JP4178686B2 - 路車間通信車載装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種道路交通情報を提供するＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報システム）等のサービスを受けるために車両に搭載される路車間通信車載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両を運転する運転者に対して、渋滞や事故、駐車場の空き状態等の道路交通情報（ＶＩＣＳ情報）をリアルタイムに提供することにより、交通の安全と円滑化あるいは環境の保全を図ることを目的として、近年、これらの道路交通情報を含んだ電波や光を出力する路上機（以下「ビーコン」）を道路沿いに設置し、道路を走行する車両に向けて、道路交通情報を提供するＶＩＣＳサービスがすでに運用されている。
【０００３】
上記ＶＩＣＳにおいては、準マイクロ波帯の電波を媒体として道路交通情報を送信する電波ビーコン、光（赤外線）を媒体として道路交通情報を送信する光ビーコンがあり、それぞれ道路沿いに所定の間隔をもって設置されている。また、上記各ビーコンの他、ＦＭ多重放送の電波を媒体とする道路交通情報等の送信も行っている。従って、車両に電波ビーコン受信機や光ビーコン受信機、あるいはＦＭ多重受信機等の車載機を必要に応じて設けることにより、車両を運転する運転者は、各ビーコン等の通信エリア内においてその周囲の道路交通情報をリアルタイムに得て、カーナビゲーションシステムの表示装置等に表示することができる。また、それらの情報に基づいて、運転者は車両の走行を円滑に行うことができる。
【０００４】
電波ビーコンは高速道路及び一部主要国道等に設けられ、例えば図４に示すようにその通信エリア４３の幅は電波ビーコン４１の正面側の約４車線分、通信エリア４３の長さは電波ビーコン４１の直下位置４４を中心とした道路沿いの約７０ｍであり、電波ビーコン４１から車両４５に搭載された路車間通信装置４６への片方向通信が可能となっている。なお、通信エリア４３は、後述するように、電波ビーコン４１の直下位置４４を境に同相エリア４３ａと逆相エリア４３ｂとに分かれている。電波ビーコン４１から提供される情報は、当該電波ビーコン４１から進行方向の約２００ｋｍ先までの高速道路４２における渋滞、通行規制、サービスエリア利用状況等の各種情報を中心として、インターチェンジ周辺の一般道路の情報等も提供されている。これらの情報は、道路交通の状況の変化に応じて時々刻々に更新され、常に最新の情報が得られるようになっている。また、電波ビーコン４１からは、電波ビーコン４１自身に記憶されている位置情報も提供され、カーナビゲーション装置等で測位した自車位置の誤差を補正する手段としても使用される。
【０００５】
電波ビーコン４１からは、例えばＧＭＳＫ変調成分とＡＭ変調成分とを含む電波が送信される。すなわち、例えば図５に示すように、道路交通情報等の各種情報を有する送信データＤ１（複数のデータフレームＤＦ１，ＤＦ２，・・・で構成）は、ＧＭＳＫ変調部５１で２．５ＧＨｚの搬送波を変調する。このＧＭＳＫ変調波はさらに１ＫＨｚのクロックパルスによってＡＭ変調される。このクロックパルスは、１ＫＨｚクロックパルス発生部５２にてデータフレームに同期させて生成され、そのクロックパルスＣＫ１は第１ＡＭ変調部５４に送られると共に１８０°移相器５３にも送られる。１８０°移相器５３によって移相されたクロックパルスＣＫ２は、第２ＡＭ変調部５５に送られる。すなわち、ＧＭＳＫ変調波は、第１ＡＭ変調部５４ではクロックパルスＣＫ１によりＡＭ変調されて同相送信波として同相送信アンテナ５６から送信され、第２ＡＭ変調部５５ではクロックパルスＣＫ２によりＡＭ変調されて逆相送信波として逆相送信アンテナ５７から送信される。従って、図４の通信エリア４３において、車両４５は同相エリア４３ａでは同相送信アンテナ５６から送信される電波を受信でき、逆相エリア４３ｂでは逆相送信アンテナ５７から送信される電波を受信できる。
【０００６】
電波ビーコン４１から送信される電波（電波ビーコン信号）を受信する路車間通信装置４６としては、例えば特開平７−３７１９５号公報で提案されている車載受信装置が知られている。この車載受信装置で電波ビーコン信号に含まれる情報を得る方法の概略を図４に基づいて説明する。まず、車両４５が電波ビーコン４１の通信エリア４３内に入ったかどうかのエリア判定を行う。このエリア判定は、電波ビーコン４１からの送信波を路車間通信装置４６で受信したときの受信レベルを検出し、受信レベルが予め設定された所定レベル以上となったときに、通信エリア４３に入ったものと判定する。通信エリア４３に入ったらデータの受信処理を開始してＲＡＭ等の記憶装置に受信情報を蓄積し、車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したときに受信情報を路車間通信装置４６からカーナビゲーション装置等に転送して画面表示等を行う。
【０００７】
尚、このように車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したときに受信情報を画面等に表示するのは、通信エリア４３が大きく、しかも電波ビーコン４１の設置位置や路車間通信装置４６の特性等によっても通信エリア４３が広範囲になって、電波ビーコン４１の管理者側が本来意図していない地点で道路情報等を運転者に提供してしまうのを防ぐためである。これにより、例えば高架道路上に設置してある電波ビーコン４１の電波が下の道路を走行している車両に受信されてその情報を表示させてしまうことや、反対車線を走行する車両にその車線の車両走行方向と関係のない情報を表示させてしまうこと等の不都合を解消している。
【０００８】
車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したかどうかを検出する直下検出は、受信した電波（ＧＭＳＫ変調とＡＭ変調の合成波）をＡＭ復調し、そのＡＭ復調波の位相から検出する。すなわち、既述の通り電波ビーコン４１の直下位置４４通過前と通過後ではＡＭ変調信号の位相が逆になっているため、路車間通信装置４６でこのＡＭ変調信号の位相反転を検出することにより、電波ビーコン４１の直下を検出できる。具体的には、例えば車両４５が同相エリア４３ａを走行しているときは論理”０”を出力し、逆相エリア４３ｂを走行しているときは論理”１”を出力するような構成にすれば、この論理出力の値が変化したときに電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したものと判断できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の路車間通信装置４６では、車両４５が電波ビーコン４１の通信エリア４３内に入って路車間通信装置４６が電波ビーコン４１からの送信波を受信しても、電波ビーコン４１の直下を通過しないと運転者は情報を得ることができない。そのため、突然の事故や渋滞等により停車せざるを得ない状況になった場合、たとえ電波ビーコン４１の通信エリア４３内であっても、電波ビーコン４１の直下位置４４を通過していない限り電波ビーコン４１からの情報を運転者が得ることはできない。特に高速道路４２においては、走行車線に停車するという状況は非常の事態であり、運転者にとって道路交通情報に対するニーズは平常時に比べて極めて高くなるものの、従来の受信装置では、このような肝心なときに情報を入手できないといった問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、車両が電波ビーコンの通信エリア内において電波ビーコン直下位置前で停止した場合においても、電波ビーコンの情報を運転者が得ることができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の路車間通信車載装置は、路上に設置された路上機のアンテナから送信される信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号に基づいて車両が前記路上機のアンテナの通信エリアに入ったかどうかを識別する通信エリア識別手段と、前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入っていると識別されたとき、前記受信手段によって受信された信号に含まれている道路情報等のデータを検出するデータ検出手段と、車両が前記アンテナの直下を通過したことを検出する直下検出手段と、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されたときに、前記データ検出手段によって検出されたデータを、該データが示す前記道路情報等を運転者が知り得る状態になるよう有効化するデータ有効化手段とを備えた路車間通信車載装置であって、前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入ったと識別されてからの経過時間が、該通信エリアに入ってから前記アンテナの直下を通過するまでに要する時間として該通信エリアを走行中に停止せざるを得なくなる状況が生じる非常時とは異なる平常時ではあり得ない所定時間を超えたか否かを判断する経過時間判断手段を備え、前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が所定時間を超えたと判断されたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化することを特徴とする。
