载用通信方法及车载用通信程序

技术领域

本发明涉及用于回避在交叉路口撞车的驾驶支援的技术。

背景技术

以往，为了回避在交叉路口撞车，提案了与其他车辆之间进行通信的技术。在下述专利文件1所公开的车辆间的通信中，信号发送车辆发送自车辆的位置信息和规定地点的通过时间信息等，从而接收该信号的信号接收车辆能够把握该信号发送车辆的状况。

专利文件1：特开2000—207679号公报

用于回避在交叉路口撞车的处理需要具有即时性、瞬时性。但是，由于所述专利文件1所记载的车辆间的通信因发送信息多而所需要的信息处理时间长，因此对用作回避撞车的处理而言并不合适。

本发明目的在于提供一种通信技术，该通信技术能够解决如上所述的问题，并且能够通过简洁的处理来向其他车辆发送进入交叉路口的时间。

发明内容

为了达成所述目的，技术方案1的发明提供了一种车载用通信装置，其特征在于，具有：数据库，其针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应；自车辆状态检测单元，其用于检测自车辆的状态；到达时间预测单元，其利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；发送频率决定单元，其利用所述数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；发送单元，其用于发送所决定的所述发送频率的信号。

技术方案2的发明是如技术方案1所述的车载用通信装置，其特征在于，所检测到的所述自车辆的状态包括自车辆的位置及速度，所述到达时间预测单元根据所检测到的所述自车辆的位置，确定所设定的所述地点及交叉路口，根据所检测到的所述自车辆的速度，计算从所确定的所述地点到所确定的所述交叉路口为止的到达时间，所述发送频率决定单元将与所确定的所述地点及所述到达时间对应的频率决定为发送频率。

技术方案3的发明提供了一种车载用通信方法，其特征在于，包括：自车辆状态检测步骤，用于检测自车辆的状态；到达时间预测步骤，利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；发送频率决定步骤，利用数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；发送步骤，用于发送所决定的所述发送频率的信号，其中，所述数据库针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应。

技术方案4的发明提供一种车载用通信程序，在计算机中执行下述步骤，包括：自车辆状态检测步骤，用于检测自车辆的状态；到达时间预测步骤，利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；发送频率决定步骤，利用数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；发送步骤，用于发送所述所决定的发送频率的信号，其中，所述数据库针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应。

根据本发明，预测到交叉路口为止的到达时间，并以与预测到的到达时间相对应的频率来发送信号，因此能够通过简易的处理来向其他车辆发送到达交叉路口的进入预测时间。

附图说明

图1是概略表示系统结构的要部的图。

图2是发送过程的流程图。

图3是表示节点-频率DB的内容的一例的图。

图4是表示交叉路口的车辆和节点之间的关系的图。

图5是表示信号发送处理的流程图。

图6是接收过程的流程图。

图7是信号接收处理的流程图。

具体实施方式

参照附图对本发明的车载用通信装置的一个实施方式进行详细说明。另外，在本发明中，虽然使用了交叉路口这一用语，但本发明中的交叉路口这一用语是指道路交差的地点，此外，还包括道路交通法所规定的意义。

首先，参照图1对本实施方式的车载用通信装置的系统结构进行说明。图1是概略表示本实施方式的车载用通信装置的系统结构的要部的框图。如图1所示，本实施方式的车载用通信装置的基本结构包括ECU(electroniccontrol unit：电子控制单元)1、GPS2、地图DB3、无线单元4、显示装置5、扬声器6、节点-频率DB7、传感器8。另外，如图1所示的结构记载了用于说明本发明的必要的部分，在本实施方式的车载用通信装置中当然还存在多种未图示的要素。

ECU(electronic control unit)1用于进行整个车辆的电子控制。ECU1主要由变换来自各种机器的输入信号的输入接口，按已决定的顺序来进行输入数据的运算的计算机部(微型计算机)，将其运算结果转换为传动装置(actuator)驱动信号的输出接口构成。相连接的各种单元被ECU1所控制。

GPS(global positioning system)2是通过计测从人造卫星发射的电波的到达时间来计算与卫星之间的距离，以此来检测自车辆的位置的系统。另外，GPS2是未图示的导航系统的构成要素。

在地图DB3中存有路线引导、交通信息引导及地图显示所需的各种地图数据。地图DB3使用于未图示导航系统中。此外，地图DB3中含有节点数据、道路链数据。节点数据是以节点ID、节点坐标(纬度，经度)等来定义道路上的规定位置的数据。道路链数据为定义了道路链ID、道路链長、道路链的起始端及终止端节点坐标等的数据。各个节点間被规定为道路链。

