JP4795425B2 - 路車間通信システム、路車間通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、交差点に備えられた基地局と中継局により、各車両の車両情報と車両位置情報を把握し、この車両情報と車両位置情報を各車両に伝達することによって、交差点における出会い頭衝突等の事故を防止する路車間通信システム、路車間通信装置に関するものである。

車両間で走行データの通信を行い走行の安全を保持するための走行支援装置が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような走行支援装置では、他の車両から送信された当該他の車両の走行データ、または当該他の車両によって中継された当該さらに他の車両の走行データを受信して、自車の車両に操作指令を出すことによって、走行の安全を保持する効果がある。

特開平４−２４１１００号公報

しかし、このような従来の走行支援装置においては、走行データの送信および受信は車両間でのみ行われるものであり、交差点のような見通し内通信が困難な場所においては、出会い頭衝突のような事故を防止できるものではなかった。

また、このような走行支援装置では互いの車両の位置関係を正確に知ることができないため、細かな車両制御を行うことができないという問題点があった。

さらにまた、このような走行支援装置では４台以上の車両が通信範囲内に存在するときは、通信方式により誤った車両の情報を伝達する可能性があるという問題点があった。

本発明は上述の問題点を解決するために鑑みなされたもので、見通し内通信の困難な交差点において車両情報や車両位置情報を伝達して出会い頭衝突のような事故を防止し、さらに正確な車両位置情報を知ることで、より細かな車両制御を可能にし、また、多くの車両が通信範囲内に存在しても誤った情報を伝達せずに、走行の安全度を増すことができる路車間通信システム、路車間通信装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る路車間通信システムにおいては、自車の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を送信する路車間通信装置と、上記車両に搭載される路車間通信装置から送信される上記車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を受信し、得られる各車両情報、各ウィンカー情報及び各車両位置情報を交差点の周辺の車両に送信するとともに、得られる各車両情報、各ウィンカー情報及び車両位置情報から特定の車両にとって危険が有ると判断する基地局と、を備え、上記路車間通信装置は、受信した他の車両の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報から当該他の車両が自車にとって危険が有ると判断した場合、上記基地局に警告情報を送信し、上記基地局は、受信した警告情報を当該他の車両に送信することで、自車にとって危険があると判断した警告情報を危険の対象となる当該他の車両に送信するとともに、上記基地局にて危険があると判断した際にも危険の対象となる車両に警告情報を送信する。

この発明に係る路車間通信システムにおいては、車両に搭載され、自車の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を送信する路車間通信装置と、上記車両に搭載される路車間通信装置から送信される上記車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を受信し、得られる各車両情報、各ウィンカー情報及び各車両位置情報を周辺の車両に送信する基地局と、を備え、上記路車間通信装置は、受信した他の車両の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報から当該他の車両が自車にとって危険が有ると判断した場合、警告情報を送信し、上記基地局は、受信した警告情報を周辺の車両に送信する。そのため、見通し内通信の困難な交差点において車両情報や車両位置情報を伝達して、出会い頭衝突のような事故を防止することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る路車間通信装置のシステム構成図である。図において１は基地局、２は中継局Ａ、３は中継局Ｂ、４は中継局Ｃ、５は中継局Ｄ、６は二輪車、７は四輪車Ａ、８は四輪車Ｂ、９は四輪車Ｃ、１９は四輪車Ｄ、１０は中継局Ａ２から通信範囲内の車両への検知信号、１１は二輪車６から中継局２へ送信する車両情報とウィンカー情報、１２は中継局Ａ２から基地局１へ送信する二輪車６の車両情報とウィンカー情報、１３は基地局１から各車両へ送信する二輪車６の車両情報、ウィンカー情報と車両位置情報、１４は四輪車Ａ７から二輪車６へ通知するために中継局Ａ２へ送信する警告情報、１５は中継局Ａ２から基地局１へ送信する四輪車Ａ７からの警告情報、１６は四輪車Ｂ８から二輪車６へ通知するために中継局Ｃ４へ送信する警告情報、１７は中継局Ｃ４から基地局１へ送信する四輪車Ｂ８からの警告情報、１８は基地局１から二輪車６へ送信する警告情報である。