【００１２】
上記の路車間通信車載装置においては、路上機から送信される信号（例えば準マイクロ波帯の電波）を受信手段が受信し、その受信信号に基づいて車両が通信エリアに入ったかどうかを通信エリア識別手段が識別する。例えば受信手段は受信信号の受信レベル、すなわち電波の電界強度を検出するようにし、通信エリア識別手段は受信レベルが予め設定された基準値を超えた場合、路上機の通信エリア内に車両が入ったことを識別するようにしてもよい。車両が通信エリア内に入ると、データ検出手段は道路情報等のデータ検出を開始する。通常、道路交通情報等のデータを提供する管理者側が本来意図していない地点でデータが有効化されるのを防ぐため、この検出されたデータは路上機の直下位置に来るまでは有効化されない。ここで、データの有効化とは、道路情報等のデータが実際にカーナビゲーション装置等の外部装置や各種表示・報知装置等に転送されて、運転者が道路情報等を知り得る状態になることを意味する。
【００１３】
しかしながら、この路車間通信車載装置においては、車両が路上機のアンテナ直下を通過したことが直下検出手段によって検出されていなくても、通信エリア内における経過時間が所定の時間を超えたと経過時間判断手段が判断した場合にはデータを有効化する。従って、通信エリア内に車両が入った後所定時間経過してもなお路上機の直下を通過できない場合でも、自動的にデータを有効化する。
【００１４】
つまり、上記の路車間通信車載装置においては、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、所定の時間が経過すればデータが自動的に有効化される。従って、上記の路車間車載通信装置によれば、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような緊急時においても運転者は確実に道路情報等を得ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の路車間通信車載装置は、請求項１記載の路車間通信車載装置において、前記データ検出手段によって検出されたデータの前記有効化を車両乗員の入力操作によって要求するマニュアル有効化要求手段を備え、前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が前記所定時間を超えたと判断されるか、又は、前記マニュアル有効化要求手段によってデータの有効化が要求されていたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化することを特徴とする。
【００１６】
上記の路車間通信車載装置においては、マニュアル有効化要求手段を備えたことにより、通信エリア内に車両が入った後所定時間経過してもなお路上機の直下を通過できない場合でも、運転者等が必要に応じて任意にデータの有効化をデータ有効化手段に対して要求することができる。マニュアル有効化設定手段としては、例えば表示装置の画面上で操作する周知のタッチパネル式スイッチや、手動の操作スイッチなどが挙げられる。データ有効化手段は、マニュアル有効化要求手段からデータを有効化するよう要求があった場合、データの有効化を行う。
【００１７】
つまり、上記の路車間通信車載装置においては、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、運転者は道路交通情報等を知りたいときにいつでも受信したデータを有効化できる。従って、上記の路車間通信車載装置によれば、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような緊急時においても運転者は確実に道路情報等を得ることができる。また、上記のような高速道路上における非常時の他、例えば高速道路のサービスエリアやパーキングエリア等に路上機が設置されている場合、駐車あるいは停車している車両においても、操作スイッチ等により運転者が必要に応じてデータを有効化でき、最新の道路交通情報等を入手することができる。
また、たとえそのようなデータを有効化する操作をしない場合でも、経過時間判断手段を備えており、その経過時間判断手段によって予め設定された時間を超えたと判断された場合には、自動的にデータが有効化される。従って、上記の路車間通信車載装置によれば、運転者は通信エリア内にいる限り、確実に道路交通情報等を入手することができる。
【００２０】
なお、請求項１又は２に示した路車間通信車載装置では、通信エリア内において車両が路上機アンテナの直下位置を通過できなくても、所定時間経過後又はマニュアル有効化要求手段による有効化要求がなされている場合にはデータが有効化されるが、データの有効化後に車両が通信エリアにいる間、データの有効化が繰り返し行われ続けると、例えば同じ情報が表示装置の画面等に繰り返し表示されて、運転者にとって煩わしくなるおそれがある。
【００２１】
そこで、請求項３に記載の路車間通信車載装置は、請求項１又は２記載の路車間通信車載装置であって、前記データ有効化手段は、データ検出手段によって検出されたデータが、車両が前記通信エリア内に入って初めて検出されたデータ又は既に検出されたデータの更新データである場合にのみ、当該データを前記有効化することを特徴とする。データが初めて検出されたもの又は更新されたものであるかどうかは、例えば受信した信号に含まれるデータ更新情報等により判定すればよい。このような構成の路車間通信車載装置では、上記のようにデータが有効化される場合、データが新規のものであるか又は更新されたものである場合にのみデータの有効化を行い、既に有効化済みのデータは有効化しない。そのため、同じデータの重複有効化を防止でき、運転者にとって快適な情報提供ができる。また、路上機アンテナ直下位置の通過前に限らず、直下位置通過後においても、上記同様の手段により有効化するようにしてもよい。そのようにすれば、例えば直下位置を通過した直後に車両を停止せざるを得ない状況になっても、同じ情報の重複有効化を防ぐことができる。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載の路車間通信車載装置において、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに前記経過時間判断手段によって前記経過時間が所定時間を超えたと判断されたことにより、前記データ検出手段により検出されたデータが前記データ有効化手段によって前記有効化されたときに、該有効化が前記アンテナの直下を通過する前になされたものである旨の表示を行う表示手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の路車間通信車載装置の概略構成を表すブロック図である。路車間通信車載装置１１は、アンテナユニット１２と送受信ユニット１３とから構成されている。アンテナユニット１２は、電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号を受信し、さらに光ビーコンとの間で光ビーコン信号の送受信を行うものである。また、送受信ユニット１３は、アンテナユニット１２で受信した電波ビーコン信号及び光ビーコン信号に含まれる各種情報を取得して、カーナビゲーションシステム等の外部装置に転送するとともに、車両識別情報等を含む光ビーコン信号を作成してアンテナユニット１２に転送するものである。
【００２３】
アンテナユニット１２は、アンテナ１４ａ、高周波受信部１４、投受光部１５ａ、光電変換部１５、及び多重・分離部１６から構成されている。アンテナ１４ａ及び高周波受信部１４は本発明の受信手段に相当するものであり、電波ビーコンから送信される準マイクロ波帯の電波（電波ビーコン信号）を受信して、受信した電波ビーコン信号を多重・分離部１６に出力する。投受光部１５ａ及び光電変換部１５は、光ビーコンから送信される光（赤外線）信号を受信して光電変換を行い、その変換された光ビーコン信号を多重・分離部１６に出力するとともに、多重・分離部１６からの光ビーコン信号を光電変換して光ビーコンに対して送信するように構成されている。
【００２４】
多重・分離部１６は、受信した電波ビーコン信号及び光ビーコン信号を多重化して送受信ユニット１３に転送する。信号の多重化は、例えば周波数分割方式や時分割方式等、種々の方法を採用できる。また、送受信ユニット１３から転送された信号を受けて光ビーコン信号を分離する。なお、アンテナユニット１２を動作させるための直流電圧等の電源も、これらの信号とともに多重化されて送受信ユニット１３から供給されているが、別途電源供給用のケーブルを設けて供給する構成にしてもよい。
【００２５】
上記のアンテナユニット１２は、例えば車両室内のインパネ上部やフロントガラスの上部など、電波ビーコンの送信アンテナ及び光ビーコンの投受光装置に対して見通し可能となる位置、すなわち電波ビーコン信号の受信及び光ビーコン信号の送受信が可能な位置に設置すればよい。また、例えばアンテナ１４ａを車両室内のリヤウィンドウ下部に設け、投受光部１５ａを車両室内のインパネ上部に設けるなど、アンテナユニット１２の形態は特に限定されない。
【００２６】
一方、送受信ユニット１３は、多重・分離部１７、高周波変換部１８、中間周波増幅部１９、直下・方向検出部２０、データ再生・生成部２１、振幅検出部２２、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と称す）２３、ＲＡＭ２４、通信制御部２５、直流電源装置２６などから構成されている。