无线单元4用于与其他车辆之间进行通信。能够收发规定的频率信号的信号。另外，对于收发频率的带宽，没有进行限定。此外，作为无线单元4可以采用各种公知的技术。

显示装置5还构成为未图示导航设备的一部分，用于显示自车辆的位置和道路。此外，也使用于对用户进行各种警告的情况。可以由液晶显示器构成，此外，也可以使用触摸面板。

扬声器6还构成为未图示导航设备的一部分，用于路线引导、警告等的语音输出。此外，也可以兼作未图示的音乐播放装置的扬声器。

节点-频率DB7对应于设定在交叉路口的周边的多个地点，存有与每个从该地点到该交叉路口为止的到达时间相对应的频率的数据。节点-频率DB7的详细内容在后面叙述。此外，节点-频率DB7的内容是各车辆所共同的。

传感器8是用于检测自车辆的状态的传感器。作为自车辆的状态、包括车速、制动器信息和加速度。

[发送过程]

接着，参照图2对本实施方式的发送过程进行说明。图2是表示发送过程的流程图。本过程在自车辆的行驶状态下进行。此外，可以构成为通过手动来切换发送过程的开(ON)/关(OFF)的结构。

首先，在S1中，取得节点-频率数据。节点-频率数据存储在节点-频率DB7中。可以从未图示的中心配送数据库的内容。此外，也可以自车辆不具有节点-频率数据，而根据需要从未图示的中心取得数据。在该情况下，在自车辆内不存在节点-频率DB7。

在此，对存储在节点-频率DB7中的节点-频率数据进行说明。图3是表示节点-频率数据的一例。对于一个交叉路口，对应了多个道路上的节点和交叉路口的节点的对。并且，多个频率对应于每对。此外，每个频率与进入交叉路口的时间相对应。此外，道路上的各个地点都定义了节点号码。存储在节点—频率DB7中的节点号码与地图DB3中的节点号码相同。而且，通过参照地图DB3来取得与节点号码相对应的坐标信息，因此可以省略图3中的坐标信息。在这一点上，道路链也一样。

图4表示交叉路口1周边的节点位置的概略。如图4所示，在交叉路口周边的道路上的规定地点上定义了节点N1～N4(以下，将与道路上的节点相对应的地点称为“道路节点位置”)。在此，每个道路节点位置被设定在交叉路口之前的位置上。此外，如图4所示，在交叉路口内定义了节点N1a～N4a(以下，与交叉路口内的节点相对应的地点称为“交叉路口节点位置”)。此外，能够适当设定道路节点位置及交叉路口节点位置。

另外，将图4所示的自车辆20和其他车辆31的位置关系作为例子来说明发送过程，对于其他的位置关系也可以进行同样的处理。

返回到图2的说明。在S2中取得自车辆位置。在取得自车辆位置时使用GPS2。

在S3中，根据在S2中取得的自车辆位置，判断自车辆是否接近了在节点-频率DB7中所定义的任意一个道路节点位置。此外，在S3中，也可以构成为判断“是否通过了道路节点位置”的结构。

当判断出自车辆没有接近道路节点位置时(S3：否)，返回到S2。即，在自车辆没有接近道路节点位置的时间内，反复进行S2→S3→S2……的处理。

当判断出自车辆接近了道路节点位置时(S3：是)，进入到S4的信号发送处理。

下面，对信号发送处理的详细内容进行说明。图5是本实施方式的信号发送处理的流程图。

首先，在S11中，取得自车辆的车速及制动器信息。在取得这些信息时使用传感器8。此外，根据需要，也可以取得加速度信息。

接着，在S12中，确定与在图2中判断为已接近的道路节点位置(以下，称为“接近节点位置”。)相对应的交叉路口节点位置，并且预测到已确定的交叉路口节点位置为止的到达时间。在预测到达时间时，使用与S11中取得的自车辆的状态有关的信息。然后，进入到S13。

在S13中，判断在S12中所预测的到达时间是否小于第1规定时间(例如，1秒)。当判断出到达时间小于第1规定时间时(S13：是)，进入到S14。当判断出到达时间不小于第1规定时间时(S13：否)，进入到S15。

在S14中，发送与接近节点位置相对应的第1频率的信号。在S15中，判断在S12中所预测的到达时间是否小于第2规定时间(例如，2秒)。当判断出到达时间小于第2规定时间时(S15：是)，进入到S16。当判断出到达时间不小于第2规定时间时(S15：否)，进入到S17。

