JP4255772B2 - 車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム - Google Patents
車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4255772B2 JP4255772B2 JP2003204917A JP2003204917A JP4255772B2 JP 4255772 B2 JP4255772 B2 JP 4255772B2 JP 2003204917 A JP2003204917 A JP 2003204917A JP 2003204917 A JP2003204917 A JP 2003204917A JP 4255772 B2 JP4255772 B2 JP 4255772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- information
- time
- acquired
- host
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムに関し、特に、自車両が現に迎えている局面を正確に判定可能な車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車（車両）事故の予防を目的として、自車両と他車両との距離を算出し、必要に応じて運転者に通知する技術が知られている。例えば、電波を用いたレーダを使用する場合では、自車両の前方や後方に電波を照射し、反射波を受信するまでの時間を計測することで、前方の車両や後方の車両との車間距離を算出することができる。
【０００３】
また、車両間の通信を利用して車間距離を求める技術として、特許文献１に示された車々間通信装置では、自車両にとって必要な情報のみを受信し、他車両との距離を求める技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動車事故を防止するためには、前方、後方の車間距離のみならず、車両の走行状態、すなわち自車両が現に迎えている局面（シチュエーション）を正確に把握する必要がある。例えば、レーダを用いた車間距離の計測では、交差点で建物の影にいる車両などを見落とす危険がある。
【０００６】
また、位置情報のみに基づいて必要な情報を選択すると、道路の状態などから考えて危険がない場合であっても自車両近傍に他車両が存在するとして警報を出力してしまうという問題が生ずる。
【０００７】
すなわち、上述した従来の車間距離の算出と、車間距離に依存した危険判定では、自車両が現に迎えている局面を正確に特定することができず、危険を判断する精度が落ちるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、自車両が現に迎えている局面を正確に判定可能な車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る車両管理装置は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理装置であって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手段と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手段によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手段と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手段と、前記信号の受信時に前記時刻取得手段によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手段によって取得された地図情報、前記車両情報取得手段によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手段によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した車両管理装置では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００１９】
また、請求項２の発明に係る車両管理装置は、請求項１に記載の発明において、前記局面判定手段は、前記自車両が現に迎えている局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定し、該車両を所定のモニタ上に表示することを特徴とする。
【００２０】
この請求項２の発明によれば、自車両が現に迎えている局面を判定し、判定した局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定してカーナビゲーションシステムなどのモニタ上に表示する。
【００２５】
また、請求項３の発明に係る車両管理方法は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法であって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信工程と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信工程によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得工程と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得工程と、前記信号の受信時に前記時刻取得工程によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得工程によって取得された地図情報、前記車両情報取得工程によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出工程によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
この請求項３の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した側では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００２７】
また、請求項４の発明に係る車両管理プログラムは、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法をコンピュータに実行させる車両管理プログラムであって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手順と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手順によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手順と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手順と、前記信号の受信時に前記時刻取得手順によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手順によって取得された地図情報、前記車両情報取得手順によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手順によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
この請求項４の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した側では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、この発明に係る車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムの好適な実施の形態について説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
まず、本実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成について説明する。図１は、本実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、車両管理装置２は、ＧＰＳ(Global Positioning System)１に接続され、アンテナ３，４を有する。さらに車両管理装置２は、その内部に送信部２１、受信部２２、現在位置取得部２３、地図情報取得部２４、局面判定部２５、警告処理部２６および制御処理部２７を有する。
【００３１】
現在位置取得部２３および地図情報取得部２４は、それぞれＧＰＳ１との通信によって自車両の現在位置および現在位置近傍の地図情報を取得する。送信部２１は、現在位置取得部２３が取得した現在位置を、アンテナ３を介して他の車両に送信する。
【００３２】
一方、受信部２２は、他の車両が送信した情報を、アンテナ４を介して受信して局面判定部２５に送信する。局面判定部２５は、現在位置取得部２３が取得した現在位置、地図情報取得部２４が取得した地図情報および受信部２２が受信した他車両の情報をもとに、自車両が現に迎えている局面（シチュエーション）を判定する。
【００３３】
警告処理部２６は、局面判定部２５による判定の結果、運転者などに警告を行う必要がある場合に必要な警告をおこなう処理部である。また、制御処理部２７は、局面判定部２５による判定の結果、自車両に対して何らかの制御処理、例えばブレーキ制御やアクセル制御を行う必要がある場合に必要な制御処理を実行する処理部である。
【００３４】
つぎに、車両管理装置２における車両管理の概念について説明する。図２（ａ）は、実際の道路上における状態を示す図である。車両管理装置２は、この道路状態を把握することで、図２（ｂ）に示すような局面データを作成する。図２（ａ）において、自車両３０は、交差点に進入する直前であり、他車両３１は交差点の右手から接近している。また、他車両３２は、自車両３０の反対車線から交差点に接近しており、他車両３３は、交差点の左手から交差点に接近している。
【００３５】
自車両３０は、他車両３１〜３３が送信した車両情報を受信して、図２（ｂ）に示した局面データを作成する。ここで、自車両３０と他車両３２とは対向しているため、自車両３０は他車両３２が発信した車両情報を直接に受信することができる。
【００３６】
一方、自車両３０が他車両３１や他車両３３から発信された車両情報を受信する際、交差点近傍の建造物に遮られ、直接に車両情報を受信することが困難な場合がある。そこで、交差点に建造物がある場合には、交差点に設置したパッシブトランスポンダなどによって他車両３１，３３から発信された車両情報の伝播方向を曲げて自車両３０に受信させる。
【００３７】
電波レーダのように自車両から発信した電波の反射波を受信して車間距離を算出する場合では、発信された電波は他車両に到達し、他車両で反射した電波が自車両に到達する必要がある。このように電波を往復させる方法では、往路、復路でそれぞれパッシブトランスポンダを介すると、Ｓ／Ｎ比が低下して通信に必要な信号強度を得られない。しかし、本実施の形態のような単方向の通信ではパッシブトランスポンダを介したとしても十分な信号強度を得ることができる。
【００３８】
具体的には、他車両３１が発信した車両情報は、パッシブトランスポンダ４１を介して自車両３０に到達する。また、他車両３３が発信した車両情報は、パッシブトランスポンダ４４を介して自車両３０に到達する。さらにパッシブトランスポンダ４１〜４４は双方向性であるので、自車両３０が発信した車両情報は各パッシブトランスポンダを介して他車両に受信される。
【００３９】
ところで、図２（ａ）においては、交差点の各方向から進入する車両が相互に通信できるようにパッシブトランスポンダを交差点の角に４つ設置しているが、パッシブトランスポンダは必ずしも交差点の角に設ける必要はなく、各方向に伝播方向を振り分ける単一のパッシブトランスポンダを交差点の中央に配置するようにしても良い。
【００４０】
また、交差点の見通しが良い場合や交差点での回折によって十分な強度の信号を受信できる場合には、必ずしもパッシブトランスポンダを設ける必要はない。さらに、交差点に進入可能な道路のうち、特定の道路について通信が困難である場合には、その通信が困難な道路に対してのみパッシブトランスポンダを設けるようにしても良い。
【００４１】