【００２７】
多重・分離部１７は、アンテナユニット１２の多重・分離部１６から多重化して転送された電波ビーコン信号と光ビーコン信号とを分離するとともに、データ再生・生成部２１にて生成された光ビーコン信号をアンテナユニット１２に転送する。振幅検出部２２は、多重・分離部１７から入力された光ビーコン信号の強度を検出し、それを受信レベルとしてマイコン２３に出力する。
【００２８】
高周波変換部１８は、多重・分離部１７で分離された電波ビーコン信号を中間周波数に変換して中間周波増幅部１９に出力する。その中間周波増幅部１９は、中間周波数の電波ビーコン信号を復調して電波ビーコン復調データを生成し、その電波ビーコン復調データを直下・方向検出部２０に出力する。ここで、電波ビーコン信号の復調について概略説明する。アンテナ１４ａで受信した電波ビーコン信号は、［従来の技術］で既述の通りＧＭＳＫ変調成分とＡＭ変調成分とを含んでおり、それぞれの成分を取り出すために、中間周波増幅部１９でＧＭＳＫ復調及びＡＭ復調を行う。ＧＭＳＫ復調によって得られたＧＭＳＫ復調成分、及びＡＭ復調によって得られたＡＭ復調成分はいずれも、電波ビーコン復調データとして直下・方向検出部２０に出力される。
【００２９】
また、中間周波増幅部１９は、電波ビーコン信号の強度（電界強度）を検出し、それを受信レベルとしてマイコン２３に出力する。直下検出手段としての直下・方向検出部２０は、電波ビーコン復調データの位相情報（ＡＭ復調成分）に基づいて電波ビーコンの直下位置を検出し、直下信号を生成する。さらに直下・方向検出部２０は、電波ビーコン復調データのＧＭＳＫ変調成分に基づいて位置情報や渋滞情報等の各種道路交通情報を含む電波ビーコンデータを生成し、その生成した電波ビーコンデータと直下信号とをマイコン２３に出力する。なお、本発明の通信エリア識別手段に相当するものが上記の中間周波増幅部１９及びマイコン２３であり、本発明のデータ検出手段に相当するものが上記の中間周波増幅部１９、直下・方向検出部２０、マイコン２３、及びＲＡＭ２４である。
【００３０】
マイコン２３は、図示しないＲＯＭ等の不揮発性メモリに予め格納されたプログラムに従って、光ビーコンデータ処理や後述する電波ビーコンデータ処理を行い、電波ビーコン信号及び光ビーコン信号に含まれる位置情報や道路交通情報などの情報を得てＲＡＭ２４に格納する。そして、マイコン２３はその情報を通信制御部２５を介してカーナビゲーション装置２７に転送するようになっている。また、マイコン２３は本発明の経過時間判断手段としてのタイマー２３ａを有しており、車両が通信エリア内に入ったと判断すると、このタイマー２３ａによる周知のタイマー機能を用いて、通信エリアに入ってからの経過時間の計測を行う。
【００３１】
マイコン２３は、本発明のデータ有効化手段でもあり、通常は車両が電波ビーコンの直下位置を通過したことが識別された時にデータの有効化、すなわち通信制御部２５を介して道路交通情報等のカーナビゲーション装置２７への転送を行うが、電波ビーコンの直下位置を通過する前であっても予め設定された時間を過ぎたときに情報の転送を行う。また、同じく電波ビーコンの直下位置を通過する前であっても、後述するカーナビゲーション装置２７のタッチパネル式スイッチ３２によって、運転者から電波ビーコンデータの有効化要求があれば、情報の転送を行う。ここで、上記のタッチパネル式スイッチ３２は、例えば液晶表示装置の画面上に直接接触することにより操作を行う周知のスイッチであり、本発明のマニュアル有効化要求手段に相当するものである。
【００３２】
なお、送受信ユニット１３は、ＦＭ多重放送を受信することもでき、図示しないＦＭチューナー、ＦＭ検波部、及びＦＭ多重再生部を備えている。従って、ＦＭ多重放送を受信して広域道路交通情報などを得ることもできる。また、直流電源装置２６は、イグニッションキーシリンダのＡｃｃスイッチを介して車載バッテリーから供給される電圧を入力し、アンテナユニット１２及び送受信ユニット１３の各部に供給する直流電源を生成する。
【００３３】
カーナビゲーション装置２７は、主にナビＥＣＵ２８、地図データ入力部２９、位置検出部３０、及び表示装置３１で構成される。地図データ入力部２９は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの記憶媒体に記憶された地図データ（道路データや地形・地名・建物データ等）を入力するための装置である。位置検出部３０は、周知のジャイロスコープや車速センサ、ＧＰＳ受信機等を有し、これらを利用して自車位置を検出するものである。ＥＣＵ２８は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどが備えられ、通常のコンピュータとして構成されたものである。このＥＣＵ２８では、地図データ入力部２９によって得られる地図データや位置検出部３０によって得られる自車位置などの各種データ及び路車間通信車載装置１１から転送されてくる道路交通情報などに基づいた各種データ処理を行い、処理されたデータを表示装置３１に出力する。
【００３４】
表示装置３１はカラー表示装置であり、表示装置３１の画面には、地図データや自車の現在位置マーク、目的地までの誘導経路などを重ねて表示することができる。また、電波ビーコンや光ビーコンから得られた道路交通情報なども重ねて表示することができる。
【００３５】
次に、マイコン２３が実行する電波ビーコンデータ処理について、図２に基づいて説明する。図２は、受信データの有効化処理を示すフローチャートである。まず、ステップ（以下「Ｓ］と略す）２１０で、車両が電波ビーコンの通信エリア内に入っているかどうかを判定する。この判定は、［従来の技術］で既述の通り、電波ビーコン信号の受信レベルを常時監視し、受信レベルが予め設定した所定の値以上になったとき、電波ビーコンの通信エリア内に入ったものと判定するものであり、受信レベルの監視及び通信エリア判定はマイコン２３により行われる。従って、Ｓ２１０で車両が通信エリアに位置していると判定された場合はＳ２２０に進み、通信エリア外であると判定された場合は再びＳ２１０に戻って、車両が通信エリアに入るまでＳ２１０の処理を繰り返す。Ｓ２１０で車両が通信エリアに入ったものと判定されると、Ｓ２２０でタイマーをスタートさせて、車両が電波ビーコンの通信エリア内に入ってからの経過時間を計測する。このタイマーは、既述の通りマイコン２３に内蔵されているタイマー機能を利用している。
【００３６】
次に、Ｓ２３０で、電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号の受信処理を開始する。受信処理は、主として直下・方向検出部２０にて生成された電波ビーコンデータを基にマイコン２３にて情報毎に分類し、ＲＡＭ２４に格納するものである。各種道路交通情報を含んだ電波ビーコン信号は、通常複数のデータフレームで構成され、各データフレームには上記の電波ビーコンデータ及び位相情報の他にフレーム番号、更新情報、情報種別を示す大区分ＩＤ等の情報が付加されている。従って、ＩＤに基づいて情報を分類してＲＡＭ２４に格納し、情報の更新もＩＤ単位で行い、更新が行われない情報については、前回までの受信処理で得られた情報をそのまま保持するようにしている。このようにして、電波ビーコンから送信される渋滞情報や規制情報等の各種道路交通情報をＲＡＭ２４に蓄積していく。
【００３７】
Ｓ２４０では、手動設定により電波ビーコンデータの有効化が要求されているか否かを判断する。即ち、カーナビゲーション装置２７の表示装置３１の画面を用いた周知のタッチパネル式スイッチ３２によって運転者から電波ビーコンデータの有効化要求がなされている場合、手動設定されているものとしてＳ２７０に進む。手動設定の方法は、上記のタッチパネル式スイッチ３２を用いた設定に限らず、カーナビゲーション装置２７の操作スイッチ等により設定したり、リモコンによる遠隔設定や音声入力による設定など、その方法は適宜選択すればよい。手動設定であれば非常処理モードとしてＳ２７０に進み、手動設定でない場合（自動設定）はＳ２５０に進む。
【００３８】
Ｓ２５０では、車両が電波ビーコンの通信エリア内に滞留している時間を判定する。具体的には、Ｓ２２０において車両が電波ビーコンの通信エリア内に入ったと判定されたときにスタートしたタイマー２３ａの経過時間ｔをみて、その経過時間ｔが予めマイコン２３内に設定された所定時間Ｔ以下であれば通常処理モードとしてＳ２６０へ進み、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合、非常処理モードとしてＳ２７０に進む。例えば車両が高速道路を時速８０ｋｍで走行している場合、平常時であれば約３秒で電波ビーコンの通信エリアを通過することになる。従って所定時間Ｔは、事故等による大渋滞の発生のない平常時ではまずあり得ない時間、例えば２分を設定する。
【００３９】
Ｓ２６０では、車両が電波ビーコンの直下位置を通過したかどうかを判定する。直下位置の判定方法は、電波ビーコンの直下位置を境にして通過する前のエリアと通過した後のエリアの電波ビーコン信号の位相が反対になっていることを利用して、位相が判定したときに電波ビーコンの直下であると判定する。すなわち、既述のように、図４において車両が同相エリアから逆相エリアに移ると、電波ビーコン信号のＡＭ変調成分の位相が反転するため、直下位置の判定をすることができる。また、位相の反転の仕方、すなわち同相から逆相への反転かそれとも逆相から同相への反転かをみることにより、車両が道路上をどちらの方向に走行しているかを検出することもできる。なお、Ｓ２６０の直下検出判断によって直下位置を通過したと判断されると、直下検出済みのフラグがセットされるため、その後は通信エリアから出ない限り、Ｓ２６０の判断は「ＹＥＳ」となり続ける。