在S16中，发送与接近节点位置相对应的第2频率的信号。在S17中，发送与接近节点位置相对应的第3频率的信号。

在图4所示的例子中，在判断出其他车辆31到达交叉路口节点位置N1a为止的时间小于1秒的情况下，以频率f1发送信号，在判断出1秒以上且不足2秒的情况下，以频率f5来发送信号，在判断为2秒以上的情况下，以频率f9来发送信号。

根据如上所述发送过程，基于到达交叉路口的预测到达时间来决定发送频率，并发送所决定的频率这样的简洁的处理，从而能够将自车辆到达交叉路口的预测到达时间发送给其他车辆。

[接收过程]

接着，参照附图对本实施方式中的接收过程进行说明。图6是表示接收过程的流程图。本过程在自车辆行驶时被执行。此外，也可以构成为通过手动来切换接收过程开/关的结构。此外，可以交替进行接收过程和发送过程，也可以同时进行接收过程和发送过程的两个过程。

在如图6所示的流程图中，基本上进行与图2所示的发送过程的流程图相同的处理。即，在S21～S23中的处理与在图2的S1～S3中的处理相同。但是，区别在于在自车辆接近道路节点位置的情况下，进行S24的信号接收处理的这一点。

参照附图对信号接收处理进行详细的说明。图7是信号接收处理的流程图。

首先，在S31中，决定当前的自车辆位置所能够接收的频率。该处理是根据在图6的S23中判断为已接近的道路节点位置(以下，称为“接近节点位置”)和节点-频率DB7来决定。在图4的例子中，确定与自车辆20所在的道路链L4相交差的道路链(在该情况下，为L1及L3)，将与所确定的道路链上的道路节点位置(在该情况下，为N1及N3)相对应的频率决定为能够接收的频率。因此，将与节点N1相对应的f1、f5、f9，以及与节点N3相对应的f3、f7、f11决定为能够接收的频率。

接着，在S32中判断是否接收了在S31中所决定的频率的任意一种。在判断为没有接收任意一种频率的情况下(S32：否)，进入到S33。在S33中取得自车辆位置。在取得自车辆位置时使用GPS2。

在S34中，根据S33所取得的自车辆位置，判断是否已通过了交叉路口。在判断为未通过交叉路口的情况下(S34：否)，返回至S32。即，在没有接收到该接收频率的时间内，直到通过交叉路口为止，反复进行S32→S33→S34→S32……的处理。

在判断为已通过交叉路口的情况下(S34：是)，结束信号接收处理。

在判断出接收了接收频率的情况下(S32：是)，进入到S35。在S35中检测自车辆的状态。在此检测到的自车辆的状态包括自车辆的位置及自车辆的速度。此外，也可以检测制动器操作量。根据所检测到的自车辆的状态，预测自车辆到达交叉路口的到达时间。然后，进入到S36。

在S36中，判断在交叉路口是否有撞车的可能性。具体地讲，根据其他车辆的到达交叉路口的预测到达时间和自车辆的到达交叉路口的预测到达时间，判断撞车的可能性。在此，其他车辆的到达交叉路口的预测到达时间是根据所接收到的信号的频率及节点-频率DB7来决定的。

在判断出不存在撞车的可能性的情况下(S36：否)，结束信号接收处理。另一方面，在判断出存在撞车的可能性的情况下(S36：是)，进入到S37。

在S37中，判断是否能够回避撞车。在判断出能够回避撞车的情况下(S37：是)，进入到S38。在S38中，对表示存在撞车的可能性的内容进行通知。此时，使用显示装置5以及/或者扬声器6。此外，也可以通过光或振动等来进行通知。此外，也可以进行用于催促減速的通知。

另一方面，在判断出不能够回避撞车的情况下(S37：否)，进入到S39。在S39中，进行制动器控制。

另外，在上述的图7的S36及S37中，在判断出存在撞车的可能性的情况下，用能否回避撞车这2个分支来决定了支援内容，但是，在S36中判断出存在撞车的可能性的情况下，也可以将撞车的可能性分类为多个段階(例如，3段階)，并根据进行了分类的可能性来决定支援内容。在该情况下可以构成为如下：在撞车的可能性低的情况下，仅通知警告；在撞车的可能性比较高的情况下，悬架控制(Suspension Control)以及/或者制动器辅助系统进行准备(standby)；在撞车的可能性高的(撞车不可避免)情况下，使制动器动作。此外，在撞车不可避免的情况下，也可以一并进行安全带的卷绕控制。