他車両３１〜３３は、自らの位置情報や移動方向、速度などを車両情報として送信している。そこで、自車両３０に搭載された車両管理装置２は、他車両３１〜３３から車両情報を受信し、自車両の位置などの情報や、地図情報を用いて局面データを作成することができる。図２（ｂ）に示した局面データは、地図情報取得部２４がＧＰＳ１から取得した地図情報５０に、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から取得した位置情報を含む自車両情報３０ａを重ね合わせ、さらに他車両３１の車両情報３１ａ、他車両３２の車両情報３２ａ、他車両３３の車両情報３３ａを重ね合わせている。
【００４２】
このように、地図情報、自車両の情報および他車両の情報を組み合わせて用いることで、局面判定部２５は、自車両が迎えている局面を正確に判定することができる。
【００４３】
つぎに、車両管理装置２が送受信する車両情報について説明する。送信部２１は、自車両の位置情報をもとに拡散符号を作成し、作成した拡散符号（コード）を用いてスペクトラム拡散した電波を送信する。また、受信部２２は、受信した電波を逆拡散可能な拡散符号を求めることで、受信した電波から他車両の情報を読み出す。ここで、スペクトラム拡散される電波にも情報を持たせることができるので、例えば他の車載機器（例えば他車両との相対距離を検出するためのレーダ装置など）が送受信する電波に対して位置情報に基づいたスペクトラム拡散を施せば、他の車載機器とアンテナ３，４を共用し、異なる複数のデータを持たせた車両間通信を実現することができる。
【００４４】
図３は、図１に示した送信部２１および受信部２２の内部構成を説明する説明図である。同図に示すように、送信部２１は、その内部に送信データ作成部２１ａ、スペクトラム拡散処理部２１ｂ、拡散符号作成部２１ｃを有する。また、受信部２２は、その内部に逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂ、データ受信部２２ｃおよび車両情報取得部２２ｄを有する。
【００４５】
拡散符号作成部２１ｃは、現在位置取得部２３と接続され、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から取得した自車両の位置情報をもとに拡散符号を作成する。また、送信データ作成部２１ａは、スペクトラム拡散元のデータを作成する。この送信データ作成部２１が作成するデータは、車両管理装置２が生成する情報であっても良いし、上述したように他の車載機器が使用するデータであってもよい。また、なんら情報を有さない波形データとしてもよい。
【００４６】
スペクトラム拡散処理部２１ｂは、送信データ作成部２１ａが作成した送信データに対し、拡散符号作成部２１ｃが作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を実行する。さらに、スペクトラム拡散処理部２１ｂは、スペクトラム拡散した電波を、アンテナ３を介して送信する。
【００４７】
一方、逆拡散符号作成部２２ｂは、アンテナ４を介して受信した電波の逆拡散に用いる逆拡散符号を作成する。また、逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した逆拡散符号を用いて逆拡散処理を実行し、逆拡散によって得られた電波波形をデータ受信部２２ｃに送信すると共に逆拡散に用いた逆拡散符号を車両情報取得部２２ｄに送信する。
【００４８】
ところで、車両情報によって拡散符号を変化させて通信するということは、換言するならば、逆拡散に使用すべき拡散符号が不明であるということである。そこで、アンテナ４を介して受信した電波をどの逆拡散符号で逆拡散できるか、すなわち、送信元の他車両がどのような拡散符号でスペクトラム拡散したかを知るため、逆拡散符号作成部２２ｂは順次逆拡散符号を作成し、逆拡散処理部２２ａが逆拡散した際にスペクトラムピークを得られる逆拡散符号を探すこととなる。
【００４９】
ここで、逆拡散符号作成部２２ｂは、現在位置取得部２３が取得した現在位置をもとに、逆拡散に用いる符号を作成する。このように自車両の現在位置を利用することで、自車両近傍の車両を優先して探すことができる。逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した符号を用いて順次逆拡散を実行する。この逆拡散の結果、スペクトラムピークが得られたならば、逆拡散処理部２２ａは、その逆拡散符号がスペクトラム拡散に使用した符号であると判断し、拡散によって得られた電波波形をデータ受信部２２ｃに送信すると共に、逆拡散に用いた逆拡散符号を車両情報取得部２２ｄに送信する。
【００５０】
データ受信部２２ｃは、電波波形が情報を有する場合にその情報を読み出す処理をおこなう。電波波形が有する情報が他の車載機器によって使用されるデータであるならば、データ受信部２２ｃは該当する車載機器に読み出したデータを送信する。また、車両管理装置２において使用される情報であるならば、所定の処理部、例えば局面判定部２５に読み出したデータを送信する。
【００５１】
車両情報取得部２２ｄは、逆拡散符号から車両情報を読み出して局面判定部２５に送信する。他車両は、送信部２１と同様の構成を持つ送信手段を有し、車両情報をもとに作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を行っている。そこで、逆拡散処理部２２ａが逆拡散処理に使用した逆拡散符号から、他車両の車両情報を読み出すことができる。
【００５２】
つぎに、車両管理装置２が車両情報を送受信する場合の処理動作について説明する。図４は車両管理装置２における送信時の処理動作を説明するフローチャートであり、図５は車両管理装置２における受信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【００５３】
車両管理装置２が自車両の情報を送信する場合、図４に示すように、まず、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から自車両の現在位置を取得する（ステップＳ１０１）。つづいて、拡散符号作成部２１ｃが自車両の現在位置をもとに拡散符号を作成する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
その後、スペクトラム拡散処理部２１ｂは、拡散符号作成部２１ｃが作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を実行し（ステップＳ１０３）、スペクトラム拡散した電波をアンテナ３を介して他の車両に送信して（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００５５】
また、車両管理装置２が他車両の情報を受信する場合、図５に示すように、まず、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から自車両の現在位置を取得する（ステップＳ２０１）。つづいて逆拡散符号作成部２２ｂが、自車両の現在位置をもとに逆拡散符号を作成する（ステップＳ２０２）。
【００５６】
その後、逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した逆拡散符号を用い、受信した電波の逆拡散処理をおこなう（ステップＳ２０３）。この逆拡散処理によってスペクトルピークが得られなかったならば（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、逆拡散符号作成部２２ｂは逆拡散符号を再度作成し（ステップＳ２０５）、逆拡散処理部２２ａは、作成した逆拡散符号を用いて逆拡散を実行する（ステップＳ２０３）
【００５７】
一方、ステップＳ２０３の逆拡散処理によってスペクトルピークが得られたならば（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、車両情報取得部２２ｄは、その符号から相手車両の情報を取得し（ステップＳ２０６）、局面判定部２５は、相手車両の情報、自車両の情報および地図情報取得部２４が取得した地図情報をもとに、局面の判定をおこなう（ステップＳ２０７）。
【００５８】
その後、警告処理部２６および制御処理部２７は、局面判定部２５による判定結果に基づいて必要な警告および制御処理を実行して（ステップＳ２０８）処理を終了する。即ち、自車が他車により危険が及ぶ局面を判定し、その局面の危険度が大きい（出合い頭の衝突の危険度が大である）場合には、警告を実施する。出合い頭の衝突の危険度は、単なる距離情報だけでなく、進行方向や位置関係により総合的に判断される。
【００５９】
つぎに、逆拡散符号作成部２２ｂによる逆拡散符号の作成についてさらに説明する。上述したように、逆拡散符号作成部２２ｂは、自車両の現在位置に基づいて作成する逆拡散符号を順次求める。この時、自車両が現に迎えている局面に対応して逆拡散符号の優先順位を定めることが望ましい。
【００６０】
例えば、自車両が交差点に進入する場合であれば、交差点で最も死角になり易い右方向から接近する車両を優先的に検出することが理想的である。したがって、逆拡散符号作成部２２ｂは、自車両の右前方の位置に対応する逆拡散符号をまず作成し、次に自車両の前方の位置に対応する逆拡散符号、自車両の左前方の位置に対応する逆拡散符号を順次作成していく。
【００６１】
交差点進入時における逆拡散符号の作成順序の具体例を図６に示す。同図に示すように、逆拡散符号作成部２２ｂは、最初に自車両の右前方Ａ点に対応する逆拡散符号を作成し、自車両３０を中心に同心円を描いて周囲の各位置に対応する逆拡散符号を作成している。逆拡散符号の作成にかかる最終位置Ｂは、自車両３０の状態に鑑み、十分に安全と思われる点とすればよい。
【００６２】
ところで、逆拡散符号の作成順序は必ずしも図６に示したような右前方を始点とする同心円状である必要は無く、自車両３０が迎えている局面によって任意に変更できるものである。例えば、直進道路を走行中であれば、左右方向の確認よりも前後方向の確認を優先すべきであるし、前方と左方向に道路がある三叉路であれば右前方に対する確認の重要度は低下する。
【００６３】
このように、車両管理装置２は、自車両および他車両の情報と、地図情報とをもとに自車両が迎えている局面を判定するので、判定精度を向上し、危険がある場合に適切な警告・制御動作を実行することができる。
【００６４】
特に高度な判定精度が必要な局面について、図７を参照して説明する。図７（ａ）では、自車両３０に正対して他車両３４が走行している。自車両３０と他車両３４の位置および進行方向のみを判断基準としたならば、この状況では衝突の危険が大きいと判断される。しかし、地図情報をも参照したならば、自車両３０と他車両３４とは異なる道路上を走行していると知ることができ、衝突の危険が比較的少ないと判定することができる。
【００６５】
同様に、図７（ｂ）では、自車両３０は高架を走行しており、他車両３５は下側の道路を走行している。地図情報を参照して自車両３０の局面を判定したならば、この状況における危険性が低いと正確に判定できる。しかし、自車両３０と他車両３５との位置関係と速度のみを基準に判定したならば、このような高架道路と交差点との峻別ができず、危険性が高いと誤った判定を下すこととなる。
【００６６】
さらに図７（ｃ）では、自車両３０と他車両３６とは、同一方向に走行している。したがって、それぞれの車両の位置情報と進行方向のみを用いて判定したならば、危険なしと判定することとなる。しかしながら、実際の道路はＵ字形状のブラインドカーブとなっており、事故の発生する可能性が高い状態である。この場合においても地図情報を参照して局面を判定することにより、自車両に対する危険を正確に判定することができる。
【００６７】
ところで、自車両に対する危険をより高精度に判定するためには、車両情報としてより多くの情報を送受信することが効果的である。たとえば、位置情報に加え、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などを車両情報として送受信することが望ましい。しかしながら、スペクトラム拡散の符号に多くの情報を付加すると、逆拡散符号の検索が困難となる。
【００６８】
そこで、車両情報の一部をスペクトラム拡散符号の作成に用いるとともに、他の車両情報を送信データ作成部２１ａの出力データとすることで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる。
【００６９】
この場合、送信データ作成部２１ａは、自車両に関する情報、例えば、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などをスペクトラム拡散元データとして出力し、スペクトラム拡散処理部２１ｂはこの車両情報を有するデータを位置情報でスペクトラム拡散することとなる。
【００７０】
また、受信部２２はスペクトラム逆拡散に使用した逆拡散符号から位置情報を取得するとともに、スペクトラム逆拡散によって得られたデータから速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、経路情報などを読み出すこととなる。この場合の受信部２２の構成を図８に示す。図８では、受信部２２は、その内部に逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂ、データ受信部２２ｅおよび車両情報取得部２２ｄを有する。
