JP4713359B2 - 移動端末装置、交通情報システム、移動端末装置の交通情報抽出方法および交通情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）における移動端末装置、交通情報システム、移動端末装置の交通情報抽出方法および交通情報処理方法に関するものである。

見通し内通信の困難な交差点において、出会い頭衝突のような事故を防止するために、
交差点の路車間通信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、カーナビゲーションシステムではＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による測位が実施され自車位置をナビゲーション地図上に表示している。
特開２０００−３３９５９１号公報

ただし、カーナビゲーションシステムで使用されているＧＰＳ測位では測位精度が低く、測位結果はナビゲーション用の地図データとのマップマッチング処理により補正されている。また、交差点において、信号の見逃しによる誤進入で大きな事故が発生することを減少させることが望まれている。
つまり、従来において、走行車両に自車位置を正確に伝える手段は無く、車両が交差点に進入しているかの正確な判断を行う手段はなかった。また、走行中に自車の走行レーンの信号表示（灯色情報）を車両に直接伝える方法もこれまでに無い。

本発明は、例えば、走行車両に自車位置をより正確に伝える手段を提供することで車両が交差点に進入しているかの判断を行うようにすると共に、走行レーンの信号表示を車両に伝えるようにすることを目的とする。これにより、例えば、ドライバの信号の見逃しによる交差点への誤進入を減少させるための交通情報の収集および提供を支援することを目的とする。

本発明の移動端末装置は、各所の個別交通情報を複数有する統合交通情報から自端末装置が位置する場所に関する個別交通情報を抽出する移動端末装置であり、路上光通信機から当該路上光通信機の設置場所を表す光波を受信機を用いて受信し当該路上光通信機の設置場所の情報を記憶機器に記憶する端末光受信部と、各路上光通信機の設置場所に関する個別交通情報を複数の路上光通信機分含んだ統合交通情報を表す電波を路上電波通信機から受信機を用いて受信し統合交通情報を記憶機器に記憶する端末電波受信部と、当該路上光通信機の設置場所の情報と統合交通情報とを記憶機器から取得し統合交通情報から当該路上光通信機の設置場所に関する個別交通情報を中央処理装置を用いて抽出し自端末装置が位置する場所に関する個別交通情報として出力機器に出力する交通情報抽出部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、交通情報抽出部が自端末装置の位置（走行レーン）に関する個別交通情報を抽出できる。これにより、例えば、走行レーンの信号表示を交通情報として車両に伝えられ、ドライバの信号の見逃しによる交差点への誤進入を減少させることについて支援することができる。

実施の形態１．
実施例１．
電子交差点を例に実施の形態１における交通情報システムについて以下に説明する。

図１は、実施例１における交通情報システムの概要図である。
路上光通信機２００、路上電波通信機３００、信号機５１０、超音波車両感知器６００、車両８００を有する実施例１における交通情報システム（電子交差点）について、図１に基づいて以下に説明する。

車両８００は車載器や携帯電話端末などの車載端末を搭載し、車載端末は光波や電波で通信を行う。

路上光通信機２００には、例えば光ビーコンを用いる。路上光通信機２００は、車線（レーン）毎に設置され、自通信機が設置された車線を走行する車両８００に向けて光波を発信し、各車両８００に搭載された車載端末と通信する。例えば、道路が２車線であれば各車線に１台ずつで路上光通信機２００は計２台、道路が４車線であれば路上光通信機２００は計４台が道路に設置されることになる。
光波は直進性が強いため、光ビーコンを用いることにより、約３．５ｍ四方の通信エリアを形成してスポット通信を行うことができる。つまり、光ビーコンの通信エリアでは、位置精度３．５ｍ以下という正確な精度で各車両８００に自車の位置を伝えることができる。
また、路上光通信機２００が位置情報として自通信機の設置位置から次の交差点までの距離を送信すれば、当該データを受信した車両８００は自車の走行速度（移動速度）に基づいて交差点までの進入時間（到達時間）を算出することができる。例えば、交差点Ｂを通過直後の路上光通信機２００から交差点Ａまでの距離（図１における特定地点距離）が２５０ｍ（メートル）で車両８００が時速６０ｋｍ（キロメートル）で走行している場合、車両８００は１５秒後（＝０．２５分＝２５０［ｍ］÷１０００［ｍ／分］）に交差点Ａに進入すると判定できる。
つまり、実施例１に示す電子交差点は交差点進入を車両８００が自動的に認識できるようにする。
車両８００が算出した進入時間は、例えば、自動的にブレーキをかける開始時間やウインカーを点灯させる開始時間などの判定に用いてもよいし、カーナビゲーションシステムでの目的地への到達予想時間の算出に用いてもよい。
また、路上光通信機２００が位置情報として自通信機が設置された車線情報を送信すれば、当該データを受信した車両８００は自車が走行している車線を特定することができる。