此外，在图4所示的例子中，在接收到f1的频率的情况下，若判断出其他车辆到达交叉路口的到达时间小于1秒，则根据自车辆的状态来决定支援内容。此外，在接收到f5的频率的情况下，若判断出其他车辆到达交叉路口的到达时间是1秒以上且小于2秒，则根据自车辆的状态来决定支援内容。

根据所述的信号接收过程，根据接收的信号的频率及自车辆的状态来判断在交叉路口撞车的可能性，并对应于撞车的可能性来决定支援内容，因此，能够通过简单的处理来实现对即时性、瞬时性要求较高的撞车回避处理。

在所述实施方式中，通过改变频率构成不同的通信信道(channel)，但也可以通过使信号的相位以及/或者振幅可变来实现多个通信信道。此外，进行信号收发的信号可以是模拟和数字信号中的任意一种。也可以构成为通过时分复用(time-division multiplex)来发送多个信号。

根据所述实施方式能够达到如下的特别的技术效果：通过多个车辆使用相同内容的节点-频率DB7，仅进行规定频率信号的信号收发，就能够发送与自车辆相关的信息，还能够取得与其他车辆相关的信息。

在以上的说明中，主要对车载用通信装置进行了说明，但本发明也可以将其作为用于执行上述的处理的车载用通信方法。另外，本发明可以通过用计算机来执行的程序以及记录该程序的记录介质来实现该方法。

另外，本发明不仅限定为所述实施方式，当然也可以在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改进、变形。例如，本发明也可以实现为只进行发送过程的车载用通信装置，此外，还可以实现为只进行接收过程的车载用通信装置。

(A)另外，在本发明的其他的实施方式中，提供了一种车载用通信装置，其特征在于，具有：数据库，其针对设定在交叉路口的周边的多个地点，具有频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应的数据组；信号接收单元，其用于接收信号；频率检测单元，其用于检测包含在所接收到的上述信号中的频率；支援内容决定单元，其利用所述数据库和所述检测到的频率，预测到达所述交叉路口的其他车辆的到达时间，并根据所预测到的所述其他车辆的到达时间，决定自车辆的支援内容；支援单元，通过已决定的所述支援内容对自车辆进行支援。

所述的其他的实施方式还具有用于检测自车辆状态的自车辆状态检测单元，所述支援内容决定单元可以使用检测到的所述自车辆状态，对到达所述交叉路口的自车辆的到达时间进行预测，并根据所预测到的所述自车辆及其他车辆的到达时间，决定自车辆的支援内容。

在所述的其他的实施方式中，所述自车辆的状态包括自车辆的位置及速度，所述支援内容决定单元可以判断有无撞车的可能性，在存在撞车的可能性的情况下，根据是否能够回避撞车来决定所述支援内容。

在所述的其他的实施方式中，所述支援内容也可以包括制动器控制及警告显示。

Claims (4)

1.一种车载用通信装置，其特征在于，具有：

数据库，其针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应；

自车辆状态检测单元，其用于检测自车辆的状态；

到达时间预测单元，其利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；

发送频率决定单元，其利用所述数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；

发送单元，其用于发送所决定的所述发送频率的信号。

2.如权利要求1所述的车载用通信装置，其特征在于，

所检测到的所述自车辆的状态包括自车辆的位置及速度，

所述到达时间预测单元根据所检测到的所述自车辆的位置，确定所设定的所述地点及交叉路口，根据所检测到的所述自车辆的速度，计算从所确定的所述地点到所确定的所述交叉路口为止的到达时间，

所述发送频率决定单元将与所确定的所述地点及所述到达时间对应的频率决定为发送频率。

3.一种车载用通信方法，其特征在于，包括：

自车辆状态检测步骤，用于检测自车辆的状态；

到达时间预测步骤，利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；

发送频率决定步骤，利用数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；

发送步骤，用于发送所决定的所述发送频率的信号，其中，

所述数据库针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应。

4.一种车载用通信程序，其特征在于，使计算机执行下述步骤：

自车辆状态检测步骤，用于检测自车辆的状态；

到达时间预测步骤，利用所检测到的所述自车辆的状态，预测到达所述交叉路口的到达时间；

发送频率决定步骤，利用数据库和所预测到的所述到达时间，决定发送频率；

发送步骤，用于发送所述所决定的发送频率的信号，其中，

所述数据库针对设定在交叉路口的周边的地点存储有频率，该频率分别与从该地点到该交叉路口为止的各到达时间对应。

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