【００７１】
逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂおよび車両情報取得部２２ｄは、図３に示したそれぞれの処理部と同様に動作する。一方、データ受信部２２ｅは、データ受信部２２ｃと同様に電波波形が有する情報を読み出す処理をおこなうが、ここでは読み出した情報が車両情報であるので、読み出した情報を局面判定部２５に送信している。
【００７２】
つぎに、スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合のデータについてさらに説明する。図９は、スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の送信時のデータ処理を説明する説明図である。同図に示すように、送信時にはまず搬送波Ｓ１に対して速度、方向、ブレーキ状態、アクセル状態などの車両情報を乗せて信号波Ｓ２を作成する。この信号波Ｓ２に対して位置情報に基いたスペクトラム拡散を行った波形が送信波Ｓ３となる。
【００７３】
一方、受信時のデータ処理を図１０に示す。受信時には、送信時の処理によって作成された送信波Ｓ３に対して逆拡散を行うことで位置情報および信号波Ｓ２を取り出す。さらに信号波Ｓ２から速度、方向、ブレーキ状態、アクセル状態などを取り出すことができる。
【００７４】
このように、スペクトラム拡散元に車両情報を用いることで、周辺の車両の状態を詳細に取得し、高精な危険予測を行うことができる。この危険予測について図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、危険の予測方法を説明する説明図であり、図１１（ｂ）は、予測結果をもとにカーナビゲーションシステムのモニタに表示する画面例である。
【００７５】
図１１（ａ）において、自車両３０は、交差点に進入する直前であり、他車両３１は交差点の右手から接近している。また、他車両３２は、自車両３０の反対車線から交差点に接近しており、他車両３３は、交差点の左手から交差点に接近している。
【００７６】
この図１１（ａ）に示した状態で他車両３１〜３３と通信して各車両の位置、速度、アクセル状態、ブレーキ状態、経路情報などを取得することで、他車両３１〜３３の進路を予測することができる。具体的には図１１（ａ）では、他車両３３は左折して車両位置３３ｂに移動し、他車両３２は左折して車両位置３２ｂに移動することが予測されている。
【００７７】
さらに、他車両３１は直進することが予測されているが、この他車両３１の予測移動位置は、自車両３０の位置や速度などから予測した移動位置と略同一である。そのため、自車両３０と他車両３１との衝突Ａ１が予測されることとなる。
【００７８】
車両管理装置２は、この予測結果をもとに、警告処理部２６による警告や制御処理部２７による動作制御を実行することで、運転者に危険を報知し、また車両の動作を自動制御して衝突を回避する。
【００７９】
この警告や動作制御としては、任意の方法を用いることができる。図１１（ｂ）は、警告方法の一例として、カーナビゲーションシステムのモニタに衝突の危険がある車両（危険車両）と、衝突予測位置とを表示する場合の画面例を示している。具体的には、図１１（ｂ）に示したモニタ画面５１は、近傍の道路地図に、自車両３０の位置を示す自車位置表示３０ｃ、他車両３１〜３３の位置を示す他車位置表示３１ｃ〜３３ｃを重ね合わせている。
【００８０】
さらに、モニタ画面５１では、危険車両に対応する他車位置表示３１ｃに対して警告表示５１ａを付加すると共に、衝突予測位置５１ｂを表示することで、運転者に対して警告をおこなっている。なお、表示内容や表示形態に関してはこの例に限定されるものではなく、任意に設定すればよい。また、ここではモニタ表示を一例として示したが、多様な警告や動作制御を組み合わせて実行することでその効果をさらに高めることができる。
【００８１】
上述してきたように、本実施の形態１では、周囲の車両が発信した情報を受信し、自車両の情報および自車両の近傍の地図情報を用いて自車両が現に迎えている局面を判定するので、正確な判定を行うことができる。
【００８２】
さらに、車両情報に基づいて決定した拡散符号を用いて電波の送受信をおこなっているので、他のデータ通信と通信を共有し、簡易にデータ通信を行うことができる。
【００８３】
また、拡散符号に情報を持たせ、単方向の通信で相手車両の情報を得ているので、パッシブトランスポンダを介したとしても十分な信号強度を確保し、電波の遮蔽物がある交差点においても必要な情報を簡易に取得することができる。
【００８４】
さらに、自車両が迎えている局面に対応して逆拡散符号の作成順序を定めることによって、自車両に必要な情報を効率よく収集することが可能である。
【００８５】
なお、本実施の形態１では、送信用のアンテナ３と受信用のアンテナ４とを分けて説明したが、このアンテナ３，４は必ずしも独立して設ける必要はなく、単一のアンテナを送信、受信で共用しても良い。
【００８６】
また、自車両から他車両に送信する車両情報や、他車両から受信する車両情報は、位置情報や速度情報に限定されることなく、任意の情報を送受信することができる。例えば、加速度情報や運転者の状態を示す情報、指示器などの点灯状態を送受信することで、互いの車両の状態をさらに詳細に把握することができ、局面の判定精度を向上することができる。なお、自車両の加速度情報や運転手の状態など取得した場合、必ずしも相手車両に送信する必要はなく、自車両の局面判定にのみ用いてもよいことは言うまでも無い。
【００８７】
また、自車両に関する情報、例えば、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などをスペクトラム拡散元データとし、これらの車両情報を位置情報でスペクトラム拡散することで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる。
【００８８】
さらに、本実施の形態１では、送信時に用いる拡散符号と、受信時に用いる逆拡散符号とをそれぞれ独立に作成することとしているが、例えば送信時に作成した拡散符号を利用し、スライディング処理によって自車両近傍に対応する逆拡散符号を順次作成することとしてもよい。
【００８９】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、車両情報に基づいた拡散符号を利用して車両の位置情報を送受信していたが、本実施の形態２では、時刻情報を利用して車両の位置を算出する車両管理装置について説明する。
【００９０】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る車両管理装置６０の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、車両管理装置６０は、ＧＰＳ１の時刻情報を取得する時刻情報取得部６５、時刻情報に基づいて駆動するパルスドライブ６３を備え、送信部６１はパルスドライブ６３からのパルス信号に同期して送信を行う。また、時間差検出部６４は、受信部６２における受信時刻と時刻情報取得部６５が取得した現在時刻とを比較し、比較結果を局面判定部２５に供給する。
【００９１】
さらに、車両管理装置６０では、現在位置取得部２３ａは、ＧＰＳ１から取得した現在位置を局面判定部２５のみに供給する。その他の構成および動作は図１に示した車両管理装置２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
ＧＰＳ１は、図示しないＧＰＳ衛星と通信しており、ＧＰＳ衛星内部の原子時計に同期したパルスを得ることができる。そこため、ＧＰＳを搭載した車両はそれぞれがＧＰＳ衛星と通信することで、厳密に一致した時刻情報（絶対時刻）を共有することとなる。
【００９３】
そこで、車両間通信を行う際に絶対時刻を基準として送信タイミングを同期させると、電波が受信側車両に到達した時刻と絶対時刻とを比較することで車両間の距離を求めることができる。
【００９４】
具体的には、時刻情報取得部６５は、ＧＰＳ１から絶対時刻を取得し、パルスドライブ６３および時間差検出部６４に供給する。パルスドライブ６３は、この絶対時刻を基準に所定時間だけ遅れたパルス信号を作成し、送信部６１に供給する。
【００９５】
送信部６１は、パルスドライブ６３が供給するパルス信号に同期したタイミングで電波を送信する。ここで、送信部６１による送信内容は、自車両の情報を示すものであってもよいし、他の車載機器が使用するデータであってもよい。
【００９６】
一方、受信部６２は、アンテナ４を介して電波を受信した場合に、受信時刻を時間差検出部６４に供給する。また、受信した電波に何らかの情報が含まれているならば、その内容に応じて車両管理装置６０内の所定の処理部や他の車載機器に供給する。
【００９７】
時間差検出部６４は、時刻情報取得部６５が供給する絶対時刻と受信部６２が供給する受信時刻とを比較し、送信元の車両から自車両への伝播に要した時間を検出して局面判定部２５に供給する。その後、局面判定部２５は、送信元の車両から自車両への伝播時間から車間距離を算出して局面の判定に使用する。
【００９８】
つぎに、車両管理装置６０における処理動作を説明する。図１３は、車両管理装置６０の処理動作を説明するフローチャートである。同図に示すように、まず時刻情報取得部６５がＧＰＳ１から絶対時刻を取得し（ステップＳ３０１）、送信部６１は、パルスドライブ６３が供給するパルス信号を元に規定の時刻（タイミング）になったか否かを確認する（ステップＳ３０２）。
【００９９】
規定の時刻（タイミング）ではない場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、送信部６１は、発信を行わずに待機し、規定の時刻（タイミング）になった場合に（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、自車両の情報を発信する（ステップＳ３０３）。
【０１００】
その後、受信部６２は他車両からの電波の検出を行い（ステップＳ３０４）、電波を検出していないならば（ステップＳ３０４，Ｎｏ）そのまま待機する。一方、他車両からの電波を検出したならば（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、時間差検出部６４が受信時刻と絶対時刻との時間差を検出し、局面判定部２５が時間差から車間距離を算出して（ステップＳ３０５）処理を終了する。
【０１０１】
このように車両管理装置６０は、他車両からの車両情報を受信した時刻と絶対時刻とを比較することで車間距離を算出し、算出した車間距離に基づいて自車両が現に迎えている局面を判定することができる。
【０１０２】
ところで、絶対時刻を用いた車間距離の算出は、実施の形態１に示した拡散符号を利用した車両情報の送受信と組み合わせて用いても良い。図１４に、絶対時刻と拡散符号とを用いて車両情報を送受信する車両管理装置の概要構成を示す。
【０１０３】
同図において、車両管理装置７０は、時刻情報取得部７１、拡散処理部７２、拡散符号作成部７３、発振器７４、スライディング相関器７５、逆拡散処理部７６、車両情報取得部７７および受信時刻取得部７８を有する。その他の構成および動作は図１に示した車両管理装置２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
この車両制御装置７０では、時刻情報取得部７１は、ＧＰＳ１から絶対時刻を受信して拡散処理部７２および局面判定部２５に供給する。また、拡散符号作成部７３は、位置情報取得部２３が取得した位置情報をもとに拡散符号を作成する。
【０１０５】
拡散処理部７２は、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を行い、時刻情報取得部７１が取得した絶対時間と発振器７４が出力する周期信号とをもとに所定のタイミングで送信処理をおこなう。
【０１０６】
ここで、発振器７４は所定周期のパルス信号を作成し、拡散処理部７２および逆拡散処理部７６に供給している。また、スライディング相関器７５は、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号から逆拡散用の符号を作成して逆拡散処理部７６に供給する。
【０１０７】
逆拡散処理部７６は、アンテナ４を介して電波を受信した場合に、発振器７４が供給する周期信号に基づき、受信したタイミングを受信時刻取得部７８に通知する。また、逆拡散処理部７６は、スライディング相関器７５が供給する符号を用いて逆拡散処理をおこない、スペクトルピークが得られたならば、その符号を車両情報取得部７７に供給する。