路上電波通信機３００には、例えばＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ビーコンを用いる。路上電波通信機３００は電波を発信し、各車両８００に搭載された車載端末と通信する。
なおＤＳＲＣとは、専用狭域通信のことであり、例えば、５．８ＧＨｚ（ギガヘルツ）の周波数帯を搬送波として用いる通信のことである。ＤＳＲＣは例えばＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ：ノンストップ自動料金収受システム）等に用いられている。
路上光通信機２００の設置位置を通過後、車両８００は各交差点の時々刻々変化する情報を路上電波通信機３００から受信する。例えば、路上電波通信機３００は交差点Ａの各車線に対する各信号の表示情報（赤、黄、青など）を送信する。そして、交差点Ｂから交差点Ａに向かって走行する車両８００は、走行中の車線に対する信号（例えば、直進車線に対する信号や右折車線に対する信号）の情報を抽出し、赤信号表示（赤信号点灯）であれば音声通知などを行う。つまり、赤信号の見逃しによる交差点進入と出会い頭事故を軽減するための情報を車両８００やドライバに提供することができる。また例えば、路上電波通信機３００は交差点Ａの各車線に対する各信号の点灯時間（点灯色、点灯マーク変更までの残り時間）を送信する。これにより、交差点Ｂから交差点Ａに向かって走行する車両８００は走行中の車線に対する信号情報を抽出する。路上光通信機２００から送信された次の交差点までの距離情報と自車の走行速度をもとに算出した交差点までの進入時間と、路上電波通信機３００から送信された信号の点灯時間に基づいて速度を減速させるなど自動運転制御を行うことができる。

超音波車両感知器６００は超音波を道路に向けて発信し反射波を受信するまでの時間の違いを測定することで当該道路における車両８００の通行を感知する。

路上光通信機２００、路上電波通信機３００は交通情報を生成する路側機（後述）と通信する。

実施例１に示す電子交差点は、路上光通信機２００が自通信機の設置場所の情報（位置情報）を光波を用いて送信することにより、路上光通信機２００の設置場所を通過する車両８００が路上光通信機２００からの光波に基づいて自車位置を特定できることが特徴の一つである。自車位置は絶対位置で表しても相対位置で表してもよく、緯度、経度などで表わされた座標は絶対位置の一例であり、走行車線や次の交差点までの距離は相対位置の一例である。また、車両８００が次の交差点までの到達時間を特定できることも特徴の一つである。
また、上記特徴を利用することにより交差点内に進入したことを正確に認識できる車両８００が路上光通信機２００を通過し路上電波通信機３００との通信を続けることも特徴の一つである。信号情報のほかに従道路（走行する道路［主道路］と交差する道路）からの車両接近情報を路上電波通信機３００で発信することにより、車両接近情報に基づいて車両８００が事故の可能性の高いことを自車で認識することができる。つまり、車両８００は事故回避行動を行う自動運転制御や、警告メッセージを音声出力やディスプレイ表示するドライバへの警告制御を行うことができる。

図２は、実施の形態１における車載端末１００と路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図２において、車載端末１００、路上光通信機２００、路上電波通信機３００、路側機４００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶機器、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。

通信ボード９１５は、有線または無線（光波や電波）で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線などの通信網に接続されている。
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１により実行される。

上記プログラム群９２３には、実施の形態の説明において「〜部」、「〜手段」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、実施の形態の説明において、「〜部」や「〜手段」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」や「〜手段」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。例えば、車両の運転情報や道路の交通情報などが記憶される。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他フレキシブルディスク、コンパクトディスク、光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｋ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、実施の形態の説明において「〜部」、「〜手段」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」、「〜手段」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」、「〜手段」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」、「〜手段」の手順や方法をコンピュータや通信機などのハードウェアに実行させるものである。

図３は、実施の形態１における車両８００に搭載された車載端末１００の機能構成図である。
実施の形態１における車載端末１００と車載端末１００を搭載する車両８００との機能構成について、図３に基づいて以下に説明する。
車載端末１００（移動端末装置の一例）は、端末光通信部１１０、端末電波通信部１２０、端末処理部１３０、端末記憶装置１９０を備え、各所の個別交通情報を複数有する統合交通情報から自端末装置が位置する場所に関する個別交通情報を抽出すると共に、特定地点に到着するまでの時間を算出する。
車両８００は、車載端末１００を搭載し、運転制御装置８１０、カーナビゲーションシステム８２０を備える。

端末光通信部１１０（端末光受信部、端末光発信部の一例）は、路上光通信機２００から当該路上光通信機２００の設置場所をを表す光波を受信し、当該路上光通信機の設置場所の情報を端末記憶装置１９０に記憶する。また、端末光通信部１１０は、路上光通信機２００から特定地点までの距離を表す光波を路上光通信機２００から受信し端末記憶装置１９０に記憶する。また、端末光通信部１１０は、車両８００の運転情報を車両８００が通行する車線に設置された路上光通信機２００に光波で発信する。
端末電波通信部１２０（端末電波受信部の一例）は、各路上光通信機２００の設置場所に関する個別交通情報を複数の路上光通信機２００分含んだ統合交通情報を表す電波を路上電波通信機３００から受信し、統合交通情報を端末記憶装置１９０に記憶する。
端末処理部１３０（交通情報抽出部、速度取得部、到着時間算出部の一例）は、当該路上光通信機２００の設置場所の情報と統合交通情報とを端末記憶装置１９０から取得し、統合交通情報から当該路上光通信機２００の設置場所に関する個別交通情報をＣＰＵ９１１を用いて抽出し自端末装置が位置する場所に関する個別交通情報として端末記憶装置１９０、運転制御装置８１０、カーナビゲーションシステム８２０（それぞれ出力機器の一例）に出力する。また、端末処理部１３０は、自端末装置の移動速度を運転制御装置８１０（入力機器の一例）から取得し端末記憶装置１９０に記憶する。さらに、端末処理部１３０は、特定地点までの距離と移動速度とを端末記憶装置１９０から取得し、そして、ＣＰＵ９１１を用いて特定地点までの距離を移動速度で除算して、自端末装置が特定地点に到着するまでの時間を算出し端末記憶装置１９０、運転制御装置８１０、カーナビゲーションシステム８２０に出力する。
端末記憶装置１９０（記憶機器の一例）には交通情報、運転情報、車載端末１００を識別するＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）などが記憶される。