各車両７乃至９及び１９、各中継局２乃至５及び基地局１は、互いに疑似雑音（ＰＮ）信号を用いたスペクトル拡散方式にて情報を授受する。スペクトル拡散とは、情報信号の帯域を情報信号と独立な符号によって広い帯域に拡散して伝送し、受信時に同様の情報信号とは独立な符号によってもとの情報信号に逆拡散するものである。これにより、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が可能となる。

次に図１に示した路車間通信装置の動作を説明する。図２及び図３に割り当ての様子を示す。また、図４および図５に送信の手順を示す。図６に二輪車６が車両情報とウィンカー情報を送信してから警告情報を受け取るまでの手順を示す。

まず、各車両が通信するために用いる符号を割り当てる手段として、中継局Ａ２は通信領域に侵入する車両を検知するため常時符号ＰＮ_ｍｒ１０を用いて送信を行っており、符号ＰＮ_ｍｒ１０を受信した二輪車６は、同じ符号ＰＮ_ｍｒ２０を用いて車両ＩＤを送信し、車両ＩＤを受信した中継局Ａ２は、基地局１に中継局ごとに固有に割り当てられている符号ＰＮ_Ａ２１を用いて二輪車６が通信に用いる符号を問い合わせ、基地局は符号ＰＮ_Ａ２２を用いて二輪車６が用いる符号ＰＮ_１を割り当て、中継局Ａ２は二輪車６に符号ＰＮ_ｍｒ１０を用いて符号ＰＮ_１を割り当てる。

四輪車Ａ７が用いる符号ＰＮ_２、四輪車Ｂ８が用いる符号ＰＮ_３についても前記の方法を用いて基地局１から割り当てられる。

図４において、四輪車Ｄ１９については、中継局２により近い四輪車Ａ７に遮蔽され、中継局Ａ２と直接通信することが出来ないため、四輪車Ａ７は四輪車Ｄ１９の車両ＩＤを中継し中継局Ａ２と通信を行い符号ＰＮ_４を割り当てられる。

符号ＰＮ_１１１を獲得した二輪車６は、符号ＰＮ_１１１を用いて、中継局Ａ２へ自車の車両情報とウィンカー情報を送信し、中継局Ａ２は二輪車６の車両情報とウィンカー情報を、符号ＰＮ_１を用いて受信する。

二輪車６の符号ＰＮ_１は、中継局Ａ２を経由して割り当てられるため、中継局Ａは二輪車６に割り当てられている符号がＰＮ_１であることを知り、符号ＰＮ_１での受信が可能となる。

中継局Ａ２は、二輪車６の車両情報とウィンカー情報を、基地局１へあらかじめ割り当てられている符号ＰＮ_Ａ１２を用いて送信し、基地局１は、中継局からの符号ＰＮ_Ａの信号を受信し、二輪車６の車両情報とウィンカー情報を獲得する。

基地局１は、符号ＰＮ_Ａ１２を用いて二輪車６の車両情報、ウィンカー情報を獲得するとともに、中継局Ａ２から二輪車６の車両情報を受信することにより、二輪車６が中継局Ａ２の通信範囲にいることを知り、二輪車６の車両位置情報を獲得できる。

基地局１は、前記の手法によって獲得した二輪車６の車両情報、ウィンカー情報と車両位置情報を交差点の全域にわたって符号ＰＮ_ｂａを用いて送信する。

四輪車Ａ７、四輪車Ｂ８、四輪車Ｃ９、四輪車Ｄ１９は、基地局１から二輪車６の車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報を受信し、二輪車６が自車両に対して危険な状態かどうか判断する。