【０１０８】
なお、スライディング相関器７５が供給した符号を用いた逆拡散処理でスペクトルピークが得られなかった場合、逆拡散処理部７６はスライディング相関器７５に符号の再作成を要求する。スライディング相関器７５は、符号の再作成要求を受けた場合に、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号からの変化量（スライド量）を調整して再度符号を作成し、逆拡散処理部７６に供給する。
【０１０９】
車両情報取得部７７は、実施の形態１と同様に逆拡散に用いられた符号から相手車両の情報を取得して局面判定部２５に入力する。また、受信時刻取得部７８は、逆拡散処理部７６から通知された受信タイミングをもとに受信時刻を算出して局面判定部２５に入力する。
【０１１０】
したがって、車両管理装置７０において局面判定部２５は、拡散符号から求められた車両情報と、絶対時刻および受信時刻を使用して局面の判定をおこなうことができる。
【０１１１】
上述してきたように、本実施の形態２では、周囲の車両から情報を受信した受信時刻とＧＰＳ経由で取得した絶対時刻とを比較し、さらに自車両の情報および自車両の近傍の地図情報を用いて自車両が現に迎えている局面を判定するので、正確な判定を行うことができる。
【０１１２】
また、拡散符号を利用した情報の送受信を組み合わせて使用することで、通信量を抑制しつつ情報量を増加させ、高効率な車両間通信を行うと共に、局面の判定精度をさらに向上することができる。
【０１１３】
なお、車両情報の一部をスペクトラム拡散元とし、位置情報などでスペクトラム拡散して送信することで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる点については実施例１と同様である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理装置が得られるという効果を奏する。
【０１１９】
また、請求項２の発明によれば、自車両が現に迎えている局面を判定し、判定した局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定してカーナビゲーションシステムなどのモニタ上に表示するので、自車両が現に迎えている局面を正確に判定するとともに、運転者に効果的に警告可能な車両管理装置が得られるという効果を奏する。
【０１２２】
また、請求項３の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理方法が得られるという効果を奏する。
【０１２３】
また、請求項４の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理プログラムが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】 図１に示した車両管理装置における車両管理の概念について説明する説明図である。
【図３】 図１に示した送信部および受信部の内部構成を説明する説明図である。
【図４】 車両管理装置における送信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】 車両管理装置における受信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】 交差点進入時における逆拡散符号の作成順序の具体例を説明する説明図である。
【図７】 特に高度な判定精度が必要な局面について説明する説明図である。
【図８】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の受信部の内部構成を説明する説明図である。
【図９】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の送信時のデータ処理を説明する説明図である。
【図１０】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の受信時のデータ処理を説明する説明図である。
【図１１】 危険予測の方法および警告方法について説明する説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図１３】 図１２に示した車両管理装置の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１４】 絶対時刻と拡散符号とを用いて車両情報を送受信する車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【符号の説明】
１ ＧＰＳ
２，６０，７０ 車両管理装置
３，４ アンテナ
２１，６１ 送信部
２１ａ 送信データ作成部
２１ｂ，７２ スペクトラム拡散処理部
２１ｃ，７３ 拡散符号作成部
２２，６２ 受信部
２２ａ，７６ 逆拡散処理部
２２ｂ 逆拡散符号作成部
２２ｃ，２２ｅ データ受信部
２２ｄ，７７ 車両情報取得部
２３，２３ａ 現在位置取得部
２４ 地図情報取得部
２５ 局面判定部
２６ 警告処理部
２７ 制御処理部
３０ 自車両
３０ａ 自車両情報
３０ｃ 自車位置表示
３１〜３６ 他車両
３１ａ〜３３ａ 車両情報
３２ｂ，３３ｂ 車両位置
３１ｃ〜３３ｃ 他車位置表示
４１〜４４ パッシブトランスポンダ
５０ 地図情報
５１ モニタ画面
５１ａ 警告表示
５１ｂ 衝突予測位置
６３ パルスドライブ
６４ 時間差検出部
６５，７１ 時刻情報取得部
７４ 発振器
７５ スライディング相関器
７８ 受信時刻取得部
Ｓ１ 搬送波
Ｓ２ 信号波
Ｓ３ 送信波
【発明の属する技術分野】
この発明は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムに関し、特に、自車両が現に迎えている局面を正確に判定可能な車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車（車両）事故の予防を目的として、自車両と他車両との距離を算出し、必要に応じて運転者に通知する技術が知られている。例えば、電波を用いたレーダを使用する場合では、自車両の前方や後方に電波を照射し、反射波を受信するまでの時間を計測することで、前方の車両や後方の車両との車間距離を算出することができる。
【０００３】
また、車両間の通信を利用して車間距離を求める技術として、特許文献１に示された車々間通信装置では、自車両にとって必要な情報のみを受信し、他車両との距離を求める技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動車事故を防止するためには、前方、後方の車間距離のみならず、車両の走行状態、すなわち自車両が現に迎えている局面（シチュエーション）を正確に把握する必要がある。例えば、レーダを用いた車間距離の計測では、交差点で建物の影にいる車両などを見落とす危険がある。
【０００６】
また、位置情報のみに基づいて必要な情報を選択すると、道路の状態などから考えて危険がない場合であっても自車両近傍に他車両が存在するとして警報を出力してしまうという問題が生ずる。
【０００７】
すなわち、上述した従来の車間距離の算出と、車間距離に依存した危険判定では、自車両が現に迎えている局面を正確に特定することができず、危険を判断する精度が落ちるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、自車両が現に迎えている局面を正確に判定可能な車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る車両管理装置は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理装置であって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手段と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手段によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手段と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手段と、前記信号の受信時に前記時刻取得手段によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手段と、前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手段によって取得された地図情報、前記車両情報取得手段によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手段によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した車両管理装置では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００１９】
また、請求項２の発明に係る車両管理装置は、請求項１に記載の発明において、前記局面判定手段は、前記自車両が現に迎えている局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定し、該車両を所定のモニタ上に表示することを特徴とする。
【００２０】
この請求項２の発明によれば、自車両が現に迎えている局面を判定し、判定した局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定してカーナビゲーションシステムなどのモニタ上に表示する。
【００２５】
また、請求項３の発明に係る車両管理方法は、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法であって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信工程と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信工程によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得工程と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得工程と、前記信号の受信時に前記時刻取得工程によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出工程と、前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得工程によって取得された地図情報、前記車両情報取得工程によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出工程によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
この請求項３の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した側では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００２７】
また、請求項４の発明に係る車両管理プログラムは、他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法をコンピュータに実行させる車両管理プログラムであって、前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手順と、自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手順によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手順と、他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手順と、前記信号の受信時に前記時刻取得手順によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手順と、前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手順によって取得された地図情報、前記車両情報取得手順によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手順によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