運転制御装置８１０は車両８００の運転制御処理や車両８００の運転情報の管理処理を行う。
カーナビゲーションシステム８２０は、地図データを記憶し、地図データと車両８００の運転情報とに基づいてディスプレイやスピーカーに交通案内情報を出力する。

交通情報とは、例えば、渋滞情報、事故情報、道路工事情報、信号情報、右左折禁止情報、規制速度情報、駐車禁止情報、進入禁止情報のことである。
個別交通情報とは、例えば、１つの車線に関する交通情報のことである。
統合交通情報とは、例えば、全車線分の個別交通情報であり、車線情報に対応付いた個別情報のことである。
信号情報とは、例えば、点灯色、点灯マーク、点灯時間のことである。
特定地点とは、例えば、交差点、信号機、道路のカーブ地点、渋滞地点、事故現場、ランドマークのことである。
位置情報とは、例えば、路上光通信機２００が設置された車線の情報、路上光通信機２００の設置位置から特定地点までの距離（特定地点距離）、路上光通信機２００の設置位置の緯度や経度のことである。
運転情報とは、例えば、移動速度、進行方向（直進、右左折、バックなど）、ブレーキの制御情報、ウインカの点滅情報、ワイパの動作情報のことである。
運転制御とは、例えば、速度制御、方向制御、ブレーキ制御のことである。
警告制御とは、例えば、交通案内情報の音声出力やディスプレイ表示のことである。
交通案内情報とは、例えば、信号情報、渋滞情報、事故情報、主道路や従道路を通行する他の車両の位置や速度情報、付近の標識情報のことである。

図４は、実施の形態１における路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００の機能構成図である。
実施の形態１における路上光通信機２００、路上電波通信機３００、路側機４００、信号制御装置５００、超音波車両感知器６００、上位装置７００の機能構成について、図４に基づいて以下に説明する。
路上光通信機２００は、光送受信部２１０、路上光記憶装置２９０を備え、道路の車線毎に設置され、自通信機が設置された車線を通行する車両８００に搭載された車載端末１００と光波で通信する。
路上電波通信機３００は、電波送受信部３１０、路上電波記憶装置３９０を備え、各車線を通行する各車両８００に搭載された車載端末１００と電波で通信する。
路側機４００（交通情報通信装置の一例）は、制御部４１０、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０、Ｉ／Ｆ部Ｂ４３０、路側記憶装置４９０を備え、路上光通信機２００が通信した情報に基づく交通情報を路上電波通信機３００に通信する。
信号制御装置５００は、各信号機５１０と接続し、信号機５１０の点灯色（信号表示）や点灯時間（信号秒数）などを制御する。
超音波車両感知器６００は、超音波を道路に向けて発信して反射波の到達時間を計測し、到達時間の違いに基づいて感知器の設置地点を通過する車両の存在を感知する。
上位装置７００は、路側機４００からデータを受け取り、蓄積、データ処理して各路上光通信機２００や路上電波通信機３００の設置地点の車の渋滞、走行、事故の状況などを推定する。また、上位装置７００は、各路上光通信機２００や路上電波通信機３００の設置地点の渋滞、走行、事故の状況などを走行する車両に通知するためのデータ（交通情報）を作成する機能を有する。

光送受信部２１０（路上光受信部、路上光発信部、運転情報送信部の一例）は、近赤外線（光波の一例）を変調して通信データを送信し、車載端末１００から送信された通信データを受信する機能を有する。そして、光送受信部２１０は、自通信機が設置された車線情報を当該車線を通行する車両８００に搭載された車載端末１００に光波で発信して車載端末１００に当該車両８００が通行する車線を特定させる。また、光送受信部２１０は、自通信機が設置された車線を通行する車両８００に搭載された車載端末１００から車両８００の運転情報を光波で受信する。また、光送受信部２１０は、車載端末１００から受信した運転情報を路側機４００に送信する。
路上光記憶装置２９０は運転情報、交通情報などが記憶される。

電波送受信部３１０（路上電波発信部、交通情報受信部の一例）は、電波を変調して通信データを送信し、車載端末１００から送信された通信データを受信する機能を有する。そして、電波送受信部３１０は、各車線の交通情報を各車線を通行する各車両８００に搭載された車載端末１００に電波で発信する。そして、車載端末１００に特定された車線の交通情報を車載端末１００に抽出させて車載端末１００に当該車両８００が通行する車線の交通情報として取得させる。また、電波送受信部３１０は、路側機４００から交通情報を受信する。また、電波送受信部３１０は、受信した交通情報を各車線を通行する各車両８００に搭載された車載端末１００に電波で発信する。
路上電波記憶装置３９０は交通情報などが記憶される。