図１において、ウィンカー情報から二輪車６の進行方向を知り、四輪車Ａ７にとって危険な状態である場合、警告情報をあらかじめ獲得した符号ＰＮ_２１４を用いて送信する。

図１において、ウィンカー情報から二輪車６の進行方向を知り、四輪車Ｂ８にとって危険な状態である場合、警告情報をあらかじめ獲得した符号ＰＮ_３１６を用いて送信する。

図１において、ウィンカー情報から二輪車６の進行方向を知り、四輪車Ｃ９にとって危険な状態でない場合、警告情報は送信しない。

四輪車Ｄ１９が危険な状態と判断し、警告情報を中継局Ａ２へ送信する場合、中継局Ａ２との間に四輪車Ａ７があり遮蔽されるため、四輪車Ａ７を中継し中継局Ａ２へ送信する。

中継局Ａ２は、四輪車Ａ７から符号ＰＮ_２１４を用いて送信された警告情報を受信し、基地局１へ符号ＰＮ_Ａ１５を用いて送信する。

中継局Ｃ４は、四輪車Ｂ８から符号ＰＮ_３１６を用いて送信された警告情報を受信し、基地局１へ符号ＰＮ_Ｃ１７を用いて送信する。

基地局１は、中継局Ａ２から符号ＰＮ_Ａ１５で四輪車Ａ７からの警告情報を受信するとともに、中継局Ｃ４から符号ＰＮ_Ｃ１７で四輪車Ｂ８からの警告情報を受信し、当該情報を符号ＰＮ_ｂａ１８を用いて交差点全域に送信する。

二輪車６は、基地局１が符号ＰＮ_ｂａ１８を用いて送信した警告情報を受信し、危険の予知を実現する。

本実施の形態では、見通し内通信の困難な交差点において車両情報やウィンカー情報、車両位置情報を伝達し、巻き込みや、右直衝突、出会い頭衝突のような事故を防止することができ、また各車両が他の車両からの当該他の車両情報を受信し、中継局へ当該他の車両情報を送信する手段を備えるため、中継局からより近い車両に遮蔽されることなく通信を行うことができる。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２に係る路車間通信装置のシステム構成図である。図において３１は基地局、３２は二輪車、３３は四輪車Ａ、３４は四輪車Ｂ、３５は四輪車Ｃ、３６は二輪車３２から基地局３１へ送信する車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報、３７は基地局３１から各車両へ送信する二輪車３２の車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報、３８は四輪車Ａ３３から二輪車３２に通知するために基地局３１へ送信する警告情報、３９は四輪車Ｂ３４から二輪車３２に通知するために基地局３１へ送信する警告情報、４０は基地局３１が送信する四輪車Ａ３３，四輪車Ｂ３４からの警告情報である。

次に図７に示した路車間通信装置の動作を説明する。また、図８に二輪車３２が車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報を送信し、警告情報を受信するまでの手順を示す。

まず、各車両が通信するために用いる符号を割り当てる手段として、基地局３１は常時ＰＮ_ｂａを用いて送信を行っており、符号ＰＮ_ｂａを受信した二輪車３２は、同じ符号ＰＮ_ｂａを用いて車両ＩＤを送信し、車両ＩＤを受信した基地局３１は、二輪車３２に対して符号ＰＮ_１３６を割り当てる。

四輪車Ａ３３が用いる符号ＰＮ_２、四輪車Ｂ３４が用いる符号ＰＮ_３についても前記の手段を用いて基地局３１から割り当てられる。

二輪車３２は、符号ＰＮ_１３６を用いて、基地局３１へ自車の車両情報、ウィンカー情報およびＫ−ＧＰＳを用いて獲得した車両位置情報を送信する。

基地局３１は、二輪車３２の車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報を受信し、受信した情報をＰＮ_ｂａ３７を用いて交差点全域に送信する。

四輪車Ａ３３及び四輪車Ｂ３４は、受信した二輪車３２の車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報から危険状態と判断し、警告情報を符号ＰＮ_２３８および符号ＰＮ_３３９を用いて基地局３１へ送信する。