この請求項４の発明によれば、他車両にてスペクトラム拡散した信号は、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信され、かかる信号を受信した側では、逆スペクトラム拡散によって他車両の位置情報および車両情報を取得するとともに、複数の車両間で同期されている送信時刻に他車両から送信された信号の受信時刻と送信時刻とを比較して他車両と自車両との車間距離を算出し、これら位置情報、車両情報、車間距離を用いて局面を判定する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、この発明に係る車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラムの好適な実施の形態について説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
まず、本実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成について説明する。図１は、本実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、車両管理装置２は、ＧＰＳ(Global Positioning System)１に接続され、アンテナ３，４を有する。さらに車両管理装置２は、その内部に送信部２１、受信部２２、現在位置取得部２３、地図情報取得部２４、局面判定部２５、警告処理部２６および制御処理部２７を有する。
【００３１】
現在位置取得部２３および地図情報取得部２４は、それぞれＧＰＳ１との通信によって自車両の現在位置および現在位置近傍の地図情報を取得する。送信部２１は、現在位置取得部２３が取得した現在位置を、アンテナ３を介して他の車両に送信する。
【００３２】
一方、受信部２２は、他の車両が送信した情報を、アンテナ４を介して受信して局面判定部２５に送信する。局面判定部２５は、現在位置取得部２３が取得した現在位置、地図情報取得部２４が取得した地図情報および受信部２２が受信した他車両の情報をもとに、自車両が現に迎えている局面（シチュエーション）を判定する。
【００３３】
警告処理部２６は、局面判定部２５による判定の結果、運転者などに警告を行う必要がある場合に必要な警告をおこなう処理部である。また、制御処理部２７は、局面判定部２５による判定の結果、自車両に対して何らかの制御処理、例えばブレーキ制御やアクセル制御を行う必要がある場合に必要な制御処理を実行する処理部である。
【００３４】
つぎに、車両管理装置２における車両管理の概念について説明する。図２（ａ）は、実際の道路上における状態を示す図である。車両管理装置２は、この道路状態を把握することで、図２（ｂ）に示すような局面データを作成する。図２（ａ）において、自車両３０は、交差点に進入する直前であり、他車両３１は交差点の右手から接近している。また、他車両３２は、自車両３０の反対車線から交差点に接近しており、他車両３３は、交差点の左手から交差点に接近している。
【００３５】
自車両３０は、他車両３１〜３３が送信した車両情報を受信して、図２（ｂ）に示した局面データを作成する。ここで、自車両３０と他車両３２とは対向しているため、自車両３０は他車両３２が発信した車両情報を直接に受信することができる。
【００３６】
一方、自車両３０が他車両３１や他車両３３から発信された車両情報を受信する際、交差点近傍の建造物に遮られ、直接に車両情報を受信することが困難な場合がある。そこで、交差点に建造物がある場合には、交差点に設置したパッシブトランスポンダなどによって他車両３１，３３から発信された車両情報の伝播方向を曲げて自車両３０に受信させる。
【００３７】
電波レーダのように自車両から発信した電波の反射波を受信して車間距離を算出する場合では、発信された電波は他車両に到達し、他車両で反射した電波が自車両に到達する必要がある。このように電波を往復させる方法では、往路、復路でそれぞれパッシブトランスポンダを介すると、Ｓ／Ｎ比が低下して通信に必要な信号強度を得られない。しかし、本実施の形態のような単方向の通信ではパッシブトランスポンダを介したとしても十分な信号強度を得ることができる。
【００３８】
具体的には、他車両３１が発信した車両情報は、パッシブトランスポンダ４１を介して自車両３０に到達する。また、他車両３３が発信した車両情報は、パッシブトランスポンダ４４を介して自車両３０に到達する。さらにパッシブトランスポンダ４１〜４４は双方向性であるので、自車両３０が発信した車両情報は各パッシブトランスポンダを介して他車両に受信される。
【００３９】
ところで、図２（ａ）においては、交差点の各方向から進入する車両が相互に通信できるようにパッシブトランスポンダを交差点の角に４つ設置しているが、パッシブトランスポンダは必ずしも交差点の角に設ける必要はなく、各方向に伝播方向を振り分ける単一のパッシブトランスポンダを交差点の中央に配置するようにしても良い。
【００４０】
また、交差点の見通しが良い場合や交差点での回折によって十分な強度の信号を受信できる場合には、必ずしもパッシブトランスポンダを設ける必要はない。さらに、交差点に進入可能な道路のうち、特定の道路について通信が困難である場合には、その通信が困難な道路に対してのみパッシブトランスポンダを設けるようにしても良い。
【００４１】
他車両３１〜３３は、自らの位置情報や移動方向、速度などを車両情報として送信している。そこで、自車両３０に搭載された車両管理装置２は、他車両３１〜３３から車両情報を受信し、自車両の位置などの情報や、地図情報を用いて局面データを作成することができる。図２（ｂ）に示した局面データは、地図情報取得部２４がＧＰＳ１から取得した地図情報５０に、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から取得した位置情報を含む自車両情報３０ａを重ね合わせ、さらに他車両３１の車両情報３１ａ、他車両３２の車両情報３２ａ、他車両３３の車両情報３３ａを重ね合わせている。
【００４２】
このように、地図情報、自車両の情報および他車両の情報を組み合わせて用いることで、局面判定部２５は、自車両が迎えている局面を正確に判定することができる。
【００４３】
つぎに、車両管理装置２が送受信する車両情報について説明する。送信部２１は、自車両の位置情報をもとに拡散符号を作成し、作成した拡散符号（コード）を用いてスペクトラム拡散した電波を送信する。また、受信部２２は、受信した電波を逆拡散可能な拡散符号を求めることで、受信した電波から他車両の情報を読み出す。ここで、スペクトラム拡散される電波にも情報を持たせることができるので、例えば他の車載機器（例えば他車両との相対距離を検出するためのレーダ装置など）が送受信する電波に対して位置情報に基づいたスペクトラム拡散を施せば、他の車載機器とアンテナ３，４を共用し、異なる複数のデータを持たせた車両間通信を実現することができる。
【００４４】
図３は、図１に示した送信部２１および受信部２２の内部構成を説明する説明図である。同図に示すように、送信部２１は、その内部に送信データ作成部２１ａ、スペクトラム拡散処理部２１ｂ、拡散符号作成部２１ｃを有する。また、受信部２２は、その内部に逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂ、データ受信部２２ｃおよび車両情報取得部２２ｄを有する。
【００４５】
拡散符号作成部２１ｃは、現在位置取得部２３と接続され、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から取得した自車両の位置情報をもとに拡散符号を作成する。また、送信データ作成部２１ａは、スペクトラム拡散元のデータを作成する。この送信データ作成部２１が作成するデータは、車両管理装置２が生成する情報であっても良いし、上述したように他の車載機器が使用するデータであってもよい。また、なんら情報を有さない波形データとしてもよい。
【００４６】
スペクトラム拡散処理部２１ｂは、送信データ作成部２１ａが作成した送信データに対し、拡散符号作成部２１ｃが作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を実行する。さらに、スペクトラム拡散処理部２１ｂは、スペクトラム拡散した電波を、アンテナ３を介して送信する。
【００４７】
一方、逆拡散符号作成部２２ｂは、アンテナ４を介して受信した電波の逆拡散に用いる逆拡散符号を作成する。また、逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した逆拡散符号を用いて逆拡散処理を実行し、逆拡散によって得られた電波波形をデータ受信部２２ｃに送信すると共に逆拡散に用いた逆拡散符号を車両情報取得部２２ｄに送信する。
【００４８】
ところで、車両情報によって拡散符号を変化させて通信するということは、換言するならば、逆拡散に使用すべき拡散符号が不明であるということである。そこで、アンテナ４を介して受信した電波をどの逆拡散符号で逆拡散できるか、すなわち、送信元の他車両がどのような拡散符号でスペクトラム拡散したかを知るため、逆拡散符号作成部２２ｂは順次逆拡散符号を作成し、逆拡散処理部２２ａが逆拡散した際にスペクトラムピークを得られる逆拡散符号を探すこととなる。
【００４９】
ここで、逆拡散符号作成部２２ｂは、現在位置取得部２３が取得した現在位置をもとに、逆拡散に用いる符号を作成する。このように自車両の現在位置を利用することで、自車両近傍の車両を優先して探すことができる。逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した符号を用いて順次逆拡散を実行する。この逆拡散の結果、スペクトラムピークが得られたならば、逆拡散処理部２２ａは、その逆拡散符号がスペクトラム拡散に使用した符号であると判断し、拡散によって得られた電波波形をデータ受信部２２ｃに送信すると共に、逆拡散に用いた逆拡散符号を車両情報取得部２２ｄに送信する。
【００５０】
データ受信部２２ｃは、電波波形が情報を有する場合にその情報を読み出す処理をおこなう。電波波形が有する情報が他の車載機器によって使用されるデータであるならば、データ受信部２２ｃは該当する車載機器に読み出したデータを送信する。また、車両管理装置２において使用される情報であるならば、所定の処理部、例えば局面判定部２５に読み出したデータを送信する。
【００５１】
車両情報取得部２２ｄは、逆拡散符号から車両情報を読み出して局面判定部２５に送信する。他車両は、送信部２１と同様の構成を持つ送信手段を有し、車両情報をもとに作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を行っている。そこで、逆拡散処理部２２ａが逆拡散処理に使用した逆拡散符号から、他車両の車両情報を読み出すことができる。
【００５２】
つぎに、車両管理装置２が車両情報を送受信する場合の処理動作について説明する。図４は車両管理装置２における送信時の処理動作を説明するフローチャートであり、図５は車両管理装置２における受信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【００５３】
車両管理装置２が自車両の情報を送信する場合、図４に示すように、まず、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から自車両の現在位置を取得する（ステップＳ１０１）。つづいて、拡散符号作成部２１ｃが自車両の現在位置をもとに拡散符号を作成する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
その後、スペクトラム拡散処理部２１ｂは、拡散符号作成部２１ｃが作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を実行し（ステップＳ１０３）、スペクトラム拡散した電波をアンテナ３を介して他の車両に送信して（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００５５】
また、車両管理装置２が他車両の情報を受信する場合、図５に示すように、まず、現在位置取得部２３がＧＰＳ１から自車両の現在位置を取得する（ステップＳ２０１）。つづいて逆拡散符号作成部２２ｂが、自車両の現在位置をもとに逆拡散符号を作成する（ステップＳ２０２）。
【００５６】
その後、逆拡散処理部２２ａは、逆拡散符号作成部２２ｂが作成した逆拡散符号を用い、受信した電波の逆拡散処理をおこなう（ステップＳ２０３）。この逆拡散処理によってスペクトルピークが得られなかったならば（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、逆拡散符号作成部２２ｂは逆拡散符号を再度作成し（ステップＳ２０５）、逆拡散処理部２２ａは、作成した逆拡散符号を用いて逆拡散を実行する（ステップＳ２０３）
【００５７】