Ｉ／Ｆ部Ａ４２０は、路上光通信機２００が車載端末１００から光で受信したデータを受け取り制御部４１０にデータを送り出すと共に、路上電波通信機３００が車載端末１００から電波で受信したデータを受け取り制御部４１０にデータを送り出す機能を持つ。また、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０は、制御部４１０から送信されたデータを受け取り路上光通信機２００または路上電波通信機３００に送信する機能を持つ。
制御部４１０は、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０からデータを受け取りＩ／Ｆ部Ｂ４３０に送信する。また、制御部４１０は、超音波車両感知器６００から車両感知情報を受け取り、専用のソフトウエア（プログラム）により、車両８００の存在情報として、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０に送り出す。さらに、制御部４１０は、交差点の信号情報（信号制御装置５００から受信した信号表示や信号秒数など）を受け取り、専用のソフトウエアにより、交差点の状態情報（交通情報の一例）として、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０に送り出す。
Ｉ／Ｆ部Ｂ４３０は、制御部４１０からデータを受け取り上位装置７００にデータを送り出すと共に、上位装置７００からデータを受け取り制御部４１０にデータを送り出す。
路側記憶装置４９０は交通情報、運転情報、車両感知情報、信号情報などが記憶される。

路上光通信機２００と路側機４００とが光通信対応の光ケーブルで接続することで、路上光通信機２００の設置位置を路側機４００から数ｋｍ離すことができる。ただし、路上光通信機２００と路側機４００とが光ケーブル以外の信号線で接続してもよいし、無線接続してもよい。

図５は、実施の形態１における交通情報システムの交通情報処理方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における交通情報システムの交通情報処理方法について、図５に基づいて以下に説明する。

＜Ｓ１０１：端末光発信処理＞
車両８００が路上光通信機２００の下方を通行の際、車両８００に搭載された車載端末１００は運転情報を光波で路上光通信機２００に発信する。
このとき、端末処理部１３０は車両８００の運転制御装置８１０から運転情報を取得する。そして、端末処理部１３０は端末記憶装置１９０に記憶された車載端末１００を識別するＩＤを運転情報に加えて端末光通信部１１０に出力し、端末光通信部１１０は変調処理を行い運転情報を表わす光波を発信する。

＜Ｓ１０２：路上光受信処理＞
車載端末１００を搭載した車両８００が下方を通行の際、路上光通信機２００は車載端末１００が発信した運転情報を光波で受信する。
このとき、光送受信部２１０は受信した光波を復調して運転情報を取得し路上光記憶装置２９０に記憶する。

＜Ｓ１０３：運転情報送信処理＞
次に、路上光通信機２００は、路上光記憶装置２９０から自通信機の下方を通行する車両８００の運転情報と自通信機の位置情報とを取得し路側機４００に送信する。

＜Ｓ１０４：運転情報受信処理＞
次に、路側機４００は路上光通信機２００から運転情報と位置情報を受信する。
このとき、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０は路上光通信機２００が送信した運転情報と位置情報を受信して制御部４１０に出力し、制御部４１０は運転情報と位置情報を路側記憶装置４９０に記憶する。

＜Ｓ１０５：交通情報生成処理＞
次に、路側機４００は受信した運転情報と位置情報に基づいて交通情報を生成する。
このとき、制御部４１０は、上位装置７００から交通情報、超音波車両感知器６００から車両感知情報、信号制御装置５００から信号情報を取得し、広域の交通情報を表わす広域交通情報と狭域の交通情報を表わす狭域交通情報を生成し路側記憶装置４９０に記憶する。
交通情報生成処理（Ｓ１０５）の詳細は図６にて別途説明する。

＜Ｓ１０６：交通情報送信処理＞
次に、路側機４００は生成した交通情報を路上電波通信機３００、路上光通信機２００に送信する。
このとき、制御部４１０は路側記憶装置４９０から広域交通情報と狭域交通情報を取得してＩ／Ｆ部Ａ４２０に出力し、Ｉ／Ｆ部Ａ４２０は広域交通情報を路上電波通信機３００に送信すると共に狭域交通情報を路上光通信機２００に送信する。

＜Ｓ１０７：交通情報受信処理＞
次に、路上電波通信機３００、路上光通信機２００は路側機４００から交通情報を受信する。
このとき、電波送受信部３１０は受信した広域交通情報を路上電波記憶装置３９０に記憶し、光送受信部２１０は受信した狭域交通情報を路上光記憶装置２９０に記憶する。

＜Ｓ１０８：路上電波発信処理＞
次に、路上電波通信機３００は広域交通情報を電波で発信し各所に位置する各車両８００に搭載された車載端末１００にブロードバンド送信する。
このとき、電波送受信部３１０は広域交通情報を路上電波記憶装置３９０から取得して変調し広域交通情報を表わす電波を発信する。

＜Ｓ１０９：端末電波受信処理＞
次に、各所に位置する各車両８００に搭載された車載端末１００は路上電波通信機３００が発信した広域交通情報を電波で受信する。
このとき、端末電波通信部１２０は受信した電波を復調して広域交通情報を取得し端末処理部１３０に出力する。端末処理部１３０は広域交通情報を端末記憶装置１９０に記憶する。

＜Ｓ１１０：路上光発信処理＞
また、路上光通信機２００は狭域交通情報を自通信機の下方を通行する車両８００に搭載された車載端末１００に光波で発信する。
このとき、光送受信部２１０は、狭域交通情報を路上光記憶装置２９０から取得すると共に、路上光記憶装置２９０に記憶された路上光通信機２００の位置情報を取得する。そして、光送受信部２１０は位置情報を加えた狭域交通情報を変調して狭域交通情報を表わす光波を発信する。

