JP2000076599A - 車線識別方法、路車間通信システム、車両安全システム、車両安全装置、車線識別システム及び車載用移動局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両が道路上を走行しているときに、その走
行車線を十分な精度で識別することができ、しかも、ア
ンテナの個数を削減する。 【解決手段】 本発明の車線識別方法は、道路１に配設
された路上局２、５と、これら路上局２、５の通信エリ
ア内を移動する車両８に搭載された移動局９との間で電
波を送受信することにより、車両８の走行車線を識別す
る方法において、路上局２、５において、符号系列のデ
ータ信号であって異なるデータ信号を周期的に同期させ
て送信させ、移動局９において、路上局２、５から送信
された各電波を受信することにより、路上局２、５から
送信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、
これら符号系列のデータ信号に基づいて各電波の到着時
間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて演算
して車両８の走行車線を識別することを特徴とする方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両が道路を走行
しているときに走行車線を自動的に識別する車線識別方
法、路車間通信システム、車両安全システム、車両安全
装置、車線識別システム及び車載用移動局に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用走行制御装置として、自動車等の
車両の進行方向に存在する先行車との車間距離を一定に
保つ装置があり、この装置には、レーザを用いた車間距
離センサが設けられている。この車間距離センサは、車
両に取り付けたレーザレーダ等により先行車までの距離
を測定するセンサである。しかし、上記構成の装置で
は、レーザレーダから照射されるレーザビームの方向が
固定されているため、車両が道路のカーブを走行してい
るときは、自車線上を遠方までレーザビームを照射させ
ることができなかった。このような場合、レーザビーム
は、路肩に設けられている看板やリフレクタや、他の走
行車線を走行している車両に照射されることから、これ
らを先行車として誤検出してしまうという問題点があっ
た。

【０００３】これに対して、従来より、細い発光ビーム
を広角度でスキャンさせることによりセンシングするビ
ームスキャン方式や、発光素子を複数個備え、広角度の
発光領域を得る複数ビーム方式により高い分解能で広い
センシング領域を得ることができる方法が提案されてい
る。

【０００４】また、道路を走行中の複数の車両の間で直
接通信を行う車々間通信技術が研究されている。この車
々間通信技術を用いれば、道路上で自動車を運転する場
合に自車両の前後、左右の車両が現在どのような運転状
況にあるのかという情報を得ることができる。例えば、
特開平５−２２５４９８号公報に記載された構成では、
レーザ光を利用して先行車両との間の車間距離を求め、
この車間距離が自車の制動距離や空走距離をもとに定め
た所定の距離よりも小さくなった場合に、警報を発する
と共に、その情報を車々間通信を利用して後方車両に伝
えるようにしている。この構成によれば、後方車両は、
前方車両から伝えられた情報に基づいて警報判断を適切
なものに変更することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、前述したレーザ
レーダを用いた構成において、ビームスキャン方式や複
数ビーム方式によりセンシング領域を広げたとしても、
道路のカーブ走行中にスキャンして検出された障害物
が、自車両と同じ車線上に存在するか否かを確実に判断
することは困難である。この場合、先行車両の検知の補
助情報として、先行車両の走行車線情報を得ることがで
きれば、他の車線を走行している車両を先行車として誤
検出することがなくなり、先行車両を正確に認識でき
る。そして、このような先行車両の走行車線情報は、各
車両がどの車線を走行しているのかを認識することが可
能であれば、上記車々間通信を利用して得ることができ
る。

【０００６】ここで、車両の位置を検出する方法の１つ
として、特開平７−５７２００号公報に記載された方法
がある。この方法では、車載のビデオカメラ等の撮像手
段によって前方の画像を取り込み、道路に沿って形成さ
れている白線位置の認識処理を行い、その白線の位置か
ら車両の車線に対する位置を検出している。また、特開
平５−８１５９６号公報に記載された方法では、路側ビ
ーコンを設置し、その路側ビーコンからの信号を受信す
ることにより、現在の走行地点を検出している。しか
し、これらの方法は、車両の前後方向の位置を検出でき
るが、横方向の位置、即ち、走行車線を識別することが
できない。

【０００７】これに対して、特開平８−１７９０３８号
公報には、路上局と移動局に複数のアンテナを設け、送
信する搬送波の時間的ずれを検出することにより、走行
車線を識別する方法が記載されている。この方法によれ
ば、車両の走行車線を検出することができる。しかし、
上記方法の場合、走行車線の識別精度をある程度十分な
ものとするために、路上局に４個のアンテナを設けると
共に、移動局に１個のアンテナを設けている。また、路
上局は、道路に沿って所定の間隔で複数設ける必要があ
る。このため、上記公報の方法では、路上局のアンテナ
の個数がかなり多くなってしまうという問題点があっ
た。

【０００８】そこで、本発明の目的は、車両が道路上を
走行しているときに、その走行車線を十分な精度で識別
することができ、しかも、アンテナの個数を削減するこ
とができる車線識別方法、路車間通信システム、車両安
全システム、車両安全装置、車線識別システム及び車載
用移動局を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、複数の路上局において、符号系列のデータ信号であ
って異なるデータ信号を周期的に同期させて送信させ、
そして、移動局において、複数の路上局から送信された
各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
れら符号系列のデータ信号に基づいて各電波の到着時間
差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて演算し
て車両の走行車線を識別するように構成した。この構成
の場合、符号系列のデータ信号に基づいて各電波の到着
時間差を測定しているので、路上局の個数、即ち、アン
テナの個数が少なくても、走行車線を十分な精度で識別
することができる。従って、アンテナの個数を削減する
ことができる。