基地局３１は、四輪車Ａ３３及び四輪車Ｂ３４から警告情報を受信し、符号ＰＮ_ｂａ４０を用いて交差点全域に送信する。二輪車３２は、基地局３１が中継した警告情報を受信し、危険の予知を実現する。

車両位置情報の獲得手段として、Ｋ−ＧＰＳを用いることにより、正確な車両位置情報を知ることができ、より細かな車両制御が可能となる。

この発明に係る路車間通信装置においては、交差点に向かう各々の道路の路肩に設けられ、交差点に侵入する各々の車両から送信される車両情報をそれぞれ受信する中継局と、各々の中継局から送信された車両情報を受信し、車両情報及びいずれの中継局から送信された車両情報であるかの判断に基づいて各車両の位置を把握すると共に、得られた各車両情報および各車両位置情報を周辺の車両に送信する基地局とを備えている。そのため、見通し内通信の困難な交差点において車両情報や車両位置情報を伝達して、出会い頭衝突のような事故を防止することができる。

また、他の発明に係る路車間通信装置においては、自車の車両位置を獲得する自車位置獲得手段を有し交差点に侵入する車両から送信される車両情報及び車両位置情報を受信すると共に、得られた各車両情報および各車両位置情報を周辺の車両に送信する基地局とを備えている。そのため、そのため、正確な車両位置情報を知ることができ、より細かな車両制御が可能になる。

また、車両及び基地局との間で授受される車両情報及び車両位置情報は、スペクトル拡散方式を用いて授受される。そのため、ブロードキャストの送信することができ、さらに符号分割多元接続が可能となる。

また、スペクトル拡散方式においては、送信及び受信に疑似雑音（ＰＮ）信号を用い、疑似雑音信号を基地局において割り当て管理する。そのため、多くの車両が通信範囲内に存在しても誤った情報を伝達せずに、走行の安全度を増すことができる。

さらに、基地局は、車両情報及び車両位置情報から特定の車両に危険が有ると判断した場合、車両に警告情報を送信する。そのため、危険が有る車両に警告をすることができる。

本発明の実施の形態１に係る路車間通信装置のシステム構成図である。 符号の割り当てを示す模式図である。 符号の割り当ての順序を示すチャートである。 送信の手順を示す模式図である。 送信の手順を示すチャートである。 二輪車が車両情報とウィンカー情報を送信してから警告情報を受け取るまでの手順を示すチャートである。 本発明の実施の形態２に係る路車間通信装置のシステム構成図である。 二輪車が車両情報、ウィンカー情報、車両位置情報を送信し、警告情報を受信するまでの手順を示すチャートである。

符号の説明

１、３１ 基地局、２、３、４、５ 中継局、６、３２ 二輪車（車両）、７、８、９、１９、３３、３４、３５ 四輪車（車両）。

Claims (2)

1. 車両に搭載され、自車の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を送信する路車間通信装置と、
   上記車両に搭載される路車間通信装置から送信される上記車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報を受信し、得られる各車両情報、各ウィンカー情報及び各車両位置情報を交差点の周辺の車両に送信するとともに、得られる各車両情報、各ウィンカー情報及び車両位置情報から特定の車両にとって危険が有ると判断する基地局と、を備え、
   上記路車間通信装置は、受信した他の車両の車両情報、ウィンカー情報及び車両位置情報から当該他の車両が自車にとって危険が有ると判断した場合、上記基地局に警告情報を送信し、
   上記基地局は、受信した警告情報を当該他の車両に送信することで、自車にとって危険があると判断した警告情報を危険の対象となる当該他の車両に送信するとともに、上記基地局にて危険があると判断した際にも危険の対象となる車両に警告情報を送信することを特徴とする路車間通信システム。
2. 警告情報を上記基地局から受信する車両は二輪車であることを特徴とする請求項１記載の路車間通信システム。

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