＜Ｓ１１１：端末光受信処理＞
次に、路上光通信機２００の下方を通過する車両８００に搭載された車載端末１００は路上光通信機２００が発信した狭域交通情報を光波で受信する。
このとき、端末光通信部１１０は受信した光波を復調して狭域交通情報を取得し端末処理部１３０に出力する。端末処理部１３０は狭域交通情報を端末記憶装置１９０に記憶する。

＜Ｓ１１２：車両制御処理（交通情報抽出処理、速度取得処理、到着時間算出処理）＞
そして、車載端末１００は広域交通情報から車両８００が通行する車線に関する個別交通情報を抽出し、車両８００の運転制御装置８１０やカーナビゲーションシステム８２０に出力する。運転制御装置８１０は車両８００を制御する。また、カーナビゲーションシステム８２０はドライバに警告を行う。
このとき、端末処理部１３０は端末記憶装置１９０から広域交通情報と狭域交通情報を取得する。そして、端末処理部１３０は狭域交通情報が示す車線（位置情報の一例）に対応付けられた個別交通情報を広域交通情報から抽出し、個別交通情報と狭域交通情報を運転制御装置８１０やカーナビゲーションシステム８２０に出力する。また、端末処理部１３０は、運転制御装置８１０から車両８００の移動速度を取得し、狭域交通情報が示す交差点までの距離（位置情報の一例）を移動速度で除算して車両８００が交差点に到着するまでの到着時間を算出し、運転制御装置８１０やカーナビゲーションシステム８２０に出力する。運転制御装置８１０は端末処理部１３０が出力した交通情報や到着時間に基づいて自動運転制御を行う。また、カーナビゲーションシステム８２０は端末処理部１３０が出力した交通情報に基づいて警告を行う。

図６は、実施の形態１における路側機４００の交通情報生成処理方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における制御部４１０の交通情報生成処理（Ｓ１０５）について、図６に基づいて以下に説明する。

制御部４１０は、路側記憶装置４９０から運転情報を取得すると共に、上位装置７００から交通情報を、超音波車両感知器６００から車両感知情報を、信号制御装置５００から信号情報をそれぞれ取得し、広域の交通情報を表わす広域交通情報と狭域の交通情報を表わす狭域交通情報を生成する。
＜Ｓ２０１：特殊車両判定処理＞
まず、制御部４１０は路側記憶装置４９０から運転情報と路上光通信機２００の位置情報を取得し、運転情報が示す車載端末１００のＩＤに基づいて、路上光通信機２００の受信した運転情報が特殊車両の運転情報であるか判定する。
＜Ｓ２０２：運転・位置情報フォーマット変換処理＞
特殊車両の運転情報でないと判定した場合、制御部４１０は運転情報と路上光通信機２００の位置情報とのデータフォーマットを上位装置７００へ送信するデータフォーマットに変換する。
＜Ｓ２０３：運転・位置情報路側送信処理＞
次に、制御部４１０はフォーマット変換した運転情報と位置情報とを上位装置７００に送信する。
＜Ｓ２０４：交通上位情報受信処理＞
次に、制御部４１０は上位装置７００が生成した交通情報を受信し路側記憶装置４９０に記憶する。
上位装置７００は運転情報と位置情報とに基づいて各道路、各車線について通行する車両８００の情報を表わす交通情報を生成する。このとき、上位装置７００は、車線毎に必要な情報は光送信するように識別し、広範囲に情報提供が必要な情報及び大容量の情報は電波送信するように識別して交通情報を生成する。
光通信するように識別する交通情報としては、渋滞情報、位置情報（車線情報）、次の交差点までの距離、周辺の地図情報などがある。光通信するように識別する交通情報を狭域交通情報とする。
電波送信するように識別する交通情報としては、狭域交通情報よりも広いエリアの渋滞情報などがある。電波送信するように識別する交通情報を広域交通情報とする。
＜Ｓ２０５：交通上位情報識別処理＞
次に、制御部４１０は路側記憶装置４９０から上位装置７００が生成した交通情報を取得して識別し広域交通情報と狭域交通情報とに分別し路側記憶装置４９０に記憶する。
＜Ｓ２０６：車両感知情報取得処理＞
次に、制御部４１０は超音波車両感知器６００から車両感知情報を取得し路側記憶装置４９０に記憶する。
＜Ｓ２０７：信号情報取得処理＞
次に、制御部４１０は信号制御装置５００から信号情報を取得し路側記憶装置４９０に記憶する。
Ｓ２０５〜Ｓ２０６の処理は順番が変わっても同時であっても構わない。
＜Ｓ２０８：情報追加処理＞
次に、制御部４１０は路側記憶装置４９０から広域交通情報、信号情報、車両感知情報を取得し、信号情報と車両感知情報を追加して広域交通情報を生成し路側記憶装置４９０に記憶する。
＜Ｓ２０９：交通情報フォーマット変換処理＞
そして、制御部４１０は、路側記憶装置４９０から広域交通情報と狭域交通情報を取得し、データフォーマットを車載端末１００への送信フォーマットに変換し、生成した広域交通情報と狭域交通情報とを路側記憶装置４９０に記憶する。
＜Ｓ２１０：特殊車両情報生成処理＞
特殊車両の運転情報であると判定した場合（Ｓ２０１）、制御部４１０は特殊車両がどこの車線を通行しているかを通知する広域交通情報および狭域交通情報を生成し車載端末１００への送信フォーマットで路側記憶装置４９０に記憶する。