【００１０】請求項２の発明によれば、複数の路上局を
２個の路上局としたので、アンテナの個数を削減するこ
とができる。また、請求項３の発明によれば、路上局
に、漏洩同軸ケーブルまたは漏洩導波管を用いた送信ア
ンテナを設けたので、アンテナの個数を更に削減するこ
とができると共に、車両が道路を走行中はほとんどいつ
でも車線識別が可能となる。

【００１１】請求項４の発明においては、複数の路上局
のうちの１つを、符号系列のデータ信号を送信する期間
以外の期間を使用して、道路情報を送信するように構成
すると共に、移動局において、測定した各電波の到着時
間差と、１つの路上局から送信された道路情報とに基づ
いて車両の走行車線を演算して求めるように構成した。
この構成によれば、車両が現在走行している道路の道路
情報を移動局に記憶しておく必要がなくなる。

【００１２】請求項５の発明では、複数の路上局のうち
の少なくとも１つと移動局との間で、符号系列のデータ
信号を送信する期間以外の期間を使用して、路車間通信
を行うように構成した。これにより、路車間通信サービ
スを実現することが可能となる。また、請求項６の発明
においては、２個の路上局のうちの一方に送信アンテナ
として右旋円偏波アンテナを設け、他方に送信アンテナ
として左旋円偏波アンテナを設け、そして、移動局に、
受信アンテナとして右旋円偏波アンテナ及び左旋円偏波
アンテナを設けるように構成した。この構成によれば、
走行車線の識別精度をより一層向上させることができ
る。

【００１３】請求項７の発明によれば、請求項５の発明
とほぼ同じ作用効果を得ることができる。また、請求項
８の発明においては、伝送された路上情報と検出された
車両の走行車線とに基づいて、車両の前方の安全性を判
断するように構成し、そして、危険であると判断したと
きに、警報を発するように、または、危険を避けるよう
に走行車線を変えるための信号を発するように構成し
た。この構成によれば、車両の走行時の安全性を高くす
ることができる。更に、請求項９の発明によれば、移動
局と、後続の車両に搭載された移動局との間で、車々間
通信を行うことにより、路上情報を後続車両の移動局に
伝送するように構成したので、車両の走行時の安全性を
より一層高くすることができる。

【００１４】請求項１０の発明によれば、請求項８の発
明とほぼ同じ作用効果を得ることができる。また、請求
項１１の発明によれば、請求項１の発明とほぼ同じ作用
効果を得ることができる。更に、請求項１２の発明にお
いても、請求項１の発明とほぼ同じ作用効果を得ること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
いて、図１ないし図８を参照しながら説明する。まず、
図１は第１の実施例の車線識別システムの全体構成を概
略的に示す図である。図１に示すように、道路１は、片
側２車線を有する４車線道路であり、図１中左から右へ
向けて設けられた路側帯１ａ、第１車線１ｂ、第２車線
１ｃ、中央分離帯１ｄ、第３車線１ｅ、第４車線１ｆ、
路側帯１ｇを備えている。

【００１６】そして、道路１の図１中左側の路側帯１ａ
には、第１の路上局２が設けられている。この第１の路
上局２は、路側帯１ａ（道路１）に沿う方向に配設され
た漏洩同軸ケーブルを用いた送信アンテナ３と、送信装
置４とを備えて構成されている。上記送信アンテナ３
は、第１車線１ｂから距離Ｗｓ１だけ路側帯１ａ内に入
った位置であると共に、高さｈの位置に配設されてい
る。また、漏洩同軸ケーブルの長さは、予め決められた
長さ（例えば２００〜３００ｍ程度）であり、このよう
な長さのものを道路の路側帯に沿って連続的にまたは所
定の間隔をおいて配設している。尚、送信アンテナ３と
しては、漏洩同軸ケーブルに代えて漏洩導波管を用いて
も良い。

【００１７】また、道路１の図１中右側の路側帯１ｇに
は、第２の路上局５が設けられている。この第２の路上
局５は、路側帯１ｇ（道路１）に沿う方向に配設された
漏洩同軸ケーブルを用いた送信アンテナ６と、送信装置
７とを備えて構成されている。上記送信アンテナ６は、
第４車線１ｆから距離Ｗｓ２だけ路側帯１ｇ内に入った
位置であると共に、高さｈの位置に配設されている。
尚、送信アンテナ６としては、漏洩同軸ケーブルに代え
て漏洩導波管を用いても良い。

【００１８】一方、道路１の例えば第２車線１ｃを、例
えば自動車からなる車両８が走行しており、この車両８
には移動局９が搭載されている。この移動局９は、車両
８の天井部に配設された移動局用アンテナ１０と、移動
局用受信装置１１（図４参照）とを備えて構成されてい
る。

【００１９】さて、第１の路上局２の送信装置４の電気
的構成を、図２に示す。この図２に示すように、送信装
置４は、通信制御部１２と、識別符号発生装置１３と、
送信部１４とから構成されている。識別符号発生装置１
３は、符号系列のデータ信号として例えば識別符号（ａ
１）を発生する機能を有している。この場合、符号系列
としては、例えばＭ系列やＧｏｌｄ符号等のＰＮ符号を
発生させるように構成されている。尚、Ｍ系列のＰＮ符
号を発生させる場合、識別符号発生装置１３は例えばレ
ジスタを用いて構成することが可能である。

【００２０】また、通信制御部１２は、例えば高精度の
時計を内蔵しており、識別符号発生装置１３により発生
された符号系列（ａ１）のデータ信号を後述するタイミ
ングで周期的に送信部１４へ送るように構成されてい
る。そして、送信部１４は、通信制御部１２から送られ
た符号系列（ａ１）のデータ信号を変調して搬送波に重
畳させ、その搬送波（電波）を送信アンテナ３から送信
するように構成されている。