【００４０】
Ｓ２６０で、車両が直下位置を通過したと判定された場合、Ｓ２７０に進み、電波ビーコンデータがその通信エリア内で初めて受信したデータ（初回データ）もしくは更新されたデータ（更新データ）であるかどうかを判断する。この判断は、例えば電波ビーコンデータに含まれる各データフレームのヘッダ内にある更新ビットから、データの更新情報等があるかどうかを判定することにより行う。初回データもしくは更新データであれば、Ｓ２８０に進んで電波ビーコンデータの有効化、すなわちカーナビゲーション装置２７への情報転送を行い表示装置３１に道路交通情報等を表示させる。情報転送後はＳ２９０に進み、車両が電波ビーコンの通信エリアから出たかどうかを判定する。また、Ｓ２６０で車両がまだ直下位置を通過していないと判断された場合も、Ｓ２９０に進む。Ｓ２９０における判定は、Ｓ２１０における判定と同様、電波ビーコン信号の受信レベルに基づいて行う。車両がまだ通信エリア内にいる場合は再びＳ２３０に戻って受信処理を継続し、通信エリアから出たと判定された場合は受信処理を終了する。
【００４１】
尚、Ｓ２４０において手動設定と判断された場合や、Ｓ２５０で通信エリア内での経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合も、上記の通り非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行う。
本実施形態において、Ｓ２１０が本発明の通信エリア識別手段の処理に相当し、Ｓ２３０が本発明のデータ検出手段の処理に相当し、Ｓ２４０が本発明のマニュアル有効化要求手段の処理に相当し、Ｓ２２０及びＳ２５０が本発明の経過時間判断手段に相当し、Ｓ２６０が本発明の直下検出手段の処理に相当する。また、本実施形態において、Ｓ２４０、Ｓ２５０又はＳ２６０でＹＥＳと判断されたときにＳ２７０、Ｓ２８０を行う処理が、本発明のデータ有効化手段に相当する。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態の路車間通信車載装置では、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、運転者がタッチパネル式スイッチ３２によって電波ビーコンデータの有効化を要求でき、通信エリア内であれば常にカーナビゲーション装置２７への情報転送ができる。従って、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような非常事態時であっても、運転者が必要に応じて最新の情報を入手することができる。また、上記のような非常時の他、例えば高速道路のサービスエリアやパーキングエリア等に路上機が設置されている場合、駐車あるいは停車している車両においても、タッチパネル式スイッチ３２により運転者が必要に応じてデータを有効化でき、最新の道路交通情報等を入手することができる。
【００４３】
また、たとえタッチパネル式スイッチ３２によってデータを有効化する要求がなされていない場合でも、車両が通信エリアに入ってからの経過時間が予め設定された時間を超えたと判断された場合には、自動的にデータが有効化される。従って、運転者は通信エリア内にいる限り、確実に道路交通情報等を入手することができる。
【００４４】
さらに、上記のようにデータが有効化される場合、データが初回のものであるか又は更新されたものである場合にのみデータの有効化を行い、既に有効化済みのデータは有効化しない。そのため、同じデータの重複有効化を防止でき、運転者にとって快適な情報提供ができる。また、路上機アンテナ直下位置の通過前に限らず、直下位置通過後においても、上記同様の手段により有効化を行うため、例えば直下位置を通過した直後に車両を停止せざるを得ない状況になっても、同じ情報の重複有効化を防ぐことができる。
【００４５】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、図２に示したＶＩＣＳ情報受信処理は、図３に示す手順で処理してもよい。図３の処理については、以下に説明する通りである。なお、図３におけるＳ２１０〜Ｓ２９０の各処理については、図２と同様であるため図２と同じ符号を付し、その説明を省略する。Ｓ２３０において受信処理を行った後、Ｓ２６０に進んで車両が電波ビーコンの直下位置を通過したかどうかの判定を行う。直下位置を通過した場合はＳ２７０以降の処理を行い、直下位置を通過していないならば、Ｓ２４０にて既述の手動設定の有無の判断を行う。Ｓ２４０で手動設定と判断された場合は非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行い、手動設定と判断されない場合（自動設定）はＳ２５０に進む。Ｓ２５０において、通信エリア内での経過時間ｔの判定を行い、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えていなければＳ２９０に進むが、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合は非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行う。
【００４６】
また、本実施形態では、車両が通信エリアに入ってからの経過時間の基準値を例えば２分としたが、これに限らず任意の時間に設定すればよく、運転者が好みに応じて時間を自由に設定できるような構成にしてもよい。
さらに、本実施形態では外部のカーナビゲーション装置２７に情報を転送する構成にしたが、例えば車載テレビ等のディスプレイ装置に直接転送して情報を表示させるようにしてもいいし、路車間通信車載装置１１に直接表示装置を設けて情報を表示させるようにしてもよい。また、表示装置への表示に限らず、例えば音声によって情報を運転者に知らせるようにしてもよく、運転者が情報を得る形態は特に限定されない。また、路車間通信車載装置１１は、カーナビゲーション装置２７に内蔵する構成にしてもよい。
【００４７】
さらにまた、通信エリア内において長時間電波ビーコンの直下を通過できず、予め設定された時間を過ぎることによりデータが有効化される場合、及び手動設定によりデータが有効化される場合に、表示装置３１に情報を表示するのと同時に、例えば「非常時モード」であることも表示させるようにしてもよい。つまり、データを提供する管理者側が本来意図していない地点でデータを有効化しているおそれのあることを運転者に報知する。この結果、運転者は報知された情報が適格性を欠くこともあり得ると認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の路車間通信車載装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態の受信データの有効化処理を示すフローチャートである。
【図３】 本実施形態の受信データの有効化処理の別の方法を示すフローチャートである。
【図４】 電波ビーコンの設置状態及びその通信エリアを示す概略説明図である。
【図５】 電波ビーコンの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１・・・路車間通信車載装置
１２・・・アンテナユニット
１３・・・送受信ユニット
１４・・・高周波受信部、１４ａ・・・アンテナ
１５・・・光電変換部、 １５ａ・・・投受光部
１６、１７・・・多重・分離部
１８・・・高周波変換部、１９・・・中間周波増幅部
２０・・・直下・方向検出部
２１・・・データ再生・生成部
２２・・・振幅検出部、 ２５・・・通信制御部
２７・・・カーナビゲーション装置
２８・・・ナビＥＣＵ
２９・・・地図データ入力部
３０・・・位置検出部、 ３１・・・表示装置
３２・・・タッチパネル式スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種道路交通情報を提供するＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報システム）等のサービスを受けるために車両に搭載される路車間通信車載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両を運転する運転者に対して、渋滞や事故、駐車場の空き状態等の道路交通情報（ＶＩＣＳ情報）をリアルタイムに提供することにより、交通の安全と円滑化あるいは環境の保全を図ることを目的として、近年、これらの道路交通情報を含んだ電波や光を出力する路上機（以下「ビーコン」）を道路沿いに設置し、道路を走行する車両に向けて、道路交通情報を提供するＶＩＣＳサービスがすでに運用されている。
【０００３】
上記ＶＩＣＳにおいては、準マイクロ波帯の電波を媒体として道路交通情報を送信する電波ビーコン、光（赤外線）を媒体として道路交通情報を送信する光ビーコンがあり、それぞれ道路沿いに所定の間隔をもって設置されている。また、上記各ビーコンの他、ＦＭ多重放送の電波を媒体とする道路交通情報等の送信も行っている。従って、車両に電波ビーコン受信機や光ビーコン受信機、あるいはＦＭ多重受信機等の車載機を必要に応じて設けることにより、車両を運転する運転者は、各ビーコン等の通信エリア内においてその周囲の道路交通情報をリアルタイムに得て、カーナビゲーションシステムの表示装置等に表示することができる。また、それらの情報に基づいて、運転者は車両の走行を円滑に行うことができる。