上記実施の形態１において、例えば、以下の特徴について説明した。
路上電波通信機３００の一例であるＤＳＲＣビーコンは変調信号速度が４Ｍｂｐｓであるため大容量通信に使用するには良いが、車両８００の走行位置をＤＳＲＣビーコンの受信位置から割り出すことは電波の指向性を考慮すると困難である。また、ＧＰＳ搭載の車両８００でもマルチパスの影響で自車位置は数十メートル誤差が生じてしまう。そこで、上記実施の形態１に示したように、車両位置を精度よく特定するには光ビーコンを用いる方法が有効である。車両位置を正確に知るメリットとして以下の点が挙げられる。受信する交通情報に基づいて自車が回避行動を取らなくてはいけない情報なのか判定する上で、自車の位置が正確にわかる必要がある。例えば、自車が右折レーンにいる際に自車が右折レーンにいることをマルチパスの極めて少ない光ビーコンからのスポット通信で認識する。そして、対向車線の直進車両の接近情報として「時速ｘｘｋｍで接近中」などの情報を受信した場合は、右折レーンにいる車両のみ、「直進車両接近注意」などの音声情報をドライバに提供する。また、右折レーンにいない車両８００に対してガイダンスは必要ない。また、自車位置を正確に知ることで交差点に進入するまでの時間が正確に把握でき、車両８００が緊急に迫る危険な状況を予測して自動運転制御し危険を回避することもできる。
また、上記実施の形態１のように信号灯色を車両８００に直接伝える方法はこれまでに無く、交差点情報を直接車両８００に通知することで車両８００が交差点に誤進入、無謀進入することを抑止することができる。つまり、実施例１の電子交差点では、現状の信号灯色を直接ドライバに伝えることを実現でき、また、ドライバに伝えなくても車両８００に残りの信号表示時間を伝えることで車両８００が自動運転制御を行って交差点への誤進入、無謀進入の危険性を更に軽減することができる。

上記実施の形態１における光ビーコンはスポット通信を行うことを考慮して伝搬方向の直進性（指向性）が強いものが望ましい。従って光ビーコンの光波は高い周波数、すなわち短い波長の光波を使用することが好ましい。例えば、波長が８５０ｎｍ（ナノメートル）の光ビーコンを路上光通信機２００としてよい。またスポット通信範囲（例えば車線幅）及び路上光通信機２００の高さに応じて光の波長を選んでもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００とが分離している形態について説明した。
実施の形態２では路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００とが一体型である形態について、上記実施の形態１と異なる部分について説明する。その他の部分は上記実施の形態１と同様である。

路上光通信機２００の一例である光ビーコンは、上記実施の形態１での説明のように波長が短いため直進性に優れているが、気象条件によっては路上光通信機２００から車載端末１００まで伝搬できず通信品質が低下してしまう可能性がある。そこで、実施の形態２では、路上電波通信機３００の一例である電波ビーコンもしくはＤＳＲＣビーコンと、路上光通信機２００の一例である光ビーコンを一体型とし、重要情報の提供について補完を行う。

図７は、実施の形態２における路側機４００の機能構成図である。
実施の形態２における路側機４００は、図７に示すように、光送受信部２１０と電波送受信部３１０とＩ／Ｆ部Ａ４２０とを送受信部４４０として備える。また、送受信部４４０は路上光記憶装置２９０および路上電波記憶装置３９０に対応する送受信部記憶装置４４９を備える。

実施例２．
例えば、カーブなどの特異箇所での情報提供において路上光通信機２００（光送受信部２１０）と路上電波通信機３００（電波送受信部３１０）の一体型は有用である。
図８は、実施例２における交通情報システムの概要図である。
図８において、光送受信部２１０と電波送受信部３１０とを一体型で有する路側機４００は光ビーコンおよび電波ビーコンを使用して、カーブ径Ｒ、トンネルや橋の位置情報などの重要な交通情報を各車両８００に通知する。

実施例３．
また例えば、交通事故発生時の情報提供においても路上光通信機２００と路上電波通信機３００の一体型は有用である。
図９は、実施例３における交通情報システムの概要図である。
図９において、路側機４００は光ビーコンおよび電波ビーコンを使用して各車両８００に事故発生位置や事故による交通規制や事故現場の画像などの安全情報を各車両８００に通知する。

上記実施の形態２では、光ビーコンが霧、雨滴等大気中の微粒子等、気象の影響を受けやすいことを考慮し、光ビーコンから送信される情報が車載端末１００に届かない状況を電波により補完する形態について説明した。
例えば、死角にある道路の特徴物や死角での交通状況を光波、電波の双方で通信路を確保して各車両８００に提供する形態について説明した。
つまり、上記実施の形態２では、重要情報及び安全情報を車両８００に提供する手段として、冗長構造をとると共に、マルチパスの影響が少ないという光ビーコンのメリットと気候の影響を受けにくいという電波のメリットの双方を生かす形態について説明した。