【００２１】一方、第２の路上局５の送信装置７の電気
的構成を、図３に示す。この図３に示すように、送信装
置７は、通信制御部１５と、識別符号発生装置１６と、
送信部１７とから構成されている。識別符号発生装置１
６は、符号系列のデータ信号として前記識別符号（ａ
１）とは異なる識別符号（ａ２）を発生する機能を有し
ている。この場合、識別符号発生装置１６は、符号系列
として、例えばＭ系列やＧｏｌｄ符号等のＰＮ符号を発
生させるように構成されている。

【００２２】また、通信制御部１５は、例えば高精度の
時計を内蔵しており、識別符号発生装置１６により発生
された符号系列（ａ２）のデータ信号を、前記第１の路
上局２の送信装置４の通信制御部１２と同期して、周期
的に送信部１７へ送るように構成されている。即ち、前
記第１の路上局２の送信装置４の通信制御部１２が符号
系列（ａ１）のデータ信号を送信部１４へ送るタイミン
グと、第２の路上局５の送信装置７の通信制御部１５が
符号系列（ａ２）のデータ信号を送信部１７へ送るタイ
ミングとが同期すると共に、上記２つのデータ信号の送
り動作が予め決められた周期（ＴＦ）で繰り返されるよ
うに構成されている。そして、送信部１７は、通信制御
部１５から送られた符号系列（ａ２）のデータ信号を変
調して搬送波に重畳させ、その搬送波（電波）を送信ア
ンテナ６から送信するように構成されている。

【００２３】これにより、図５に示すように、上記２つ
の路上局２、５の送信アンテナ３、６から、符号系列の
異なるデータ信号（ａ１）、（ａ２）を変調した電波が
周期的に同期して送信されるように構成されている。
尚、図５において、時間ＴＦは周期を示し、時間ＴＤは
データ信号（ａ１）、（ａ２）を送信する期間を示して
おり、ＴＤ＜ＴＦとなっている。

【００２４】次に、移動局９の移動局用受信装置１１の
電気的構成を図４に示す。この図４に示すように、移動
局用受信装置１１は、周波数変換器１８と、２個の相関
器１９、２０と、２個の同期検出器２１、２２と、車線
識別処理部２３とから構成されている。周波数変換器１
８は、移動局用アンテナ１０で受信した受信信号を低周
波数帯に変換するものである。この周波数変換器１８
は、図７に示すように、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２
４と、位相同期ループ（ＰＬＬ）２５と、ミキサ２６と
から構成されている。また、位相同期ループ２５は、具
体的には、図８に示すように、基準信号源２７、位相比
較器２８、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２９、電圧制御
発振器（ＶＣＯ）３０、分周器３１及び制御回路３２か
ら構成されている。

【００２５】そして、上記周波数変換器１８で低周波帯
に変換された受信信号は、データ信号（ａ１）及び（ａ
２）に対応する２個の相関器１９及び２０へ与えられ
る。２個の相関器１９及び２０においては、データ信号
（ａ１）及び（ａ２）に対する相関値が測定され、これ
ら相関値は２個の同期検出器２１及び２２へ与えられ
る。２個の同期検出器２１及び２２では、データ信号
（ａ１）及び（ａ２）が受信されたタイミング（即ち、
受信時刻）を判定する。そして、これらデータ信号（ａ
１）、（ａ２）の受信時刻Ｔ１ｒ、Ｔ２ｒを表わす信号
は、車線識別処理部２３へ与えられるように構成されて
いる。

【００２６】上記車線識別処理部２３においては、デー
タ信号（ａ１）、（ａ２）の受信時刻Ｔ１ｒ、Ｔ２ｒの
時間差ΔＴが計算された後、この時間差ΔＴに基づいて
車両８の走行車線が識別されるように構成されている。
以下、この識別処理（演算処理）について、具体的に説
明する。

【００２７】まず、図１に示すように、車両８の移動局
９の移動局用アンテナ１０と第１の路上局２の送信アン
テナ３との間の距離をＬ１［ｍ］とし、上記移動局用ア
ンテナ１０と第２の路上局５の送信アンテナ６との間の
距離をＬ２［ｍ］とする。すると、２つの送信アンテナ
３、６から同期して送信された電波のうちの直接波は、
送信時刻からΔｔ１、Δｔ２だけ送れて移動局９で受信
されるようになる。ここで、Δｔ１、Δｔ２は、それぞ
れ次の式で表現される。尚、ｃは光速であり、例えば３
×１０^８［ｍ／ｓ］である。

【００２８】 Δｔ１＝Ｌ１／ｃ （１） Δｔ２＝Ｌ２／ｃ （２） また、移動局９では、２つの送信アンテナ３、６から同
期して送信された電波であるデータ信号（ａ１）及び
（ａ２）が受信された受信時刻Ｔ１ｒ、Ｔ２ｒを判定す
ると共に、これら受信時刻Ｔ１ｒ、Ｔ２ｒの時間差ΔＴ
を計算する。すると、次の式（３）が成立する。

【００２９】 ΔＴ＝｜Δｔ１−Δｔ２｜ （３） 上記式（３）を変形すると、次の式（４）が得られる。

【００３０】 Δｘ＝｜Ｌ１−Ｌ２｜＝ΔＴ×ｃ （４） 次に、上記式（４）で得られたΔｘに基づいて、車両８
の走行車線を判断する。この場合、２つの路上局２、５
間の距離をＷ（Ｗ＝Ｗｓ１＋Ｗｓ２＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋
Ｗｌ３＋Ｗｌ４＋Ｗｃ）とする。すると、第１の路上局
２の送信アンテナ３から移動局９の移動局用アンテナ１
０までの水平距離ｄは、次の式（５）で表現される。