【０００４】
電波ビーコンは高速道路及び一部主要国道等に設けられ、例えば図４に示すようにその通信エリア４３の幅は電波ビーコン４１の正面側の約４車線分、通信エリア４３の長さは電波ビーコン４１の直下位置４４を中心とした道路沿いの約７０ｍであり、電波ビーコン４１から車両４５に搭載された路車間通信装置４６への片方向通信が可能となっている。なお、通信エリア４３は、後述するように、電波ビーコン４１の直下位置４４を境に同相エリア４３ａと逆相エリア４３ｂとに分かれている。電波ビーコン４１から提供される情報は、当該電波ビーコン４１から進行方向の約２００ｋｍ先までの高速道路４２における渋滞、通行規制、サービスエリア利用状況等の各種情報を中心として、インターチェンジ周辺の一般道路の情報等も提供されている。これらの情報は、道路交通の状況の変化に応じて時々刻々に更新され、常に最新の情報が得られるようになっている。また、電波ビーコン４１からは、電波ビーコン４１自身に記憶されている位置情報も提供され、カーナビゲーション装置等で測位した自車位置の誤差を補正する手段としても使用される。
【０００５】
電波ビーコン４１からは、例えばＧＭＳＫ変調成分とＡＭ変調成分とを含む電波が送信される。すなわち、例えば図５に示すように、道路交通情報等の各種情報を有する送信データＤ１（複数のデータフレームＤＦ１，ＤＦ２，・・・で構成）は、ＧＭＳＫ変調部５１で２．５ＧＨｚの搬送波を変調する。このＧＭＳＫ変調波はさらに１ＫＨｚのクロックパルスによってＡＭ変調される。このクロックパルスは、１ＫＨｚクロックパルス発生部５２にてデータフレームに同期させて生成され、そのクロックパルスＣＫ１は第１ＡＭ変調部５４に送られると共に１８０°移相器５３にも送られる。１８０°移相器５３によって移相されたクロックパルスＣＫ２は、第２ＡＭ変調部５５に送られる。すなわち、ＧＭＳＫ変調波は、第１ＡＭ変調部５４ではクロックパルスＣＫ１によりＡＭ変調されて同相送信波として同相送信アンテナ５６から送信され、第２ＡＭ変調部５５ではクロックパルスＣＫ２によりＡＭ変調されて逆相送信波として逆相送信アンテナ５７から送信される。従って、図４の通信エリア４３において、車両４５は同相エリア４３ａでは同相送信アンテナ５６から送信される電波を受信でき、逆相エリア４３ｂでは逆相送信アンテナ５７から送信される電波を受信できる。
【０００６】
電波ビーコン４１から送信される電波（電波ビーコン信号）を受信する路車間通信装置４６としては、例えば特開平７−３７１９５号公報で提案されている車載受信装置が知られている。この車載受信装置で電波ビーコン信号に含まれる情報を得る方法の概略を図４に基づいて説明する。まず、車両４５が電波ビーコン４１の通信エリア４３内に入ったかどうかのエリア判定を行う。このエリア判定は、電波ビーコン４１からの送信波を路車間通信装置４６で受信したときの受信レベルを検出し、受信レベルが予め設定された所定レベル以上となったときに、通信エリア４３に入ったものと判定する。通信エリア４３に入ったらデータの受信処理を開始してＲＡＭ等の記憶装置に受信情報を蓄積し、車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したときに受信情報を路車間通信装置４６からカーナビゲーション装置等に転送して画面表示等を行う。
【０００７】
尚、このように車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したときに受信情報を画面等に表示するのは、通信エリア４３が大きく、しかも電波ビーコン４１の設置位置や路車間通信装置４６の特性等によっても通信エリア４３が広範囲になって、電波ビーコン４１の管理者側が本来意図していない地点で道路情報等を運転者に提供してしまうのを防ぐためである。これにより、例えば高架道路上に設置してある電波ビーコン４１の電波が下の道路を走行している車両に受信されてその情報を表示させてしまうことや、反対車線を走行する車両にその車線の車両走行方向と関係のない情報を表示させてしまうこと等の不都合を解消している。
【０００８】
車両４５が電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したかどうかを検出する直下検出は、受信した電波（ＧＭＳＫ変調とＡＭ変調の合成波）をＡＭ復調し、そのＡＭ復調波の位相から検出する。すなわち、既述の通り電波ビーコン４１の直下位置４４通過前と通過後ではＡＭ変調信号の位相が逆になっているため、路車間通信装置４６でこのＡＭ変調信号の位相反転を検出することにより、電波ビーコン４１の直下を検出できる。具体的には、例えば車両４５が同相エリア４３ａを走行しているときは論理”０”を出力し、逆相エリア４３ｂを走行しているときは論理”１”を出力するような構成にすれば、この論理出力の値が変化したときに電波ビーコン４１の直下位置４４を通過したものと判断できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の路車間通信装置４６では、車両４５が電波ビーコン４１の通信エリア４３内に入って路車間通信装置４６が電波ビーコン４１からの送信波を受信しても、電波ビーコン４１の直下を通過しないと運転者は情報を得ることができない。そのため、突然の事故や渋滞等により停車せざるを得ない状況になった場合、たとえ電波ビーコン４１の通信エリア４３内であっても、電波ビーコン４１の直下位置４４を通過していない限り電波ビーコン４１からの情報を運転者が得ることはできない。特に高速道路４２においては、走行車線に停車するという状況は非常の事態であり、運転者にとって道路交通情報に対するニーズは平常時に比べて極めて高くなるものの、従来の受信装置では、このような肝心なときに情報を入手できないといった問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、車両が電波ビーコンの通信エリア内において電波ビーコン直下位置前で停止した場合においても、電波ビーコンの情報を運転者が得ることができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の路車間通信車載装置は、路上に設置された路上機のアンテナから送信される信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号に基づいて車両が前記路上機のアンテナの通信エリアに入ったかどうかを識別する通信エリア識別手段と、前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入っていると識別されたとき、前記受信手段によって受信された信号に含まれている道路情報等のデータを検出するデータ検出手段と、車両が前記アンテナの直下を通過したことを検出する直下検出手段と、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されたときに、前記データ検出手段によって検出されたデータを、該データが示す前記道路情報等を運転者が知り得る状態になるよう有効化するデータ有効化手段とを備えた路車間通信車載装置であって、前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入ったと識別されてからの経過時間が、該通信エリアに入ってから前記アンテナの直下を通過するまでに要する時間として該通信エリアを走行中に停止せざるを得なくなる状況が生じる非常時とは異なる平常時ではあり得ない所定時間を超えたか否かを判断する経過時間判断手段を備え、前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が所定時間を超えたと判断されたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化することを特徴とする。
【００１２】
上記の路車間通信車載装置においては、路上機から送信される信号（例えば準マイクロ波帯の電波）を受信手段が受信し、その受信信号に基づいて車両が通信エリアに入ったかどうかを通信エリア識別手段が識別する。例えば受信手段は受信信号の受信レベル、すなわち電波の電界強度を検出するようにし、通信エリア識別手段は受信レベルが予め設定された基準値を超えた場合、路上機の通信エリア内に車両が入ったことを識別するようにしてもよい。車両が通信エリア内に入ると、データ検出手段は道路情報等のデータ検出を開始する。通常、道路交通情報等のデータを提供する管理者側が本来意図していない地点でデータが有効化されるのを防ぐため、この検出されたデータは路上機の直下位置に来るまでは有効化されない。ここで、データの有効化とは、道路情報等のデータが実際にカーナビゲーション装置等の外部装置や各種表示・報知装置等に転送されて、運転者が道路情報等を知り得る状態になることを意味する。
【００１３】
しかしながら、この路車間通信車載装置においては、車両が路上機のアンテナ直下を通過したことが直下検出手段によって検出されていなくても、通信エリア内における経過時間が所定の時間を超えたと経過時間判断手段が判断した場合にはデータを有効化する。従って、通信エリア内に車両が入った後所定時間経過してもなお路上機の直下を通過できない場合でも、自動的にデータを有効化する。
【００１４】
つまり、上記の路車間通信車載装置においては、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、所定の時間が経過すればデータが自動的に有効化される。従って、上記の路車間車載通信装置によれば、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような緊急時においても運転者は確実に道路情報等を得ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の路車間通信車載装置は、請求項１記載の路車間通信車載装置において、前記データ検出手段によって検出されたデータの前記有効化を車両乗員の入力操作によって要求するマニュアル有効化要求手段を備え、前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が前記所定時間を超えたと判断されるか、又は、前記マニュアル有効化要求手段によってデータの有効化が要求されていたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化することを特徴とする。
【００１６】
上記の路車間通信車載装置においては、マニュアル有効化要求手段を備えたことにより、通信エリア内に車両が入った後所定時間経過してもなお路上機の直下を通過できない場合でも、運転者等が必要に応じて任意にデータの有効化をデータ有効化手段に対して要求することができる。マニュアル有効化設定手段としては、例えば表示装置の画面上で操作する周知のタッチパネル式スイッチや、手動の操作スイッチなどが挙げられる。データ有効化手段は、マニュアル有効化要求手段からデータを有効化するよう要求があった場合、データの有効化を行う。
【００１７】
つまり、上記の路車間通信車載装置においては、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、運転者は道路交通情報等を知りたいときにいつでも受信したデータを有効化できる。従って、上記の路車間通信車載装置によれば、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような緊急時においても運転者は確実に道路情報等を得ることができる。また、上記のような高速道路上における非常時の他、例えば高速道路のサービスエリアやパーキングエリア等に路上機が設置されている場合、駐車あるいは停車している車両においても、操作スイッチ等により運転者が必要に応じてデータを有効化でき、最新の道路交通情報等を入手することができる。
また、たとえそのようなデータを有効化する操作をしない場合でも、経過時間判断手段を備えており、その経過時間判断手段によって予め設定された時間を超えたと判断された場合には、自動的にデータが有効化される。従って、上記の路車間通信車載装置によれば、運転者は通信エリア内にいる限り、確実に道路交通情報等を入手することができる。
【００２０】
なお、請求項１又は２に示した路車間通信車載装置では、通信エリア内において車両が路上機アンテナの直下位置を通過できなくても、所定時間経過後又はマニュアル有効化要求手段による有効化要求がなされている場合にはデータが有効化されるが、データの有効化後に車両が通信エリアにいる間、データの有効化が繰り返し行われ続けると、例えば同じ情報が表示装置の画面等に繰り返し表示されて、運転者にとって煩わしくなるおそれがある。
【００２１】
そこで、請求項３に記載の路車間通信車載装置は、請求項１又は２記載の路車間通信車載装置であって、前記データ有効化手段は、データ検出手段によって検出されたデータが、車両が前記通信エリア内に入って初めて検出されたデータ又は既に検出されたデータの更新データである場合にのみ、当該データを前記有効化することを特徴とする。データが初めて検出されたもの又は更新されたものであるかどうかは、例えば受信した信号に含まれるデータ更新情報等により判定すればよい。このような構成の路車間通信車載装置では、上記のようにデータが有効化される場合、データが新規のものであるか又は更新されたものである場合にのみデータの有効化を行い、既に有効化済みのデータは有効化しない。そのため、同じデータの重複有効化を防止でき、運転者にとって快適な情報提供ができる。また、路上機アンテナ直下位置の通過前に限らず、直下位置通過後においても、上記同様の手段により有効化するようにしてもよい。そのようにすれば、例えば直下位置を通過した直後に車両を停止せざるを得ない状況になっても、同じ情報の重複有効化を防ぐことができる。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載の路車間通信車載装置において、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに前記経過時間判断手段によって前記経過時間が所定時間を超えたと判断されたことにより、前記データ検出手段により検出されたデータが前記データ有効化手段によって前記有効化されたときに、該有効化が前記アンテナの直下を通過する前になされたものである旨の表示を行う表示手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の路車間通信車載装置の概略構成を表すブロック図である。路車間通信車載装置１１は、アンテナユニット１２と送受信ユニット１３とから構成されている。アンテナユニット１２は、電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号を受信し、さらに光ビーコンとの間で光ビーコン信号の送受信を行うものである。また、送受信ユニット１３は、アンテナユニット１２で受信した電波ビーコン信号及び光ビーコン信号に含まれる各種情報を取得して、カーナビゲーションシステム等の外部装置に転送するとともに、車両識別情報等を含む光ビーコン信号を作成してアンテナユニット１２に転送するものである。
【００２３】
アンテナユニット１２は、アンテナ１４ａ、高周波受信部１４、投受光部１５ａ、光電変換部１５、及び多重・分離部１６から構成されている。アンテナ１４ａ及び高周波受信部１４は本発明の受信手段に相当するものであり、電波ビーコンから送信される準マイクロ波帯の電波（電波ビーコン信号）を受信して、受信した電波ビーコン信号を多重・分離部１６に出力する。投受光部１５ａ及び光電変換部１５は、光ビーコンから送信される光（赤外線）信号を受信して光電変換を行い、その変換された光ビーコン信号を多重・分離部１６に出力するとともに、多重・分離部１６からの光ビーコン信号を光電変換して光ビーコンに対して送信するように構成されている。
【００２４】
多重・分離部１６は、受信した電波ビーコン信号及び光ビーコン信号を多重化して送受信ユニット１３に転送する。信号の多重化は、例えば周波数分割方式や時分割方式等、種々の方法を採用できる。また、送受信ユニット１３から転送された信号を受けて光ビーコン信号を分離する。なお、アンテナユニット１２を動作させるための直流電圧等の電源も、これらの信号とともに多重化されて送受信ユニット１３から供給されているが、別途電源供給用のケーブルを設けて供給する構成にしてもよい。
【００２５】
上記のアンテナユニット１２は、例えば車両室内のインパネ上部やフロントガラスの上部など、電波ビーコンの送信アンテナ及び光ビーコンの投受光装置に対して見通し可能となる位置、すなわち電波ビーコン信号の受信及び光ビーコン信号の送受信が可能な位置に設置すればよい。また、例えばアンテナ１４ａを車両室内のリヤウィンドウ下部に設け、投受光部１５ａを車両室内のインパネ上部に設けるなど、アンテナユニット１２の形態は特に限定されない。
【００２６】
一方、送受信ユニット１３は、多重・分離部１７、高周波変換部１８、中間周波増幅部１９、直下・方向検出部２０、データ再生・生成部２１、振幅検出部２２、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と称す）２３、ＲＡＭ２４、通信制御部２５、直流電源装置２６などから構成されている。
【００２７】
多重・分離部１７は、アンテナユニット１２の多重・分離部１６から多重化して転送された電波ビーコン信号と光ビーコン信号とを分離するとともに、データ再生・生成部２１にて生成された光ビーコン信号をアンテナユニット１２に転送する。振幅検出部２２は、多重・分離部１７から入力された光ビーコン信号の強度を検出し、それを受信レベルとしてマイコン２３に出力する。
【００２８】
高周波変換部１８は、多重・分離部１７で分離された電波ビーコン信号を中間周波数に変換して中間周波増幅部１９に出力する。その中間周波増幅部１９は、中間周波数の電波ビーコン信号を復調して電波ビーコン復調データを生成し、その電波ビーコン復調データを直下・方向検出部２０に出力する。ここで、電波ビーコン信号の復調について概略説明する。アンテナ１４ａで受信した電波ビーコン信号は、［従来の技術］で既述の通りＧＭＳＫ変調成分とＡＭ変調成分とを含んでおり、それぞれの成分を取り出すために、中間周波増幅部１９でＧＭＳＫ復調及びＡＭ復調を行う。ＧＭＳＫ復調によって得られたＧＭＳＫ復調成分、及びＡＭ復調によって得られたＡＭ復調成分はいずれも、電波ビーコン復調データとして直下・方向検出部２０に出力される。
【００２９】
また、中間周波増幅部１９は、電波ビーコン信号の強度（電界強度）を検出し、それを受信レベルとしてマイコン２３に出力する。直下検出手段としての直下・方向検出部２０は、電波ビーコン復調データの位相情報（ＡＭ復調成分）に基づいて電波ビーコンの直下位置を検出し、直下信号を生成する。さらに直下・方向検出部２０は、電波ビーコン復調データのＧＭＳＫ変調成分に基づいて位置情報や渋滞情報等の各種道路交通情報を含む電波ビーコンデータを生成し、その生成した電波ビーコンデータと直下信号とをマイコン２３に出力する。なお、本発明の通信エリア識別手段に相当するものが上記の中間周波増幅部１９及びマイコン２３であり、本発明のデータ検出手段に相当するものが上記の中間周波増幅部１９、直下・方向検出部２０、マイコン２３、及びＲＡＭ２４である。
【００３０】
マイコン２３は、図示しないＲＯＭ等の不揮発性メモリに予め格納されたプログラムに従って、光ビーコンデータ処理や後述する電波ビーコンデータ処理を行い、電波ビーコン信号及び光ビーコン信号に含まれる位置情報や道路交通情報などの情報を得てＲＡＭ２４に格納する。そして、マイコン２３はその情報を通信制御部２５を介してカーナビゲーション装置２７に転送するようになっている。また、マイコン２３は本発明の経過時間判断手段としてのタイマー２３ａを有しており、車両が通信エリア内に入ったと判断すると、このタイマー２３ａによる周知のタイマー機能を用いて、通信エリアに入ってからの経過時間の計測を行う。
【００３１】
マイコン２３は、本発明のデータ有効化手段でもあり、通常は車両が電波ビーコンの直下位置を通過したことが識別された時にデータの有効化、すなわち通信制御部２５を介して道路交通情報等のカーナビゲーション装置２７への転送を行うが、電波ビーコンの直下位置を通過する前であっても予め設定された時間を過ぎたときに情報の転送を行う。また、同じく電波ビーコンの直下位置を通過する前であっても、後述するカーナビゲーション装置２７のタッチパネル式スイッチ３２によって、運転者から電波ビーコンデータの有効化要求があれば、情報の転送を行う。ここで、上記のタッチパネル式スイッチ３２は、例えば液晶表示装置の画面上に直接接触することにより操作を行う周知のスイッチであり、本発明のマニュアル有効化要求手段に相当するものである。
【００３２】
なお、送受信ユニット１３は、ＦＭ多重放送を受信することもでき、図示しないＦＭチューナー、ＦＭ検波部、及びＦＭ多重再生部を備えている。従って、ＦＭ多重放送を受信して広域道路交通情報などを得ることもできる。また、直流電源装置２６は、イグニッションキーシリンダのＡｃｃスイッチを介して車載バッテリーから供給される電圧を入力し、アンテナユニット１２及び送受信ユニット１３の各部に供給する直流電源を生成する。
【００３３】
カーナビゲーション装置２７は、主にナビＥＣＵ２８、地図データ入力部２９、位置検出部３０、及び表示装置３１で構成される。地図データ入力部２９は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの記憶媒体に記憶された地図データ（道路データや地形・地名・建物データ等）を入力するための装置である。位置検出部３０は、周知のジャイロスコープや車速センサ、ＧＰＳ受信機等を有し、これらを利用して自車位置を検出するものである。ＥＣＵ２８は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどが備えられ、通常のコンピュータとして構成されたものである。このＥＣＵ２８では、地図データ入力部２９によって得られる地図データや位置検出部３０によって得られる自車位置などの各種データ及び路車間通信車載装置１１から転送されてくる道路交通情報などに基づいた各種データ処理を行い、処理されたデータを表示装置３１に出力する。
【００３４】
表示装置３１はカラー表示装置であり、表示装置３１の画面には、地図データや自車の現在位置マーク、目的地までの誘導経路などを重ねて表示することができる。また、電波ビーコンや光ビーコンから得られた道路交通情報なども重ねて表示することができる。
【００３５】
次に、マイコン２３が実行する電波ビーコンデータ処理について、図２に基づいて説明する。図２は、受信データの有効化処理を示すフローチャートである。まず、ステップ（以下「Ｓ］と略す）２１０で、車両が電波ビーコンの通信エリア内に入っているかどうかを判定する。この判定は、［従来の技術］で既述の通り、電波ビーコン信号の受信レベルを常時監視し、受信レベルが予め設定した所定の値以上になったとき、電波ビーコンの通信エリア内に入ったものと判定するものであり、受信レベルの監視及び通信エリア判定はマイコン２３により行われる。従って、Ｓ２１０で車両が通信エリアに位置していると判定された場合はＳ２２０に進み、通信エリア外であると判定された場合は再びＳ２１０に戻って、車両が通信エリアに入るまでＳ２１０の処理を繰り返す。Ｓ２１０で車両が通信エリアに入ったものと判定されると、Ｓ２２０でタイマーをスタートさせて、車両が電波ビーコンの通信エリア内に入ってからの経過時間を計測する。このタイマーは、既述の通りマイコン２３に内蔵されているタイマー機能を利用している。
【００３６】
次に、Ｓ２３０で、電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号の受信処理を開始する。受信処理は、主として直下・方向検出部２０にて生成された電波ビーコンデータを基にマイコン２３にて情報毎に分類し、ＲＡＭ２４に格納するものである。各種道路交通情報を含んだ電波ビーコン信号は、通常複数のデータフレームで構成され、各データフレームには上記の電波ビーコンデータ及び位相情報の他にフレーム番号、更新情報、情報種別を示す大区分ＩＤ等の情報が付加されている。従って、ＩＤに基づいて情報を分類してＲＡＭ２４に格納し、情報の更新もＩＤ単位で行い、更新が行われない情報については、前回までの受信処理で得られた情報をそのまま保持するようにしている。このようにして、電波ビーコンから送信される渋滞情報や規制情報等の各種道路交通情報をＲＡＭ２４に蓄積していく。
【００３７】
Ｓ２４０では、手動設定により電波ビーコンデータの有効化が要求されているか否かを判断する。即ち、カーナビゲーション装置２７の表示装置３１の画面を用いた周知のタッチパネル式スイッチ３２によって運転者から電波ビーコンデータの有効化要求がなされている場合、手動設定されているものとしてＳ２７０に進む。手動設定の方法は、上記のタッチパネル式スイッチ３２を用いた設定に限らず、カーナビゲーション装置２７の操作スイッチ等により設定したり、リモコンによる遠隔設定や音声入力による設定など、その方法は適宜選択すればよい。手動設定であれば非常処理モードとしてＳ２７０に進み、手動設定でない場合（自動設定）はＳ２５０に進む。
【００３８】
Ｓ２５０では、車両が電波ビーコンの通信エリア内に滞留している時間を判定する。具体的には、Ｓ２２０において車両が電波ビーコンの通信エリア内に入ったと判定されたときにスタートしたタイマー２３ａの経過時間ｔをみて、その経過時間ｔが予めマイコン２３内に設定された所定時間Ｔ以下であれば通常処理モードとしてＳ２６０へ進み、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合、非常処理モードとしてＳ２７０に進む。例えば車両が高速道路を時速８０ｋｍで走行している場合、平常時であれば約３秒で電波ビーコンの通信エリアを通過することになる。従って所定時間Ｔは、事故等による大渋滞の発生のない平常時ではまずあり得ない時間、例えば２分を設定する。
【００３９】
Ｓ２６０では、車両が電波ビーコンの直下位置を通過したかどうかを判定する。直下位置の判定方法は、電波ビーコンの直下位置を境にして通過する前のエリアと通過した後のエリアの電波ビーコン信号の位相が反対になっていることを利用して、位相が判定したときに電波ビーコンの直下であると判定する。すなわち、既述のように、図４において車両が同相エリアから逆相エリアに移ると、電波ビーコン信号のＡＭ変調成分の位相が反転するため、直下位置の判定をすることができる。また、位相の反転の仕方、すなわち同相から逆相への反転かそれとも逆相から同相への反転かをみることにより、車両が道路上をどちらの方向に走行しているかを検出することもできる。なお、Ｓ２６０の直下検出判断によって直下位置を通過したと判断されると、直下検出済みのフラグがセットされるため、その後は通信エリアから出ない限り、Ｓ２６０の判断は「ＹＥＳ」となり続ける。
【００４０】
Ｓ２６０で、車両が直下位置を通過したと判定された場合、Ｓ２７０に進み、電波ビーコンデータがその通信エリア内で初めて受信したデータ（初回データ）もしくは更新されたデータ（更新データ）であるかどうかを判断する。この判断は、例えば電波ビーコンデータに含まれる各データフレームのヘッダ内にある更新ビットから、データの更新情報等があるかどうかを判定することにより行う。初回データもしくは更新データであれば、Ｓ２８０に進んで電波ビーコンデータの有効化、すなわちカーナビゲーション装置２７への情報転送を行い表示装置３１に道路交通情報等を表示させる。情報転送後はＳ２９０に進み、車両が電波ビーコンの通信エリアから出たかどうかを判定する。また、Ｓ２６０で車両がまだ直下位置を通過していないと判断された場合も、Ｓ２９０に進む。Ｓ２９０における判定は、Ｓ２１０における判定と同様、電波ビーコン信号の受信レベルに基づいて行う。車両がまだ通信エリア内にいる場合は再びＳ２３０に戻って受信処理を継続し、通信エリアから出たと判定された場合は受信処理を終了する。
【００４１】
尚、Ｓ２４０において手動設定と判断された場合や、Ｓ２５０で通信エリア内での経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合も、上記の通り非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行う。