実施例１における交通情報システムの概要図。 実施の形態１における車載端末１００と路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００のハードウェア資源の一例を示す図。 実施の形態１における車両８００に搭載された車載端末１００の機能構成図。 実施の形態１における路上光通信機２００と路上電波通信機３００と路側機４００の機能構成図。 実施の形態１における交通情報システムの交通情報処理方法を示すフローチャート。 実施の形態１における路側機４００の交通情報生成処理方法を示すフローチャート。 実施の形態２における路側機４００の機能構成図。 実施例２における交通情報システムの概要図。 実施例３における交通情報システムの概要図。

符号の説明

１００ 車載端末、１１０ 端末光通信部、１２０ 端末電波通信部、１３０ 端末処理部、１９０ 端末記憶装置、２００ 路上光通信機、２１０ 光送受信部、２９０ 路上光記憶装置、３００ 路上電波通信機、３１０ 電波送受信部、３９０ 路上電波記憶装置、４００ 路側機、４１０ 制御部、４２０ Ｉ／Ｆ部Ａ、４３０ Ｉ／Ｆ部Ｂ、４４０ 送受信部、４４９ 送受信部記憶装置、４９０ 路側記憶装置、５００ 信号制御装置、５１０ 信号機、６００ 超音波車両感知器、７００ 上位装置、８００ 車両、８１０ 運転制御装置、８２０ カーナビゲーションシステム、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群。

Claims (13)