【００３１】 Δｘ＝｜（（ｈ−ｈｃ）^２＋ｄ^２）^０．５− （（Ｗ−ｄ）^２＋（ｈ−ｈｃ）^２）^０．５｜ （５） 従って、上記式（５）と前記式（４）とから水平距離ｄ
を算出することができる。そして、本実施例では、この
算出した水平距離ｄに基づいて、次のようにして車両８
の走行車線を識別している。

【００３２】まず、Ｗｓ１≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１のとき
は、車両８の走行車線は第１車線１ｂであると判断す
る。

【００３３】また、Ｗｓ１＋Ｗｌ１≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ
１＋Ｗｌ２のときは、車両８の走行車線は第２車線１ｃ
であると判断する。

【００３４】また、Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ≦ｄ
＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗｌ３のときは、車
両８の走行車線は第３車線１ｅであると判断する。

【００３５】また、Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗ
ｌ３≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗｌ３＋Ｗ
ｌ４のときは、車両８の走行車線は第４車線１ｆである
と判断する。

【００３６】そして、水平距離ｄが上記した以外の場合
は、識別不能とし、再測定（及び再識別）を実行するよ
うに構成されている。

【００３７】ここで、移動局９の動作について、図６の
フローチャートを参照して簡単に説明する。図６のフロ
ーチャートは、移動局９において実行される車線識別処
理の制御内容を示している。まず、図６のステップＳ１
１において、２つの路上局２、５から送信された信号
（電波）を受信したか否かを判断し、受信した場合、ス
テップＳ１１にて「ＹＥＳ」へ進む。そして、周波数同
期を行い、周波数同期が確定したか否かを判断する（ス
テップＳ１２）。ここで、周波数同期が確定した場合、
ステップＳ１２にて「ＹＥＳ」へ進み、２つの相関器１
９、２０で符号同期を行い、符号同期が確定したか否か
を判断する（ステップＳ１３）。

【００３８】そして、符号同期が確定した場合、ステッ
プＳ１３にて「ＹＥＳ」へ進み、２つの相関器１９、２
０の同期時間差を測定する（ステップＳ１４）。続い
て、第１の路上局２の送信アンテナ３から移動局９の移
動局用アンテナ１０までの水平距離ｄを算出する（ステ
ップＳ１５）。更に、上記算出した水平距離ｄと、予め
記憶しているレーン情報（即ち、道路情報）とを比較す
る（ステップＳ１６）。これによって、車両８の走行車
線が識別され、識別処理が完了する（ステップＳ１
７）。

【００３９】尚、上記した移動局９の車線識別処理は、
２つの路上局２、５から符号系列のデータ信号が周期的
に同期して送信される毎に、繰り返し実行されるように
構成されている。また、本実施例においては、路上局
２、５から符号系列のデータ信号を送信して移動局９で
受信する送受信処理を、例えばＳＳ（スペクトラム拡
散）通信方式で実現している。

【００４０】そして、このような構成の本実施例によれ
ば、２つの路上局２、５から符号系列のデータ信号であ
って異なるデータ信号を周期的に同期させて送信させ、
そして、移動局９において、上記２つの路上局２、５か
ら送信された各電波を受信することにより、送信された
各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、これら符号
系列のデータ信号に基づいて各電波の到着時間差を測定
し、そして、この到着時間差に基づいて演算して車両８
の走行車線を識別するように構成した。この構成の場
合、符号系列のデータ信号に基づいて各電波の到着時間
差を測定しているので、路上局の個数、即ち、送信アン
テナの個数が少なくても、具体的には、２個であって
も、走行車線を十分な精度で識別することができる。従
って、アンテナの個数を削減することができる。

【００４１】また、上記実施例では、路上局２、５に、
漏洩同軸ケーブルまたは漏洩導波管を用いた送信アンテ
ナ３、５を設けたので、送信アンテナの個数を更に削減
することができる。更に、漏洩同軸ケーブルや漏洩導波
管からは、その軸方向に直交する平面に沿って電波が発
振されることから、移動局９（車両８）は、漏洩同軸ケ
ーブルや漏洩導波管に沿って走行しているとき、即ち、
道路１を走行しているときは、ほとんどいつでも漏洩同
軸ケーブルや漏洩導波管から送信される電波を受信可能
である。従って、車両８が道路１を走行しているとき
は、ほとんどいつでも車線識別処理を実行することがで
きる。

【００４２】図９は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第
１の実施例と同一部分には、同一符号を付している。第
２の実施例では、図９に示すように、２つの路上局２、
５の送信アンテナ３、６を、道路１の一方の路側帯１ａ
内の一地点に配設すると共に、その高さを異ならせるよ
うに上下に配設している。具体的には、第１の路上局２
の送信アンテナ３の高さをｈ１とし、第２の路上局５の
送信アンテナ６の高さをｈ２としている。

【００４３】そして、この第２の実施例において、走行
車線を識別する演算処理方法について具体的に説明す
る。まず、路上局２、５と移動局９との間の水平距離ｄ
について、次の２式が成り立つ。

【００４４】 Ｌ１^２＝ｄ^２＋（ｈ１−ｈｃ）^２ （６） ｄ^２＋（ｈ１−ｈｃ）^２＝（Δｘ＋Ｌ１）^２ （７） これら２つの式を連立方程式として解けば、水平距離ｄ
を算出することができる。そして、この算出された水平
距離ｄに基づいて、第１の実施例と同様にして、車両８
が走行している車線を識別することができる。

【００４５】具体的には、Ｗｓ１≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１
のときは、第１車線１ｂであると判断する。また、Ｗｓ
１＋Ｗｌ１≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２のときは、第
２車線１ｃであると判断する。また、Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋
Ｗｌ２＋Ｗｃ≦ｄ＜Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗ
ｌ３のときは、第３車線１ｅであると判断する。また、
Ｗｓ１＋Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗｌ３≦ｄ＜Ｗｓ１＋
Ｗｌ１＋Ｗｌ２＋Ｗｃ＋Ｗｌ３＋Ｗｌ４のときは、第４
車線１ｆであると判断する。更に、ｄが上記した以外の
場合は、識別不能とし、再測定（及び再識別）を実行す
るように構成されている。

【００４６】また、上述した以外の第２の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第２の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。

【００４７】尚、第２の実施例においては、２つの路上
局２、５を一方の路側帯１ｂに配設したが、これに代え
て、他方の路側帯１ｇに配設しても良い。また、第１ま
たは第２の実施例の場合、２つの路上局２、５を設けた
が、これに限られるものではなく、３個以上の路上局を
設けるように構成しても良い。更に、第１または第２の
実施例では、２つの路上局２、５の通信制御部１２、１
５内に正確な時計を備えることにより、２つの路上局
２、５からデータ信号を周期的に同期して送信するよう
に構成したが、これに代えて、２つの路上局２、５の通
信制御部１２、１５を接続することにより、２つの路上
局２、５からデータ信号を周期的に同期して送信するよ
うに構成しても良い。

【００４８】図１０ないし図１３は本発明の第３の実施
例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説
明する。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を
付している。第３の実施例では、図１２に示すように、
路上局２から移動局９へ、符号系列のデータ信号を送信
する期間ＴＤ以外の期間ＴＲを使用して、道路情報を送
信するように構成されている。即ち、第３の実施例で
は、道路情報を移動局９内に記憶させておく必要がなく
なる。尚、上記道路情報としては、車線識別処理の計算
に必要な定数のうちのｈｃ以外の定数を送信するように
構成している。

【００４９】まず、２つの路上局２、５のうちの少なく
とも一方である例えば第１の路上局２に、道路情報を送
信する機能を持たせている。具体的には、図１０に示す
ように、通信制御部１２と送信部１４との間にパケット
処理部３３を設ける。そして、外部または記憶部（いず
れも図示しない）から道路情報が通信制御部１２へ与え
られると、通信制御部１２は、道路情報をパケット処理
部３３及び送信部１４を通して送信アンテナ３から送信
するように構成されている。このとき、図１２に示すよ
うに、符号系列のデータ信号を送信する期間ＴＤ以外の
期間ＴＲを使用して、道路情報を送信する。尚、図１２
において、期間ＴＦは周期である。

【００５０】また、移動局９には、上記したように送信
された道路情報を受信する機能を持たせている。具体的
には、図１１に示すように、周波数変換器１８にデータ
復調器３４を接続し、受信信号をデータ復調器３４へも
与えるように構成する。そして、データ復調器３４にて
復調された道路情報を通信制御部３５内に記憶し、この
通信制御部３５から上記道路情報を車線識別処理部２３
へ与えるように構成されている。尚、車線識別処理部２
３における車線識別処理は、上記受信した道路情報を使
用することを除いて、第１の実施例と同じである。

【００５１】ここで、第３の実施例の移動局９の動作に
ついて、図１３のフローチャートを参照して簡単に説明
する。図１３のフローチャートは、移動局９において実
行される車線識別処理の制御内容を示している。まず、
図１３のステップＳ２１において、２つの路上局２、５
から送信された信号（電波）を受信したか否かを判断
し、受信した場合、ステップＳ２１にて「ＹＥＳ」へ進
む。そして、周波数同期を行い、周波数同期が確定した
か否かを判断する（ステップＳ２２）。ここで、周波数
同期が確定した場合、ステップＳ２２にて「ＹＥＳ」へ
進み、２つの相関器１９、２０で符号同期を行い、符号
同期が確定したか否かを判断する（ステップＳ２３）。

【００５２】そして、符号同期が確定した場合、ステッ
プＳ２３にて「ＹＥＳ」へ進み、２つの相関器１９、２
０の同期時間差を測定する（ステップＳ２４）。続い
て、受信した道路情報のデータがあるか否かを判断する
（ステップＳ２５）。ここで、道路情報のデータがある
場合、ステップＳ２５にて「ＹＥＳ」へ進み、相関器１
９、２０からの信号に基づいて受信した道路情報データ
の同期処理を行う（ステップＳ２６）。そして、受信し
た道路情報データを復調する処理を行う（ステップＳ２
７）。続いて、復調して得られた道路情報を内部メモリ
に記憶する、即ち、道路情報を獲得する（ステップＳ２
８）。

【００５３】更に、第１の路上局２の送信アンテナ３か
ら移動局９の移動局用アンテナ１０までの水平距離ｄを
算出する（ステップＳ２９）。続いて、上記算出した水
平距離ｄと、上記したように受信したレーン情報（即
ち、道路情報）とを比較する（ステップＳ３０）。これ
により、車両８の走行車線が識別され、識別処理が完了
する（ステップＳ３１）。

【００５４】尚、上述した以外の第３の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第３の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。特に、第３の実施例で
は、道路情報を移動局９（車両８）側において記憶する
必要がなくなるので、記憶データ量を削減することがで
きると共に、記憶している道路情報データの中から必要
とする道路情報を検索する処理も不要となり、それだけ
制御が簡単になる。

【００５５】図１４ないし図１６は本発明の第４の実施
例を示すものであり、第３の実施例と異なるところを説
明する。尚、第３の実施例と同一部分には、同一符号を
付している。第４の実施例では、図１６に示すように、
例えば第１の路上局２から移動局９へ、符号系列のデー
タ信号を送信する期間ＴＤ以外の期間ＴＲを使用して、
道路情報を送信すると共に、その後の期間ＴＣを使用し
て、路車間通信（即ち、路上局２（または路上局５）と
移動局９との間で実行する双方向通信）を行うように構
成されている。

【００５６】具体的には、第１の路上局２については、
図１４に示すように、送信部１４と送信アンテナ３との
間に切換スイッチ３６を設けると共に、この切換スイッ
チ３６とパケット処理部３３との間に受信部３７を設け
ている。この構成において、電波を送信する場合は、切
換スイッチ３６を作動させることにより、送信部１４と
送信アンテナ３との間を導通すると共に、受信部３７と
送信アンテナ３との間を遮断するようにする。そして、
電波を受信する場合は、切換スイッチ３６を作動させる
ことにより、送信部１４と送信アンテナ３との間を遮断
すると共に、受信部３７と送信アンテナ３との間を導通
するようにする。

【００５７】また、移動局９については、図１５に示す
ように、周波数変換器１８と移動局用アンテナ１０との
間に切換スイッチ３８を設けると共に、この切換スイッ
チ３８と通信制御部３５との間にパケット処理部３９及
び送信部４０を設けている。この構成において、電波を
受信する場合は、切換スイッチ３８を作動させることに
より、周波数変換器１８と移動局用アンテナ１０との間
を導通すると共に、送信部４０と移動局用アンテナ１０
との間を遮断するようにする。そして、電波を送信する
場合は、切換スイッチ３８を作動させることにより、周
波数変換器１８と移動局用アンテナ１０との間を遮断す
ると共に、送信部４０と移動局用アンテナ１０との間を
導通するようにする。

【００５８】また、上述した以外の第４の実施例の構成
は、第３の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第４の実施例においても、第３の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。特に、第４の実施例によ
れば、第１の路上局２と移動局９との間で路車間通信
（双方向通信）を行うように構成したので、路車間通信
サービスを実現することができ、より一層使い勝手の良
いシステムとなる。

【００５９】図１７ないし図１９は本発明の第５の実施
例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説
明する。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を
付している。第５の実施例では、図１７に示すように、
２個の路上局２、５のうちの一方である例えば第１の路
上局２の送信アンテナ３を、右旋円偏波アンテナ４１に
より構成している。この右旋円偏波アンテナ４１は、電
波として右旋円偏波だけを送信（受信）するアンテナで
ある。そして、図１８に示すように、他方である例えば
第２の路上局５の送信アンテナ６を、左旋円偏波アンテ
ナ４２により構成している。この左旋円偏波アンテナ４
２は、電波として左旋円偏波だけを送信（受信）するア
ンテナである。

【００６０】また、移動局９においては、図１９に示す
ように、移動局用アンテナとして、右旋円偏波アンテナ
４３及び左旋円偏波アンテナ４４を備えている。右旋円
偏波アンテナ４３は電波として右旋円偏波だけを受信
（送信）するアンテナである。また、左旋円偏波アンテ
ナ４４は電波として左旋円偏波だけを受信（送信）する
アンテナである。そして、右旋円偏波アンテナ４３と一
方の相関器１９との間に一方の周波数変換器４５を設け
ている。更に、左旋円偏波アンテナ４４と他方の相関器
２０との間に他方の周波数変換器４６を設けている。

【００６１】上記構成の場合、第１の路上局２の右旋円
偏波アンテナ４１から送信された電波（右旋円偏波）
は、移動局９の右旋円偏波アンテナ４３により受信さ
れ、移動局９の左旋円偏波アンテナ４４によってはほと
んど受信されない。そして、第２の路上局５の左旋円偏
波アンテナ４２から送信された電波（左旋円偏波）は、
移動局９の左旋円偏波アンテナ４４により受信され、移
動局９の右旋円偏波アンテナ４３によってはほとんど受
信されない。

【００６２】これにより、第１の路上局２の右旋円偏波
アンテナ４１から送信された符号系列のデータ信号（ａ
１）が、移動局９のうちのデータ信号（ａ２）に関する
相関器２０に入力されるレベルを低減することができ
る。これと共に、第２の路上局５の左旋円偏波アンテナ
４２から送信された符号系列のデータ信号（ａ２）が、
移動局９のうちのデータ信号（ａ１）に関する相関器１
９に入力されるレベルを低減することができる。この結
果、走行車線の識別の精度を向上させることができる。

【００６３】尚、上述した以外の第５の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第５の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができ、特に、第５の実施例によれ
ば、第１の実施例よりも、走行車線の識別精度を高くす
ることができる。

【００６４】図２０及び図２１は本発明の第６の実施例
を示すものであり、第４の実施例と異なるところを説明
する。尚、第４の実施例と同一部分には、同一符号を付
している。第６の実施例では、図２０に示すように、道
路１の第２車線１ｃ上に危険物４７が存在する場合に、
その情報、即ち、危険物４７有りの情報と危険物４７が
存在する車線の情報を、路車間通信を介して例えば第１
の路上局２（または第２の路上局５）から移動局９へ伝
達するように構成されている。

【００６５】そして、移動局９側においては、上記伝達
された危険物４７の情報と識別した自車の走行車線の情
報とに基づいて、警報を運転者に報知したり、危険を回
避する運転動作を実行したりするように構成されてい
る。具体的には、図２１に示すように、移動局９には、
警報処理部４８と、警報装置４９と、走行制御部５０と
が設けられている。警報処理部４８は、路上局２から伝
達された危険物４７の情報を通信制御部１５を通して受
けると共に、識別した自車の走行車線の情報を車線識別
処理部２３から受けるように構成されている。

【００６６】この警報処理部４８は、自車の走行車線上
に危険物４７が存在すると判断したときには、その判断
情報を警報装置４９及び走行制御部５０へ与えるように
構成されている。そして、警報装置４９は、上記判断情
報を表わす警報を発することにより、運転者に報知する
ように構成されている。また、走行制御部５０は、上記
判断情報に基づいて、別の車線に移動することにより危
険物４７を回避することができる場合には、車線を変更
する運転を実行するように構成されている。更に、走行
制御部５０は、上記した別の車線に移動することが困難
である場合には、ブレーキを作動させることにより、危
険物４７へ接触（衝突）するような事態を回避すること
ができるように構成されている。

【００６７】尚、上述した以外の第６の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第６の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。特に、第６の実施例によ
れば、警報処理部４８と、警報装置４９と、走行制御部
５０とを備えるように構成したので、車両の走行の安全
性を一層高くすることができる。

【００６８】また、上記第６の実施例では、第１の路上
局２（または第２の路上局５）と移動局９との間で路車
間通信を実行するように構成したが、この構成に加え
て、自車の移動局９と他の車両（後続車両等）に搭載さ
れた移動局９との間で、車車間通信を実行するように構
成しても良い。この構成の場合、上記車車間通信により
危険物４７の情報を他の車両（後続車両等）に伝達する
ことが可能となる。

【００６９】図２２は本発明の第７の実施例を示すもの
であり、第６の実施例と異なるところを説明する。尚、
第６の実施例と同一部分には、同一符号を付している。
第７の実施例では、図２２に示すように、先行車５１及
び後続車５２は、互いの間で車車間通信を実行できるよ
うに構成されている。そして、先行車５１には、車車間
通信用のアンテナ５３が設けられ、後続車５２には、車
車間通信用のアンテナ５４が設けられている。更に、後
続車５２には、前方監視用レーダ（図示しない）が設け
られている。

【００７０】上記第７の実施例の場合、まず、先行車５
１において、前述した車線識別処理により自車の走行車
線を識別する。そして、この識別した車線情報を車車間
通信を用いて後続車５２へ伝達する。また、後続車５２
においても、前述した車線識別処理により自車の走行車
線を識別する。更に、後続車５２においては、前方監視
用レーダにより先行車５１との車間距離を測定し、この
測定した車間距離が危険距離であると判断した場合に
は、上記車車間通信により獲得した先行者５１の車線情
報と、自車の車線情報とから、両者が同じ車線を走行し
ているか否かを判断するように構成されている。そし
て、後続車５２において、同じ車線であることが判断さ
れた場合には、運転者に対して危険であることを報知す
る警報動作を実行するように構成されている。

【００７１】尚、上述した以外の第７の実施例の構成
は、第６の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第７の実施例においても、第６の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。特に、第７の実施例によ
れば、車車間通信システムと、前方監視用レーダとを備
え、先行車５１と後続車５２との車間距離が危険距離と
なると共に、両車が同一車線を走行しているときに、後
続車５２の運転者に警報を行うように構成したので、追
突等を防止することができ、車両の走行の安全性をより
一層高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、道
路、路上局、車両及び移動局を概略的に示す縦断正面図

【図２】第１の路上局のブロック図

【図３】第２の路上局のブロック図

【図４】移動局のブロック図

【図５】データ信号の送信を示すタイムチャート

【図６】フローチャート

【図７】周波数変換器のブロック図

【図８】位相同期ループのブロック図

【図９】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図１０】本発明の第３の実施例を示す図２相当図

【図１１】図４相当図

【図１２】図５相当図

【図１３】図６相当図

【図１４】本発明の第４の実施例を示す図２相当図

【図１５】図４相当図

【図１６】図５相当図

【図１７】本発明の第５の実施例を示す図２相当図

【図１８】図３相当図

【図１９】図４相当図

【図２０】本発明の第６の実施例を示すものであり、道
路、路上局、車両及び移動局を概略的に示す部分上面図

【図２１】図１５相当図

【図２２】本発明の第７の実施例を示す図２０相当図

【符号の説明】

１は道路、１ａは路側帯、１ｂは第１車線、１ｃは第２
車線、１ｄは中央分離帯、１ｅは第３車線、１ｆは第４
車線、１ｇは路側帯、２は第１の路上局、３は送信アン
テナ、４は送信装置、５は第２の路上局、６は送信アン
テナ、７は送信装置、８は車両、９は移動局、１０は移
動局用アンテナ、１２は通信制御部、１３は識別符号発
生装置、１４は送信部、１５は通信制御部、１６は識別
符号発生装置、１７は送信部、１８は周波数変換器、１
９は相関器、２０は相関器、２１は同期検出器、２２は
同期検出器、２３は車線識別処理部、４１は右旋円偏波
アンテナ、４２は左旋円偏波アンテナ、４３は右旋円偏
波アンテナ、４４は左旋円偏波アンテナ、４５は周波数
変換器、４６は周波数変換器、４９は警報装置、５０は
走行制御部、５１は先行車、５２は後続車を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB04 CC12 CC14 CC17 FF13 FF27 LL01 LL02 LL04 LL06 5K067 AA33 AA41 BB36 BB43 DD25 EE02 EE10 EE24 EE35 EE44 GG11 HH21 KK01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路に配設された複数の路上局と、これ
   ら路上局の通信エリア内を移動する車両に搭載された移
   動局との間で電波を送受信することにより、前記車両が
   走行する走行車線を識別する方法において、 前記複数の路上局において、符号系列のデータ信号であ
   って異なるデータ信号を周期的に同期させて送信させ、 前記移動局において、前記複数の路上局から送信された
   各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
   信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
   れら符号系列のデータ信号に基づいて前記各電波の到着
   時間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて演
   算して前記車両の走行車線を識別することを特徴とする
   車線識別方法。
2. 【請求項２】 前記複数の路上局は、２個の路上局であ
   ることを特徴とする請求項１記載の車線識別方法。
3. 【請求項３】 前記路上局は、漏洩同軸ケーブルまたは
   漏洩導波管を用いた送信アンテナを備えていることを特
   徴とする請求項１または２記載の車線識別方法。
4. 【請求項４】 前記複数の路上局のうちの１つは、前記
   符号系列のデータ信号を送信する期間以外の期間を使用
   して、道路情報を送信するように構成されていると共
   に、 前記移動局は、前記到着時間差と、前記１つの路上局か
   ら送信された道路情報とに基づいて前記車両の走行車線
   を演算して求めるように構成されていることを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の車線識別方法。
5. 【請求項５】 前記複数の路上局のうちの少なくとも１
   つと前記移動局との間で、前記符号系列のデータ信号を
   送信する期間以外の期間を使用して、路車間通信を行う
   ように構成されていることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の車線識別方法。
6. 【請求項６】 前記２個の路上局のうちの一方は、送信
   アンテナとして右旋円偏波アンテナを備え、 他方は、送信アンテナとして左旋円偏波アンテナを備
   え、 前記移動局は、受信アンテナとして右旋円偏波アンテナ
   及び左旋円偏波アンテナを備えていることを特徴とする
   請求項２記載の車線識別方法。
7. 【請求項７】 道路に配設された複数の路上局は、符号
   系列のデータ信号であって異なるデータ信号を周期的に
   同期させて送信するように構成され、 前記複数の路上局の通信エリア内を移動する車両に搭載
   された前記移動局は、前記複数の路上局から送信された
   各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
   信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
   れら符号系列のデータ信号に基づいて前記各電波の到着
   時間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて前
   記車両の走行車線を演算して求めるように構成され、 前記複数の路上局のうちの少なくとも１つと前記移動局
   との間で、前記符号系列のデータ信号を送信する期間以
   外の期間を使用して、路車間通信を行うように構成され
   ていることを特徴とする路車間通信システム。
8. 【請求項８】 道路に配設された複数の路上局は、符号
   系列のデータ信号であって異なるデータ信号を周期的に
   同期させて送信するように構成され、 前記複数の路上局の通信エリア内を移動する車両に搭載
   された前記移動局は、前記複数の路上局から送信された
   各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
   信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
   れら符号系列のデータ信号に基づいて前記各電波の到着
   時間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて前
   記車両の走行車線を演算して求めるように構成され、 前記複数の路上局のうちの少なくとも１つと前記移動局
   との間で、前記符号系列のデータ信号を送信する期間以
   外の期間を使用して、路車間通信を行うことにより、事
   故情報等の路上情報を前記移動局に伝送するように構成
   され、 前記路上情報と前記検出された前記車両の走行車線とに
   基づいて、前記車両の前方の安全性を判断するように構
   成され、 危険であると判断したときに、警報を発するように、ま
   たは、危険を避けるように走行車線を変えるための信号
   を発するように構成されていることを特徴とする車両安
   全システム。
9. 【請求項９】 前記移動局と、後続の車両に搭載された
   移動局との間で、車々間通信を行うことにより、前記路
   上情報を前記後続車両の移動局に伝送するように構成さ
   れていることを特徴とする請求項８記載の車両安全シス
   テム。
10. 【請求項１０】 道路に配設された複数の路上局は、符
    号系列のデータ信号であって異なるデータ信号を周期的
    に同期させて送信するように構成され、 前記複数の路上局の通信エリア内を移動する車両に搭載
    された前記移動局は、前記複数の路上局から送信された
    各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
    信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
    れら符号系列のデータ信号に基づいて前記各電波の到着
    時間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて前
    記車両の走行車線を演算して求めるように構成され、 前記複数の路上局のうちの少なくとも１つと前記移動局
    との間で、前記符号系列のデータ信号を送信する期間以
    外の期間を使用して、路車間通信を行うことにより、事
    故情報等の路上情報を前記移動局に伝送するように構成
    され、 前記路上情報と前記検出された前記車両の走行車線とに
    基づいて、前記車両の前方の安全性を判断する安全判断
    手段を備え、 危険であると判断したときに、警報を発するように、ま
    たは、危険を避けるように走行車線を変更するための信
    号を発する手段を備えたことを特徴とする車両安全装
    置。
11. 【請求項１１】 道路に配設された複数の路上局と、こ
    れら路上局の通信エリア内を移動する車両に搭載された
    移動局との間で電波を送受信することにより、前記車両
    が走行する走行車線を検出する走行車線検出システムに
    おいて、 前記複数の路上局において、符号系列のデータ信号であ
    って異なるデータ信号を周期的に同期させて送信させ、 前記移動局において、前記複数の路上局から送信された
    各電波を受信することにより、前記複数の路上局から送
    信された各符号系列のデータ信号を獲得すると共に、こ
    れら符号系列のデータ信号に基づいて前記各電波の到着
    時間差を測定し、そして、この到着時間差に基づいて演
    算して前記車両の走行車線を識別することを特徴とする
    車線識別システム。
12. 【請求項１２】 車両に搭載されるものであって、道路
    に配設された複数の路上局の通信エリア内を前記車両が
    移動するときに前記複数の路上局との間で電波を送受信
    する機能を有して成る車載用移動局において、 前記複数の路上局から周期的に同期して送信された符号
    系列のデータ信号であって異なるデータ信号を受信する
    受信手段と、 受信した複数の符号系列のデータ信号に基づいて各電波
    の到着時間差を測定する時間差測定手段と、 この到着時間差に基づいて演算して前記車両が走行して
    いる走行車線を識別する車線識別手段とを備えたことを
    特徴とする車載用移動局。