一方、ステップＳ２０３の逆拡散処理によってスペクトルピークが得られたならば（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、車両情報取得部２２ｄは、その符号から相手車両の情報を取得し（ステップＳ２０６）、局面判定部２５は、相手車両の情報、自車両の情報および地図情報取得部２４が取得した地図情報をもとに、局面の判定をおこなう（ステップＳ２０７）。
【００５８】
その後、警告処理部２６および制御処理部２７は、局面判定部２５による判定結果に基づいて必要な警告および制御処理を実行して（ステップＳ２０８）処理を終了する。即ち、自車が他車により危険が及ぶ局面を判定し、その局面の危険度が大きい（出合い頭の衝突の危険度が大である）場合には、警告を実施する。出合い頭の衝突の危険度は、単なる距離情報だけでなく、進行方向や位置関係により総合的に判断される。
【００５９】
つぎに、逆拡散符号作成部２２ｂによる逆拡散符号の作成についてさらに説明する。上述したように、逆拡散符号作成部２２ｂは、自車両の現在位置に基づいて作成する逆拡散符号を順次求める。この時、自車両が現に迎えている局面に対応して逆拡散符号の優先順位を定めることが望ましい。
【００６０】
例えば、自車両が交差点に進入する場合であれば、交差点で最も死角になり易い右方向から接近する車両を優先的に検出することが理想的である。したがって、逆拡散符号作成部２２ｂは、自車両の右前方の位置に対応する逆拡散符号をまず作成し、次に自車両の前方の位置に対応する逆拡散符号、自車両の左前方の位置に対応する逆拡散符号を順次作成していく。
【００６１】
交差点進入時における逆拡散符号の作成順序の具体例を図６に示す。同図に示すように、逆拡散符号作成部２２ｂは、最初に自車両の右前方Ａ点に対応する逆拡散符号を作成し、自車両３０を中心に同心円を描いて周囲の各位置に対応する逆拡散符号を作成している。逆拡散符号の作成にかかる最終位置Ｂは、自車両３０の状態に鑑み、十分に安全と思われる点とすればよい。
【００６２】
ところで、逆拡散符号の作成順序は必ずしも図６に示したような右前方を始点とする同心円状である必要は無く、自車両３０が迎えている局面によって任意に変更できるものである。例えば、直進道路を走行中であれば、左右方向の確認よりも前後方向の確認を優先すべきであるし、前方と左方向に道路がある三叉路であれば右前方に対する確認の重要度は低下する。
【００６３】
このように、車両管理装置２は、自車両および他車両の情報と、地図情報とをもとに自車両が迎えている局面を判定するので、判定精度を向上し、危険がある場合に適切な警告・制御動作を実行することができる。
【００６４】
特に高度な判定精度が必要な局面について、図７を参照して説明する。図７（ａ）では、自車両３０に正対して他車両３４が走行している。自車両３０と他車両３４の位置および進行方向のみを判断基準としたならば、この状況では衝突の危険が大きいと判断される。しかし、地図情報をも参照したならば、自車両３０と他車両３４とは異なる道路上を走行していると知ることができ、衝突の危険が比較的少ないと判定することができる。
【００６５】
同様に、図７（ｂ）では、自車両３０は高架を走行しており、他車両３５は下側の道路を走行している。地図情報を参照して自車両３０の局面を判定したならば、この状況における危険性が低いと正確に判定できる。しかし、自車両３０と他車両３５との位置関係と速度のみを基準に判定したならば、このような高架道路と交差点との峻別ができず、危険性が高いと誤った判定を下すこととなる。
【００６６】
さらに図７（ｃ）では、自車両３０と他車両３６とは、同一方向に走行している。したがって、それぞれの車両の位置情報と進行方向のみを用いて判定したならば、危険なしと判定することとなる。しかしながら、実際の道路はＵ字形状のブラインドカーブとなっており、事故の発生する可能性が高い状態である。この場合においても地図情報を参照して局面を判定することにより、自車両に対する危険を正確に判定することができる。
【００６７】
ところで、自車両に対する危険をより高精度に判定するためには、車両情報としてより多くの情報を送受信することが効果的である。たとえば、位置情報に加え、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などを車両情報として送受信することが望ましい。しかしながら、スペクトラム拡散の符号に多くの情報を付加すると、逆拡散符号の検索が困難となる。
【００６８】
そこで、車両情報の一部をスペクトラム拡散符号の作成に用いるとともに、他の車両情報を送信データ作成部２１ａの出力データとすることで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる。
【００６９】
この場合、送信データ作成部２１ａは、自車両に関する情報、例えば、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などをスペクトラム拡散元データとして出力し、スペクトラム拡散処理部２１ｂはこの車両情報を有するデータを位置情報でスペクトラム拡散することとなる。
【００７０】
また、受信部２２はスペクトラム逆拡散に使用した逆拡散符号から位置情報を取得するとともに、スペクトラム逆拡散によって得られたデータから速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、経路情報などを読み出すこととなる。この場合の受信部２２の構成を図８に示す。図８では、受信部２２は、その内部に逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂ、データ受信部２２ｅおよび車両情報取得部２２ｄを有する。
【００７１】
逆拡散処理部２２ａ、逆拡散符号作成部２２ｂおよび車両情報取得部２２ｄは、図３に示したそれぞれの処理部と同様に動作する。一方、データ受信部２２ｅは、データ受信部２２ｃと同様に電波波形が有する情報を読み出す処理をおこなうが、ここでは読み出した情報が車両情報であるので、読み出した情報を局面判定部２５に送信している。
【００７２】
つぎに、スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合のデータについてさらに説明する。図９は、スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の送信時のデータ処理を説明する説明図である。同図に示すように、送信時にはまず搬送波Ｓ１に対して速度、方向、ブレーキ状態、アクセル状態などの車両情報を乗せて信号波Ｓ２を作成する。この信号波Ｓ２に対して位置情報に基いたスペクトラム拡散を行った波形が送信波Ｓ３となる。
【００７３】
一方、受信時のデータ処理を図１０に示す。受信時には、送信時の処理によって作成された送信波Ｓ３に対して逆拡散を行うことで位置情報および信号波Ｓ２を取り出す。さらに信号波Ｓ２から速度、方向、ブレーキ状態、アクセル状態などを取り出すことができる。
【００７４】
このように、スペクトラム拡散元に車両情報を用いることで、周辺の車両の状態を詳細に取得し、高精な危険予測を行うことができる。この危険予測について図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、危険の予測方法を説明する説明図であり、図１１（ｂ）は、予測結果をもとにカーナビゲーションシステムのモニタに表示する画面例である。
【００７５】
図１１（ａ）において、自車両３０は、交差点に進入する直前であり、他車両３１は交差点の右手から接近している。また、他車両３２は、自車両３０の反対車線から交差点に接近しており、他車両３３は、交差点の左手から交差点に接近している。
【００７６】
この図１１（ａ）に示した状態で他車両３１〜３３と通信して各車両の位置、速度、アクセル状態、ブレーキ状態、経路情報などを取得することで、他車両３１〜３３の進路を予測することができる。具体的には図１１（ａ）では、他車両３３は左折して車両位置３３ｂに移動し、他車両３２は左折して車両位置３２ｂに移動することが予測されている。
【００７７】
さらに、他車両３１は直進することが予測されているが、この他車両３１の予測移動位置は、自車両３０の位置や速度などから予測した移動位置と略同一である。そのため、自車両３０と他車両３１との衝突Ａ１が予測されることとなる。
【００７８】
車両管理装置２は、この予測結果をもとに、警告処理部２６による警告や制御処理部２７による動作制御を実行することで、運転者に危険を報知し、また車両の動作を自動制御して衝突を回避する。
【００７９】
この警告や動作制御としては、任意の方法を用いることができる。図１１（ｂ）は、警告方法の一例として、カーナビゲーションシステムのモニタに衝突の危険がある車両（危険車両）と、衝突予測位置とを表示する場合の画面例を示している。具体的には、図１１（ｂ）に示したモニタ画面５１は、近傍の道路地図に、自車両３０の位置を示す自車位置表示３０ｃ、他車両３１〜３３の位置を示す他車位置表示３１ｃ〜３３ｃを重ね合わせている。
【００８０】
さらに、モニタ画面５１では、危険車両に対応する他車位置表示３１ｃに対して警告表示５１ａを付加すると共に、衝突予測位置５１ｂを表示することで、運転者に対して警告をおこなっている。なお、表示内容や表示形態に関してはこの例に限定されるものではなく、任意に設定すればよい。また、ここではモニタ表示を一例として示したが、多様な警告や動作制御を組み合わせて実行することでその効果をさらに高めることができる。
【００８１】
上述してきたように、本実施の形態１では、周囲の車両が発信した情報を受信し、自車両の情報および自車両の近傍の地図情報を用いて自車両が現に迎えている局面を判定するので、正確な判定を行うことができる。
【００８２】
さらに、車両情報に基づいて決定した拡散符号を用いて電波の送受信をおこなっているので、他のデータ通信と通信を共有し、簡易にデータ通信を行うことができる。
【００８３】
また、拡散符号に情報を持たせ、単方向の通信で相手車両の情報を得ているので、パッシブトランスポンダを介したとしても十分な信号強度を確保し、電波の遮蔽物がある交差点においても必要な情報を簡易に取得することができる。
【００８４】
さらに、自車両が迎えている局面に対応して逆拡散符号の作成順序を定めることによって、自車両に必要な情報を効率よく収集することが可能である。
【００８５】
なお、本実施の形態１では、送信用のアンテナ３と受信用のアンテナ４とを分けて説明したが、このアンテナ３，４は必ずしも独立して設ける必要はなく、単一のアンテナを送信、受信で共用しても良い。
【００８６】
また、自車両から他車両に送信する車両情報や、他車両から受信する車両情報は、位置情報や速度情報に限定されることなく、任意の情報を送受信することができる。例えば、加速度情報や運転者の状態を示す情報、指示器などの点灯状態を送受信することで、互いの車両の状態をさらに詳細に把握することができ、局面の判定精度を向上することができる。なお、自車両の加速度情報や運転手の状態など取得した場合、必ずしも相手車両に送信する必要はなく、自車両の局面判定にのみ用いてもよいことは言うまでも無い。
【００８７】
また、自車両に関する情報、例えば、速度、加速度、ブレーキ操作状態、アクセル操作状態、ナビゲーションシステムが作成した経路情報などをスペクトラム拡散元データとし、これらの車両情報を位置情報でスペクトラム拡散することで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる。
【００８８】
さらに、本実施の形態１では、送信時に用いる拡散符号と、受信時に用いる逆拡散符号とをそれぞれ独立に作成することとしているが、例えば送信時に作成した拡散符号を利用し、スライディング処理によって自車両近傍に対応する逆拡散符号を順次作成することとしてもよい。
【００８９】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、車両情報に基づいた拡散符号を利用して車両の位置情報を送受信していたが、本実施の形態２では、時刻情報を利用して車両の位置を算出する車両管理装置について説明する。
【００９０】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る車両管理装置６０の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、車両管理装置６０は、ＧＰＳ１の時刻情報を取得する時刻情報取得部６５、時刻情報に基づいて駆動するパルスドライブ６３を備え、送信部６１はパルスドライブ６３からのパルス信号に同期して送信を行う。また、時間差検出部６４は、受信部６２における受信時刻と時刻情報取得部６５が取得した現在時刻とを比較し、比較結果を局面判定部２５に供給する。
【００９１】
さらに、車両管理装置６０では、現在位置取得部２３ａは、ＧＰＳ１から取得した現在位置を局面判定部２５のみに供給する。その他の構成および動作は図１に示した車両管理装置２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