本実施形態において、Ｓ２１０が本発明の通信エリア識別手段の処理に相当し、Ｓ２３０が本発明のデータ検出手段の処理に相当し、Ｓ２４０が本発明のマニュアル有効化要求手段の処理に相当し、Ｓ２２０及びＳ２５０が本発明の経過時間判断手段に相当し、Ｓ２６０が本発明の直下検出手段の処理に相当する。また、本実施形態において、Ｓ２４０、Ｓ２５０又はＳ２６０でＹＥＳと判断されたときにＳ２７０、Ｓ２８０を行う処理が、本発明のデータ有効化手段に相当する。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態の路車間通信車載装置では、例えば渋滞や事故等の非常事態などにより、通信エリア内で車両を停止せざるを得ない状況になって長時間路上機の直下を通過できない状態になっても、運転者がタッチパネル式スイッチ３２によって電波ビーコンデータの有効化を要求でき、通信エリア内であれば常にカーナビゲーション装置２７への情報転送ができる。従って、このように道路交通情報のニーズが平常時に比べて高くなるような非常事態時であっても、運転者が必要に応じて最新の情報を入手することができる。また、上記のような非常時の他、例えば高速道路のサービスエリアやパーキングエリア等に路上機が設置されている場合、駐車あるいは停車している車両においても、タッチパネル式スイッチ３２により運転者が必要に応じてデータを有効化でき、最新の道路交通情報等を入手することができる。
【００４３】
また、たとえタッチパネル式スイッチ３２によってデータを有効化する要求がなされていない場合でも、車両が通信エリアに入ってからの経過時間が予め設定された時間を超えたと判断された場合には、自動的にデータが有効化される。従って、運転者は通信エリア内にいる限り、確実に道路交通情報等を入手することができる。
【００４４】
さらに、上記のようにデータが有効化される場合、データが初回のものであるか又は更新されたものである場合にのみデータの有効化を行い、既に有効化済みのデータは有効化しない。そのため、同じデータの重複有効化を防止でき、運転者にとって快適な情報提供ができる。また、路上機アンテナ直下位置の通過前に限らず、直下位置通過後においても、上記同様の手段により有効化を行うため、例えば直下位置を通過した直後に車両を停止せざるを得ない状況になっても、同じ情報の重複有効化を防ぐことができる。
【００４５】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、図２に示したＶＩＣＳ情報受信処理は、図３に示す手順で処理してもよい。図３の処理については、以下に説明する通りである。なお、図３におけるＳ２１０〜Ｓ２９０の各処理については、図２と同様であるため図２と同じ符号を付し、その説明を省略する。Ｓ２３０において受信処理を行った後、Ｓ２６０に進んで車両が電波ビーコンの直下位置を通過したかどうかの判定を行う。直下位置を通過した場合はＳ２７０以降の処理を行い、直下位置を通過していないならば、Ｓ２４０にて既述の手動設定の有無の判断を行う。Ｓ２４０で手動設定と判断された場合は非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行い、手動設定と判断されない場合（自動設定）はＳ２５０に進む。Ｓ２５０において、通信エリア内での経過時間ｔの判定を行い、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えていなければＳ２９０に進むが、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えた場合は非常処理モードとしてＳ２７０以下の処理を行う。
【００４６】
また、本実施形態では、車両が通信エリアに入ってからの経過時間の基準値を例えば２分としたが、これに限らず任意の時間に設定すればよく、運転者が好みに応じて時間を自由に設定できるような構成にしてもよい。
さらに、本実施形態では外部のカーナビゲーション装置２７に情報を転送する構成にしたが、例えば車載テレビ等のディスプレイ装置に直接転送して情報を表示させるようにしてもいいし、路車間通信車載装置１１に直接表示装置を設けて情報を表示させるようにしてもよい。また、表示装置への表示に限らず、例えば音声によって情報を運転者に知らせるようにしてもよく、運転者が情報を得る形態は特に限定されない。また、路車間通信車載装置１１は、カーナビゲーション装置２７に内蔵する構成にしてもよい。
【００４７】
さらにまた、通信エリア内において長時間電波ビーコンの直下を通過できず、予め設定された時間を過ぎることによりデータが有効化される場合、及び手動設定によりデータが有効化される場合に、表示装置３１に情報を表示するのと同時に、例えば「非常時モード」であることも表示させるようにしてもよい。つまり、データを提供する管理者側が本来意図していない地点でデータを有効化しているおそれのあることを運転者に報知する。この結果、運転者は報知された情報が適格性を欠くこともあり得ると認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の路車間通信車載装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態の受信データの有効化処理を示すフローチャートである。
【図３】 本実施形態の受信データの有効化処理の別の方法を示すフローチャートである。
【図４】 電波ビーコンの設置状態及びその通信エリアを示す概略説明図である。
【図５】 電波ビーコンの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１・・・路車間通信車載装置
１２・・・アンテナユニット
１３・・・送受信ユニット
１４・・・高周波受信部、１４ａ・・・アンテナ
１５・・・光電変換部、 １５ａ・・・投受光部
１６、１７・・・多重・分離部
１８・・・高周波変換部、１９・・・中間周波増幅部
２０・・・直下・方向検出部
２１・・・データ再生・生成部
２２・・・振幅検出部、 ２５・・・通信制御部
２７・・・カーナビゲーション装置
２８・・・ナビＥＣＵ
２９・・・地図データ入力部
３０・・・位置検出部、 ３１・・・表示装置
３２・・・タッチパネル式スイッチ
Claims (4)
- 路上に設置された路上機のアンテナから送信される信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された信号に基づいて車両が前記路上機のアンテナの通信エリアに入ったかどうかを識別する通信エリア識別手段と、
前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入っていると識別されたとき、前記受信手段によって受信された信号に含まれている道路情報等のデータを検出するデータ検出手段と、
車両が前記アンテナの直下を通過したことを検出する直下検出手段と、
車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されたときに、前記データ検出手段によって検出されたデータを、該データが示す前記道路情報等を運転者が知り得る状態になるよう有効化するデータ有効化手段と
を備えた路車間通信車載装置であって、
前記通信エリア識別手段によって車両が前記通信エリアに入ったと識別されてからの経過時間が、該通信エリアに入ってから前記アンテナの直下を通過するまでに要する時間として該通信エリアを走行中に停止せざるを得なくなる状況が生じる非常時とは異なる平常時ではあり得ない所定時間を超えたか否かを判断する経過時間判断手段を備え、
前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が前記所定時間を超えたと判断されたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化する
ことを特徴とする路車間通信車載装置。 - 前記データ検出手段によって検出されたデータの前記有効化を車両乗員の入力操作によって要求するマニュアル有効化要求手段を備え、
前記データ有効化手段は、車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに、前記経過時間判断手段によって前記経過時間が前記所定時間を超えたと判断されるか、又は、前記マニュアル有効化要求手段によってデータの有効化が要求されていたならば、前記データ検出手段によって検出されたデータを前記有効化する
ことを特徴とする請求項１記載の路車間通信車載装置。 - 前記データ有効化手段は、前記データ検出手段によって検出されたデータが、車両が前記通信エリア内に入って初めて検出されたデータ又は既に検出されたデータの更新データである場合にのみ、当該データを前記有効化することを特徴とする請求項１又は２記載の路車間通信車載装置。
- 車両が前記アンテナの直下を通過したことが前記直下検出手段によって検出されていないときに前記経過時間判断手段によって前記経過時間が所定時間を超えたと判断されたことにより、前記データ検出手段により検出されたデータが前記データ有効化手段によって前記有効化されたときに、該有効化が前記アンテナの直下を通過する前になされたものである旨の表示を行う表示手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の路車間通信車載装置。
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