1. 一方向複数車線の道路の全車線に関する交通情報から自端末装置が位置する車線に関する交通情報を抽出する移動端末装置であり、
   車線ごとに設置された路上光通信機から当該路上光通信機の設置された車線を表す光波を受信機を用いて受信し当該路上光通信機の設置された車線の情報を記憶機器に記憶する端末光受信部と、
   全車線に関する交通情報を表す電波を路上電波通信機から受信機を用いて受信し全車線に関する交通情報を記憶機器に記憶する端末電波受信部と、
   当該路上光通信機の設置された車線の情報と全車線に関する交通情報とを記憶機器から取得し全車線に関する交通情報から当該路上光通信機の設置された車線に関する交通情報を中央処理装置を用いて抽出し自端末装置が位置する車線に関する交通情報として出力機器に出力する交通情報抽出部と
   を備えたことを特徴とする移動端末装置。
2. 端末光受信部は、車線幅の光ビーコンを用いたスポット通信により当該路上光通信機の設置された車線を表す光波を受信することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
3. 一方向複数車線の道路の車線にそれぞれ設置され当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置と光波で通信する複数の路上光通信機と、各車線を通行する各車両に搭載された移動端末装置と電波で通信する路上電波通信機と、を有し移動端末装置に当該車両が通行する車線の交通情報を取得させる交通情報システムであり、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機は、
   路上光通信機が設置された車線の車線情報を当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置に光波で発信して移動端末装置に当該車両が通行する車線を特定させる路上光発信部
   を備え、
   路上電波通信機は、
   全車線に関する交通情報を道路を通行する各車両に搭載された移動端末装置に電波で発信して移動端末装置に特定させた車線の交通情報を移動端末装置に抽出させ移動端末装置に当該車両が通行する車線の交通情報として取得させる路上電波発信部
   を備えたことを特徴とする交通情報システム。
4. 複数の路上光通信機の各路上光通信機は、車線幅の光ビーコンを用いたスポット通信により路上光通信機が設置された車線の車線情報を送信することを特徴とする請求項３記載の交通情報システム。
5. 一方向複数車線の道路の全車線に関する交通情報から自端末装置が位置する車線に関する交通情報を抽出する移動端末装置の交通情報抽出方法であり、
   端末光受信部が、車線ごとに設置された路上光通信機から当該路上光通信機の設置された車線を表す光波を受信機を用いて受信し当該路上光通信機の設置された車線の情報を記憶機器に記憶する端末光受信処理を行い、
   端末電波受信部が、全車線に関する交通情報を表す電波を路上電波通信機から受信機を用いて受信し全車線に関する交通情報を記憶機器に記憶する端末電波受信処理を行い、
   交通情報抽出部が、当該路上光通信機の設置された車線の情報と全車線に関する交通情報とを記憶機器から取得し全車線に関する交通情報から当該路上光通信機の設置された車線に関する交通情報を中央処理装置を用いて抽出し自端末装置が位置する車線に関する交通情報として出力機器に出力する交通情報抽出処理を行う
   ことを特徴とする移動端末装置の交通情報抽出方法。
6. 一方向複数車線の道路の車線にそれぞれ設置され光波で通信する複数の路上光通信機と、
   電波で通信する路上電波通信機と、
   路上光通信機が通信した情報に基づく交通情報を路上電波通信機に通信する交通情報通信装置と、
   車両に搭載される移動端末装置と
   を有し、
   移動端末装置に当該車両が通行する車線の交通情報を取得させる交通情報システムであり、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機に設けられた路上光受信部であって、当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置から車両の運転情報を光波で受信する路上光受信部と、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機に設けられた運転情報送信部であって、前記路上光受信部が受信した運転情報を交通情報通信装置に送信する運転情報送信部と、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機に設けられた路上光発信部であって、路上光通信機が設置された車線の車線情報を当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置に光波で発信する路上光発信部と、
   交通情報通信装置に設けられた運転情報受信部であって、複数の路上光通信機の各路上光通信機から運転情報を受信する運転情報受信部と、
   交通情報通信装置に設けられた交通情報送信部であって、前記運転情報受信部が受信した各運転情報に基づく全車線に関する交通情報を路上電波通信機に送信する交通情報送信部と、
   路上電波通信機に設けられた交通情報受信部であって、交通情報通信装置から交通情報を受信する交通情報受信部と、
   路上電波通信機に設けられた路上電波発信部であって、前記交通情報受信部が受信した全車線に関する交通情報を各車線を通行する各車両に搭載された移動端末装置に電波で発信する路上電波発信部と、
   移動端末装置に設けられた端末光発信部であって、当該車両の運転情報を当該車両が通行する車線に設置された路上光通信機に光波で発信する端末光発信部と、
   移動端末装置に設けられた端末光受信部であって、当該車両が通行する車線に設置された路上光通信機から車線情報を光波で受信する端末光受信部と、
   移動端末装置に設けられた端末電波受信部であって、路上電波通信機から全車線に関する交通情報を電波で受信する端末電波受信部と、
   移動端末装置に設けられた交通情報抽出部であって、前記端末電波受信部が受信した全車線に関する交通情報から前記端末光受信部が受信した車線情報が示す車線の交通情報を抽出し当該車両が通行する車線の交通情報として出力機器に出力する交通情報抽出処理部と
   を備えたことを特徴とする交通情報システム。
7. 一方向複数車線の道路の車線にそれぞれ設置され光波で通信する複数の路上光通信機と、電波で通信する路上電波通信機と、路上光通信機が通信した情報に基づく交通情報を路上電波通信機に通信する交通情報通信装置と、車両に搭載される移動端末装置とを有し、移動端末装置に当該車両が通行する車線の交通情報を取得させる交通情報処理方法であり、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機の路上光受信部が、当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置から車両の運転情報を光波で受信する路上光受信処理を行い、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機の運転情報送信部が、前記路上光受信部が受信した運転情報を交通情報通信装置に送信する運転情報送信処理を行い、
   複数の路上光通信機の各路上光通信機の路上光発信部が、路上光通信機が設置された車線の車線情報を当該車線を通行する車両に搭載された移動端末装置に光波で発信する路上光発信処理を行い、
   交通情報通信装置の運転情報受信部が、複数の路上光通信機の各路上光通信機から運転情報を受信する運転情報受信処理を行い、
   交通情報通信装置の交通情報送信部が、前記運転情報受信部が受信した各運転情報に基づく全車線に関する交通情報を路上電波通信機に送信する交通情報送信処理を行い、
   路上電波通信機の交通情報受信部が、交通情報通信装置から交通情報を受信する交通情報受信処理を行い、
   路上電波通信機の路上電波発信部が、前記交通情報受信部が受信した全車線に関する交通情報を各車線を通行する各車両に搭載された移動端末装置に電波で発信する路上電波発信処理を行い、
   移動端末装置の端末光発信部が、当該車両の運転情報を当該車両が通行する車線に設置された路上光通信機に光波で発信する端末光発信処理を行い、
   移動端末装置の端末光受信部が、当該車両が通行する車線に設置された路上光通信機から車線情報を光波で受信する端末光受信処理を行い、
   移動端末装置の端末電波受信部が、路上電波通信機から全車線に関する交通情報を電波で受信する端末電波受信処理を行い、
   移動端末装置の交通情報抽出部が、前記端末電波受信部が受信した全車線に関する交通情報から前記端末光受信部が受信した車線情報が示す車線の交通情報を抽出し当該車両が通行する車線の交通情報として出力機器に出力する交通情報抽出処理を行う
   ことを特徴とする交通情報処理方法。
8. 端末光受信部は、次の交差点までの距離を受信し、
   交通情報抽出部は、端末光受信部が受信した次の交差点までの距離と、自端末装置の移動速度とから次の交差点に到着するまでの時間を算出し、算出した時間に基づいて、交通情報を出力機器に出力することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
9. 端末電波受信部は、車線に対応付けられた交通情報を全車線分受信し、
   交通情報抽出部は、全車線分の車線に対応付けられた交通情報の中から、自端末装置が位置する車線に関連する交通情報を抽出することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
10. 端末電波受信部は、次の交差点の各車線に対する各信号の表示情報を受信し、
    交通情報抽出部は、次の交差点の各車線に対する各信号の表示情報の中から、自端末装置が位置する車線の信号情報を交通情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
11. 端末電波受信部は、次の交差点の各車線に対する各信号の点灯時間を受信し、
    交通情報抽出部は、次の交差点の各車線に対する各信号の点灯時間の中から、自端末装置が位置する車線の信号の点灯時間を交通情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
12. 移動端末装置は、車両の運転を制御する運転制御装置を備え、
    交通情報抽出部は、抽出した交通情報を運転制御装置に出力し、
    運転制御装置は、交通情報抽出部から交通情報を受信して、運転を制御することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
13. 端末電波受信部は、
    全車線に関する交通情報として、走行中の他の車両の交通情報を受信し、
    交通情報抽出部は、
    自車両が右折レーンにいる場合、前記端末電波受信部が受信した全車線に関する交通情報から対向車線を走行中の他の車両の交通情報を抽出して出力機器に出力するとともに、
    自車両が右折レーンにいない場合、前記端末電波受信部が受信した全車線に関する交通情報から対向車線を走行中の他の車両の交通情報を抽出しない
    ことを特徴とする請求項６載の交通情報システム。

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