ＧＰＳ１は、図示しないＧＰＳ衛星と通信しており、ＧＰＳ衛星内部の原子時計に同期したパルスを得ることができる。そこため、ＧＰＳを搭載した車両はそれぞれがＧＰＳ衛星と通信することで、厳密に一致した時刻情報（絶対時刻）を共有することとなる。
【００９３】
そこで、車両間通信を行う際に絶対時刻を基準として送信タイミングを同期させると、電波が受信側車両に到達した時刻と絶対時刻とを比較することで車両間の距離を求めることができる。
【００９４】
具体的には、時刻情報取得部６５は、ＧＰＳ１から絶対時刻を取得し、パルスドライブ６３および時間差検出部６４に供給する。パルスドライブ６３は、この絶対時刻を基準に所定時間だけ遅れたパルス信号を作成し、送信部６１に供給する。
【００９５】
送信部６１は、パルスドライブ６３が供給するパルス信号に同期したタイミングで電波を送信する。ここで、送信部６１による送信内容は、自車両の情報を示すものであってもよいし、他の車載機器が使用するデータであってもよい。
【００９６】
一方、受信部６２は、アンテナ４を介して電波を受信した場合に、受信時刻を時間差検出部６４に供給する。また、受信した電波に何らかの情報が含まれているならば、その内容に応じて車両管理装置６０内の所定の処理部や他の車載機器に供給する。
【００９７】
時間差検出部６４は、時刻情報取得部６５が供給する絶対時刻と受信部６２が供給する受信時刻とを比較し、送信元の車両から自車両への伝播に要した時間を検出して局面判定部２５に供給する。その後、局面判定部２５は、送信元の車両から自車両への伝播時間から車間距離を算出して局面の判定に使用する。
【００９８】
つぎに、車両管理装置６０における処理動作を説明する。図１３は、車両管理装置６０の処理動作を説明するフローチャートである。同図に示すように、まず時刻情報取得部６５がＧＰＳ１から絶対時刻を取得し（ステップＳ３０１）、送信部６１は、パルスドライブ６３が供給するパルス信号を元に規定の時刻（タイミング）になったか否かを確認する（ステップＳ３０２）。
【００９９】
規定の時刻（タイミング）ではない場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、送信部６１は、発信を行わずに待機し、規定の時刻（タイミング）になった場合に（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、自車両の情報を発信する（ステップＳ３０３）。
【０１００】
その後、受信部６２は他車両からの電波の検出を行い（ステップＳ３０４）、電波を検出していないならば（ステップＳ３０４，Ｎｏ）そのまま待機する。一方、他車両からの電波を検出したならば（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、時間差検出部６４が受信時刻と絶対時刻との時間差を検出し、局面判定部２５が時間差から車間距離を算出して（ステップＳ３０５）処理を終了する。
【０１０１】
このように車両管理装置６０は、他車両からの車両情報を受信した時刻と絶対時刻とを比較することで車間距離を算出し、算出した車間距離に基づいて自車両が現に迎えている局面を判定することができる。
【０１０２】
ところで、絶対時刻を用いた車間距離の算出は、実施の形態１に示した拡散符号を利用した車両情報の送受信と組み合わせて用いても良い。図１４に、絶対時刻と拡散符号とを用いて車両情報を送受信する車両管理装置の概要構成を示す。
【０１０３】
同図において、車両管理装置７０は、時刻情報取得部７１、拡散処理部７２、拡散符号作成部７３、発振器７４、スライディング相関器７５、逆拡散処理部７６、車両情報取得部７７および受信時刻取得部７８を有する。その他の構成および動作は図１に示した車両管理装置２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
この車両制御装置７０では、時刻情報取得部７１は、ＧＰＳ１から絶対時刻を受信して拡散処理部７２および局面判定部２５に供給する。また、拡散符号作成部７３は、位置情報取得部２３が取得した位置情報をもとに拡散符号を作成する。
【０１０５】
拡散処理部７２は、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号を用いてスペクトラム拡散を行い、時刻情報取得部７１が取得した絶対時間と発振器７４が出力する周期信号とをもとに所定のタイミングで送信処理をおこなう。
【０１０６】
ここで、発振器７４は所定周期のパルス信号を作成し、拡散処理部７２および逆拡散処理部７６に供給している。また、スライディング相関器７５は、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号から逆拡散用の符号を作成して逆拡散処理部７６に供給する。
【０１０７】
逆拡散処理部７６は、アンテナ４を介して電波を受信した場合に、発振器７４が供給する周期信号に基づき、受信したタイミングを受信時刻取得部７８に通知する。また、逆拡散処理部７６は、スライディング相関器７５が供給する符号を用いて逆拡散処理をおこない、スペクトルピークが得られたならば、その符号を車両情報取得部７７に供給する。
【０１０８】
なお、スライディング相関器７５が供給した符号を用いた逆拡散処理でスペクトルピークが得られなかった場合、逆拡散処理部７６はスライディング相関器７５に符号の再作成を要求する。スライディング相関器７５は、符号の再作成要求を受けた場合に、拡散符号作成部７３が作成した拡散符号からの変化量（スライド量）を調整して再度符号を作成し、逆拡散処理部７６に供給する。
【０１０９】
車両情報取得部７７は、実施の形態１と同様に逆拡散に用いられた符号から相手車両の情報を取得して局面判定部２５に入力する。また、受信時刻取得部７８は、逆拡散処理部７６から通知された受信タイミングをもとに受信時刻を算出して局面判定部２５に入力する。
【０１１０】
したがって、車両管理装置７０において局面判定部２５は、拡散符号から求められた車両情報と、絶対時刻および受信時刻を使用して局面の判定をおこなうことができる。
【０１１１】
上述してきたように、本実施の形態２では、周囲の車両から情報を受信した受信時刻とＧＰＳ経由で取得した絶対時刻とを比較し、さらに自車両の情報および自車両の近傍の地図情報を用いて自車両が現に迎えている局面を判定するので、正確な判定を行うことができる。
【０１１２】
また、拡散符号を利用した情報の送受信を組み合わせて使用することで、通信量を抑制しつつ情報量を増加させ、高効率な車両間通信を行うと共に、局面の判定精度をさらに向上することができる。
【０１１３】
なお、車両情報の一部をスペクトラム拡散元とし、位置情報などでスペクトラム拡散して送信することで、スペクトラム逆拡散にかかる負荷を増大させることなく情報量を増加させることができる点については実施例１と同様である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理装置が得られるという効果を奏する。
【０１１９】
また、請求項２の発明によれば、自車両が現に迎えている局面を判定し、判定した局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定してカーナビゲーションシステムなどのモニタ上に表示するので、自車両が現に迎えている局面を正確に判定するとともに、運転者に効果的に警告可能な車両管理装置が得られるという効果を奏する。
【０１２２】
また、請求項３の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理方法が得られるという効果を奏する。
【０１２３】
また、請求項４の発明によれば、局面を精度よく判定することが可能であり、車間距離を算出するための信号と車両情報を送るための信号を一つにすることができ、通信量を抑制しつつ情報量を増加させることが可能な車両管理プログラムが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】 図１に示した車両管理装置における車両管理の概念について説明する説明図である。
【図３】 図１に示した送信部および受信部の内部構成を説明する説明図である。
【図４】 車両管理装置における送信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】 車両管理装置における受信時の処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】 交差点進入時における逆拡散符号の作成順序の具体例を説明する説明図である。
【図７】 特に高度な判定精度が必要な局面について説明する説明図である。
【図８】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の受信部の内部構成を説明する説明図である。
【図９】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の送信時のデータ処理を説明する説明図である。
【図１０】 スペクトラム拡散元に車両情報を用いる場合の受信時のデータ処理を説明する説明図である。
【図１１】 危険予測の方法および警告方法について説明する説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２に係る車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図１３】 図１２に示した車両管理装置の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１４】 絶対時刻と拡散符号とを用いて車両情報を送受信する車両管理装置の概要構成を示す概要構成図である。
【符号の説明】
１ ＧＰＳ
２，６０，７０ 車両管理装置
３，４ アンテナ
２１，６１ 送信部
２１ａ 送信データ作成部
２１ｂ，７２ スペクトラム拡散処理部
２１ｃ，７３ 拡散符号作成部
２２，６２ 受信部
２２ａ，７６ 逆拡散処理部
２２ｂ 逆拡散符号作成部
２２ｃ，２２ｅ データ受信部
２２ｄ，７７ 車両情報取得部
２３，２３ａ 現在位置取得部
２４ 地図情報取得部
２５ 局面判定部
２６ 警告処理部
２７ 制御処理部
３０ 自車両
３０ａ 自車両情報
３０ｃ 自車位置表示
３１〜３６ 他車両
３１ａ〜３３ａ 車両情報
３２ｂ，３３ｂ 車両位置
３１ｃ〜３３ｃ 他車位置表示
４１〜４４ パッシブトランスポンダ
５０ 地図情報
５１ モニタ画面
５１ａ 警告表示
５１ｂ 衝突予測位置
６３ パルスドライブ
６４ 時間差検出部
６５，７１ 時刻情報取得部
７４ 発振器
７５ スライディング相関器
７８ 受信時刻取得部
Ｓ１ 搬送波
Ｓ２ 信号波
Ｓ３ 送信波
Claims (4)
- 他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理装置であって、
前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手段と、
自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手段と、
前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手段と、
前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手段によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手段と、
他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手段と、
前記信号の受信時に前記時刻取得手段によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手段と、
前記自車両位置取得手段によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手段によって取得された地図情報、前記車両情報取得手段によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手段によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手段と、
を備えることを特徴とする車両管理装置。 - 前記局面判定手段は、前記自車両が現に迎えている局面をもとに自車両と衝突する危険がある車両を特定し、該車両を所定のモニタ上に表示することを特徴とする請求項１に記載の車両管理装置。
- 他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法であって、
前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信工程と、
自車両の位置情報を取得する自車両位置取得工程と、
前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得工程と、
前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信工程によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得工程と、
他車両と一致した時刻を取得する時刻取得工程と、
前記信号の受信時に前記時刻取得工程によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出工程と、
前記自車両位置取得工程によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得工程によって取得された地図情報、前記車両情報取得工程によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出工程によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定工程と、
を含むことを特徴とする車両管理方法。 - 他車両と自車両との位置関係を管理する車両管理方法をコンピュータに実行させる車両管理プログラムであって、
前記他車両にて当該他車両の位置情報から作成される拡散符合を用いて当該他車両の車両情報をスペクトラム拡散して得られる信号であり、複数の車両間で同期されている送信時刻に当該他車両から送信された信号を受信する受信手順と、
自車両の位置情報を取得する自車両位置取得手順と、
前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報からみて近傍の地図情報を取得する地図情報取得手順と、
前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両の周辺にある所定の位置から順に逆拡散符号を順次作成しながら、前記受信手順によって受信した信号を逆スペクトラム拡散することで、前記他車両の位置情報および車両情報を取得する車両情報取得手順と、
他車両と一致した時刻を取得する時刻取得手順と、
前記信号の受信時に前記時刻取得手順によって取得される受信時刻と前記送信時刻とを比較し、当該他車両から自車両への伝播時間から両車両間の車間距離を算出する車間距離算出手順と、
前記自車両位置取得手順によって取得された自車両の位置情報、前記地図情報取得手順によって取得された地図情報、前記車両情報取得手順によって取得された前記他車両の位置情報および車両情報、前記車間距離算出手順によって算出された車間距離に基づいて、前記自車両が現に迎えている局面を判定する局面判定手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする車両管理プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003204917A JP4255772B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-07-31 | 車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125211 | 2003-04-30 | ||
| JP2003204917A JP4255772B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-07-31 | 車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005018721A JP2005018721A (ja) | 2005-01-20 |
| JP2005018721A5 JP2005018721A5 (ja) | 2006-09-14 |
| JP4255772B2 true JP4255772B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=34196541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003204917A Expired - Fee Related JP4255772B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-07-31 | 車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4255772B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4692073B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2011-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置 |
| WO2006126400A1 (ja) * | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Pioneer Corporation | 交通情報処理装置、交通情報処理方法、交通情報処理プログラム及びこれを記録した記録媒体 |
| JP5013175B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2012-08-29 | オムロン株式会社 | 走行制御装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP4735346B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2011-07-27 | 株式会社豊田中央研究所 | 運転支援装置及び運転支援システム |
| JP2007257519A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mazda Motor Corp | 車両用走行支援装置 |
| JP4650899B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2011-03-16 | 三菱電機株式会社 | 安全支援情報提供車載システム |
| JP2008224361A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Xanavi Informatics Corp | 車載電子装置、車両用通信システム |
| JP4973331B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2012-07-11 | 株式会社デンソー | 情報提供装置 |
| JP5104398B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2012-12-19 | 日産自動車株式会社 | 走行支援装置 |
| JP5804676B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2015-11-04 | ダイハツ工業株式会社 | 運転支援装置 |
| CN115402375B (zh) * | 2022-08-30 | 2024-06-14 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 行车电子地图获取方法及系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03126199A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用情報表示システム |
| JP2924869B2 (ja) * | 1997-08-20 | 1999-07-26 | 日本電気株式会社 | 車間距離警報システム |
| JP3555476B2 (ja) * | 1999-01-12 | 2004-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用走行制御装置 |
| JP4193266B2 (ja) * | 1999-02-22 | 2008-12-10 | 株式会社エクォス・リサーチ | 周辺車両報知装置 |
| JP4352560B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2009-10-28 | 沖電気工業株式会社 | 車両間通信方法及び装置 |
-
2003
- 2003-07-31 JP JP2003204917A patent/JP4255772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005018721A (ja) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10678237B2 (en) | Information processing apparatus, operated vehicle, information processing method, and recording medium storing program | |
| JP5459536B2 (ja) | 駐車スペース案内システム | |
| CN104217590B (zh) | 用于使主车辆中的电子控制器确定交通密度的方法 | |
| KR20200102004A (ko) | 충돌 방지 장치, 시스템 및 방법 | |
| CN107807633A (zh) | 一种路侧设备、车载设备以及自动驾驶感知方法及系统 | |
| JP4617723B2 (ja) | 中継装置 | |
| JP4883242B2 (ja) | 移動体位置検出装置 | |
| CN105206090A (zh) | 一种车辆定位方法 | |
| US10446035B2 (en) | Collision avoidance device for vehicle, collision avoidance method, and non-transitory storage medium storing program | |
| JP2003506785A (ja) | 静止物体検出の方法および装置 | |
| EP3296762A1 (en) | Monitored area setting device and monitored area setting method | |
| JP4255772B2 (ja) | 車両管理装置、車両管理方法および車両管理プログラム | |
| KR101079391B1 (ko) | 차량에서의 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법 | |
| JP5200568B2 (ja) | 車載装置、車両走行支援システム | |
| JP5898539B2 (ja) | 車両走行支援システム | |
| JP2008026095A (ja) | 車載レーダ制御方法及び車載レーダ制御装置 | |
| JP2006349405A (ja) | 車車間通信システム | |
| JP2006182207A (ja) | 運転支援システム | |
| JP2011210250A (ja) | 走行車両の安全運転支援システム | |
| US10339395B2 (en) | Display device, vehicle controller, transmitter, and travelling assistance system | |
| JP2011240852A (ja) | 衝突被害軽減装置、及びその方法 | |
| JP6149949B2 (ja) | 中継装置、車載装置 | |
| JP2014139832A (ja) | 車載装置、歩行者用測位端末 | |
| JP2006072725A (ja) | 車載装置 | |
| JP2009104542A (ja) | 車両情報生成装置、コンピュータプログラム及び車両情報生成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060731 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060731 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090127 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090128 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |