JP4915501B2 - 車両用走行支援システム，車載機器，および路側機 - Google Patents

Description

本発明は、車両の周囲の状況に基づいて自車両の走行支援制御を実行するもので、特に、有料道路の料金所の走行レーンを通過後にその先の合流地点での合流を支援する車両用走行支援システム，車載機器，および路側機に関するものである。

車両の走行に伴ってＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）等により現在位置を検出し、その現在位置を表示装置上に道路地図と共に表示して、出発地から目的地までの適切な経路を設定し、表示装置や音声出力装置などによって案内する車載用ナビゲーション装置は、ユーザの効率的で安全な運転に貢献している。

近年、有料道路における料金所でのノンストップ化、渋滞緩和、キャッシュレス化、人的経費削減を目的として自動料金収受(Electronic Toll Collection：ETC)システムが実用化されている。

このＥＴＣシステムは、車両に装着した車載器に契約情報などを記録したIＣカードを挿入し、有料道路の料金所のトールゲートに設置された路側機と車載器との間の無線通信により、通行料金などの情報を路側機に接続された有料道路のコンピュータシステムとIＣカードとの双方に記録して、料金所で料金支払いのために止まることなく通行することができるシステムである。

ところで、有料道路の出入口レーン通過後の合流地点では、他の車両が多数存在するため一般道路と比較して自車両の周囲の状況により注意を払う必要がある。そこで、有料道路の出入口レーン通過後の合流を支援し、スムーズに合流できる車両用走行支援装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、入口料金所の自動料金収受レーンまたは一般レーンの通過レーンに応じて出口料金所手前で通過すべきレーンを告知する自動料金収受装置の車載装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、自動料金収受システムの導入されていないレーンが混在したり複数の車線が合流してくるような複雑な料金所、あるいは交通量が多く前方の車両等により視界が妨げられ、運転者が適切なＥＴＣ用レーンをすぐに選択することが困難な場合に、ＥＴＣ車に対して空いているＥＴＣレーンを案内するための予告無線装置を料金所手前の車線の合流地点付近に設置した自動料金収受システムが考案されている（特許文献３参照）。

特開２００３−１５１０９１号公報 特開２００２−２６９６０８号公報 特開２０００−０７６５０１号公報

特許文献１の例は、路側機からゲート通過時の車両の速度や進行方向を取得し、他の車両にその取得結果を送信して、合流点における車両の合流を円滑に行うことを可能としている。しかし、この例では、例えば料金所のゲート通過後に車線が２方向に分岐している場合や、車両の動きが急激に変化した場合には明確に合流情報を提供できないという問題がある。

また、特許文献２および３の例は、ＥＴＣ料金所（出口）への進入案内を行うもので、料金所通過後の案内を行うものではない。

上記問題を背景として、本発明の課題は、より精度よく合流点における車両の合流を円滑に行うことを可能とする車両用走行支援システム，車載機器，および路側機を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用走行支援システムは、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段と、自車両の目的地情報を設定する目的地情報作成手段と、自車両の走行情報および目的地情報を路側機へ送信する車載機器側送信手段と、路側機から他の車両の走行情報および目的地情報を受信する車載機器側受信手段と、他の車両の走行情報および目的地情報を表示する表示手段と、を備える車載機器と、車載機器から車両の走行情報および目的地情報を受信する路側機側受信手段と、車両の走行情報および目的地情報を車載機器に送信する路側機側送信手段と、を備える路側機と、を有することを前提とする。

本発明は、従来技術のように走行情報だけでなく目的地情報を加えることで、周囲の車両の動きをより精度よく把握するものである。周囲の車両の動きが把握できれば、自車両と周囲の車両との位置関係から他の車両の動きに対応して交通の流れを乱すことなく自車両を走行させることができる。上記構成によって、従来技術にある有料道路の出入り口レーン通過後の合流地点以外の場所においても、より精度よく車両の合流を円滑に行うことが可能となる。また、例えば、車線毎に路側機を設置して、路側機で受信した他の車両の走行情報および目的地情報を別の路側機に送信する構成とすれば、その別の路側機は受信した車両の走行情報および目的地情報を当該路側機の設置されている車線を走行中の車両に送信することができる。よって、その地点を走行中の車両は他の車線を走行中の車両の走行情報および目的地情報を取得可能となる。そして、走行情報および目的地情報を取得した車両の運転者は、これらの情報を運転に生かすことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムにおける走行情報検出手段は自車両の速度を検出する車速検出手段を含み、走行情報は自車両の速度を含むように構成することもできる。

上記構成によって、車速を含む走行情報と目的地情報とを用いることで、より精度よくどの方向へ走行するか等の周囲の車両の動きを把握することが可能となる。例えば目的地の方向が同じである場合、自車両と他の車両との速度により、その車両に対して先行するか後続するかの判断を余裕を持って行うことが可能となり、交通の流れを乱すことなく円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムにおける走行情報検出手段は自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を含み、走行情報は自車両の進行方向を含むように構成することもできる。

上記構成によって、車両の進行方向を含む走行情報と目的地情報とを用いることで、より精度よくどの方向へ走行するか等の周囲の車両の動きを把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して交通の流れを乱すことなく円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムにおける目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段を含み、目的地情報は目的地を含むように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両の目的地が分かることで他の車両の動きをより正確に把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムにおける目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段と、目的地までの案内経路を探索する経路探索手段とを含み、目的地情報は案内経路を含むように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両の目的地のみならず目的地までの案内経路も分かることで他の車両の動きさらには他の車両の走行する車線もより正確に把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムは、他の車両の走行情報および目的地情報から他の車両の進路を推定する進路推定手段を備え、表示手段は他の車両の進路を表示するように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両がどう動くか（すなわち車両の進路）をより精度よく推定することが可能となる。そして、推定された進路に応じて交通の流れを乱すことなく円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車両用走行支援システムにおける路側機はインターチェンジのゲートに設置され通行料金の自動収受を行う自動料金収受装置に含まれ、進路推定手段はゲートを通過後の車線における車両の進路を推定するように構成することもできる。

インターチェンジのゲートは複数設置されている場合が多く、ゲートを通過後は車線が分岐している場合が多い。このため、ゲートを通過後の車両の進行方向も分岐点へ合流するための直進、斜行等さまざまで予測しづらく、より運転に神経を使う場所の一つである。上記構成によって、インターチェンジのゲートを通過後も、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、上記課題を解決するための車載機器は、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段と、自車両の目的地情報を設定する目的地情報作成手段と、自車両の走行情報および目的地情報を送信する車載機器側送信手段と、他車両の走行情報および目的地情報を受信する車載機器側受信手段と、他車両の走行情報および目的地情報を表示する表示手段と、を備えることを前提とする。

本発明は、従来技術のように走行情報だけでなく目的地情報を加えることで、周囲の車両の動きをより精度よく把握するものである。周囲の車両の動きが把握できれば、自車両と周囲の車両との位置関係から他の車両の動きに対応して交通の流れを乱すことなく自車両を走行させることができる。上記構成によって、従来技術にある有料道路の出入り口レーン通過後の合流地点以外の場所においても、より精度よく車両の合流を円滑に行うことが可能となる。

また、本発明の車載機器における走行情報検出手段は自車両の速度を検出する車速検出手段を含み、走行情報は自車両の速度を含むように構成することもできる。

上記構成によって、車速を含む走行情報と目的地情報とを用いることで、より精度よくどの方向へ走行するか等の周囲の車両の動きを把握することが可能となる。例えば目的地の方向が同じである場合、自車両と周囲の車両との速度により、その車両に対して先行するか後続するかの判断を余裕を持って行うことが可能となり、交通の流れを乱すことなく円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車載機器における走行情報検出手段は自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を含み、走行情報は自車両の進行方向を含むように構成することもできる。

上記構成によって、車両の進行方向を含む走行情報と目的地情報とを用いることで、より精度よく周囲の車両の動きを把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車載機器における目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段を含み、目的地情報は目的地を含むように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両の目的地が分かることで他の車両の動きをより正確に把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車載機器における目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段と、目的地までの案内経路を探索する経路探索手段とを含み、目的地情報は案内経路を含むように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両の目的地のみならず目的地までの案内経路も分かることで他の車両の動き、さらには他の車両の走行する車線もより正確に把握することが可能となる。そして、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車載機器は、他の車両の走行情報および目的地情報から他の車両の進路を推定する進路推定手段を備え、表示手段は他の車両の進路を表示するように構成することもできる。

上記構成によって、他の車両がどう動くか（すなわち車両の進路）をより精度よく推定することが可能となる。そして、推定された進路に応じて交通の流れを乱すことなく円滑な運転を行うことができる。

また、本発明の車載機器における進路推定手段はインターチェンジのゲートを通過後の車線における車両の進路を推定するように構成することもできる。

インターチェンジのゲートは複数設置されている場合が多く、ゲートを通過後は車線が分岐している場合が多い。このため、ゲートを通過後の車両の進行方向も分岐点へ合流するための直進、斜行等さまざまで予測しづらく、より運転に神経を使う場所の一つである。上記構成によって、インターチェンジのゲートを通過後も、周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。

また、上記課題を解決するための路側機は、自車両の走行情報および目的地情報を受信する路側機側受信手段と、自車両の走行情報および目的地情報を送信する路側機側送信手段と、を備えることを前提とする。

上記構成によって、路側機の設置されている地点付近を走行中の車両に対し、路側機が受信した他の車両の走行情報および目的地情報を送信することで、その走行情報および目的地情報を受信した車両は周囲の車両の動きに対応して円滑な運転を行うことができる。また、例えば、車線毎に路側機を設置して路側機で受信した車両の走行情報および目的地情報を別の路側機に送信する構成とすれば、その別の路側機は受信した車両の走行情報および目的地情報を当該路側機の設置されている車線を走行中の車両に送信することができる。よって、その地点を走行中の車両は他の車線を走行中の車両の走行情報および目的地情報を取得可能となる。そして、走行情報および目的地情報を取得した車両の運転者は、これらの情報を運転に生かすことができる。

また、本発明の路側機は、インターチェンジのゲートに設置され通行料金の自動収受を行う自動料金収受装置に含まれるように構成することもできる。

インターチェンジのゲートは複数設置されている場合が多く、ゲートを通過後は車線が分岐している場合が多い。このため、ゲートを通過後の車両の進行方向も分岐点へ合流するための直進、斜行等さまざまで予測しづらく、より運転に神経を使う場所の一つである。上記構成によって、インターチェンジのゲート付近を走行中の車両も他のゲート付近を走行中の車両の走行情報および目的地情報を取得可能となる。そして、取得した車両の運転者は、これらの情報を円滑な運転を行うために活用することができる。

より精度よく合流点における車両の合流を円滑に行うことを可能とする車両用走行支援システム，車載機器，および路側機を提供する目的を、車両の走行情報および目的地情報を路側機へ送信し、路側機から車両の走行情報および目的地情報を受信し、車両の走行情報および目的地情報を表示する車載機器と、車載機器から車両の走行情報および目的地情報を受信し、車両の走行情報および目的地情報を車載機器に送信する路側機と、を有することを特徴とする構成により実現した。

以下、本発明の車両用走行支援システムの実施の形態を、ナビゲーション装置１００およびＥＴＣシステムを用いた構成を例に挙げて、図面を参照しながら説明する。

なお、本発明の構成をナビゲーション装置１００およびＥＴＣシステムを用いない構成としてもよい。すなわち、本発明の機能を実現するための専用の車載機器および路側機によって構成するものである。本構成によって、ＥＴＣゲートがない料金所あるいは料金所以外の分岐点手前の地点においても本発明の車両用走行支援システムを設置することができ、円滑な運転を行うことが可能となる。

図１は車載用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称）１００の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行う音声合成回路２４，スピーカ１５，不揮発メモリ９，表示器１０，送受信機１３，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，ＬＡＮ(Local Area Network) Ｉ／Ｆ（インターフェース）２６，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２等を備えている。

位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，車両の回転角速度を検出するジャイロスコープ３，車両の走行距離を検出する距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ例えば車速センサ２３等を用いてもよい。なお、位置検出器１が本発明の走行情報検出手段，進行方向検出手段に相当する。

操作スイッチ群７は、例えば表示器１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。タッチパネル２２は、表示器１０の画面上にガラス基盤と透明なフィルムにスペーサと呼ばれる隙間を介してＸ軸方向、Ｙ軸方向に電気回路が配線され、フィルム上をユーザがタッチすると、押された部分の配線がショートして電圧値が変わるため、これを２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する、いわゆる抵抗膜方式が広く用いられる。その他に、いわゆる静電容量方式を用いてもよい。メカニカルスイッチの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。

また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、マイク３１から入力された音声信号を、音声認識ユニット３０において周知の隠れマルコフモデル等の音声認識技術により処理を行い、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。これら操作スイッチ群７，リモコン端末１２，タッチパネル２２，マイク３１によって、種々の指示を入力することが可能である。なお、操作スイッチ群７，リモコン端末１２，タッチパネル２２，マイク３１が本発明の目的地設定手段に相当する。

送受信機１３は、例えば道路に沿って設けられた送信機（図示せず）から出力される光ビーコン、または電波ビーコンによってＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）センタ１４から道路交通情報を受信、あるいはＦＭ多重放送を受信するための装置である。

また、ＥＴＣ車載器４０と通信することにより、ＥＴＣ車載器４０が路側器５６（図２参照）から受信した料金情報などをナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器４０によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４等との通信を行う構成をとってもよい。

制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４，Ａ／Ｄ変換部８６，描画部８７およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行う。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ８１によって行なわれる。また、ＣＰＵ８１からＨＤＤ２１に対してデータの読み書きの制御ができなくなった場合のために、ＲＯＭ８２にナビゲーション装置１００として必要最低限の動作を行うためのプログラムを記憶しておいてもよい。なお、制御回路８が本発明の目的地情報作成手段，経路探索手段に相当する。

Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。

描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された地図データ２１ｍ（後述），表示用のデータや表示色のデータから表示器１０に表示させるための表示画面データを生成する。

ＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。

また、ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他にユーザが独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。これらのユーザデータ２１ｕは、操作スイッチ群７，タッチパネル２２およびリモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって内容の書き換えが可能である。また、ナビゲーション装置１００の動作に必要なデータや各種情報をデータベース２１ｄとして記憶してもよい。

また、ナビプログラム２１ｐ，地図データ２１ｍ，ユーザデータ２１ｕ，およびデータベース２１ｄは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行うことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、外部ネットワークを介してデータをダウンロードする構成を用いてもよい。

不揮発メモリ９はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ＆ Programmable Read Only Memory：電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ）やフラッシュメモリ等の書き換え可能な半導体メモリによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、不揮発メモリ９は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態すなわち、ナビゲーション装置１００がオフ状態になっても、記憶内容が保持されるようになっている。また、不揮発メモリ９の代わりにナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをＨＤＤ２１に記憶してもよい。さらに、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータを不揮発メモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。

表示器１０は周知のカラー液晶表示器で構成され、ドット・マトリックスＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＬＣＤ表示制御を行うための図示しないドライバ回路を含んで構成されている。ドライバ回路は、例えば、画素毎にトランジスタを付けて目的の画素を確実に点灯させたり消したりすることができるアクティブマトリックス駆動方式が用いられ、制御回路８から送られる表示指令および表示画面データに基づいて表示を行う。また、表示器１０として有機ＥＬ（ElectroLuminescence：電界発光）表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。なお、表示器１０が本発明の表示手段に相当する。

スピーカ１５は周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データが音声合成回路２４においてアナログ音声に変換されたものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき必要に応じて繋ぎ合わせる録音編集方式、文字入力情報からそれに対応する音声を合成するテキスト合成方式などがある。

車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両の速度に換算して、車両の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両の走行区間毎の平均車速を算出する。なお、車速センサ２３が本発明の走行情報検出手段，車速検出手段に相当する。

通信ユニット２５は周知の無線通信機して構成され、インターネット等の外部ネットワークとの通信を行う。なお、ＥＴＣ車載器４０を用いない場合は、本通信ユニットを用いて路側機５６（図２参照）との通信を行う構成としてもよい。この場合、通信ユニット２５の通信方式および構成は、路側機５６と通信可能なものとなる。

ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６は車内ＬＡＮ２７を介して他の車載機器やセンサとのデータの遣り取りを行うためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６を介して車速センサ２３からのデータ取り込み、あるいはＥＴＣ車載器４０との接続を行ってもよい。

このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニュー（図示せず）から目的地経路を表示器１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。

すなわち、ユーザが地図上の任意の地点あるいは施設検索や住所検索、ユーザが設定した登録地などから地点を選択して目的地として設定すると、位置検出器１により車両の現在位置が求められ、該現在位置を出発地として目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、表示器１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、表示器１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行う。

図２にＥＴＣシステムの概略を示す。ＥＴＣシステムは有料道路の出口および入口の各料金所に設置され、ＥＴＣ車載器４０と無線通信を行う路側機５６と、この路側機５６に接続された管理センタに設置され、有料道路を利用する車両に対する利用料金の決済処理全般を管理するコンピュータ５７とを含み構成されている。

コンピュータ５７には例えばクレジットカードタイプのＩＣカード５３でのＥＴＣ処理を行うための決済情報がデータベース化されて蓄積されている。例えば契約者情報データベース等である。契約者情報データベースには、ＩＣカード５３を利用可能な契約者の情報等が記憶されており、路側機５６からの問い合わせに対してリストとの照合結果を返信する。

ＥＴＣ車載器４０は、有料道路の出口および入口の路側機５６と無線通信を行うアンテナ４２と、無線通信制御を行う無線部４１と、ＬＥＤあるいはＬＣＤ表示器の少なくとも一方を含み車両に乗車している人に対する操作案内や料金等を表示する表示部４９と、音声メッセージ等を送出するスピーカ５２と、複数のボタンからなる入力操作部５０と、ＩＣカード５３の情報をＩＣカードコネクタ４６を介して読み取りおよび書き込みを行うＩＣカード制御部４５と、ＥＴＣ車載器４０全体の制御を行う全体制御部４４と、ＩＣカード５３の有効期限情報等を記憶するための記憶部４８と、周知の時計ＩＣを含んで構成されて日時データを生成する時刻管理部４７と、外部機器接続部５１とを含んで構成されている。また、電源部４３はＥＴＣ車載器４０全体に電源を供給するものである。

無線部４１およびアンテナ４２は、例えば周知のＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信)技術に対応したものが用いられる。無論、路側機５６と通信可能であれば他の通信方式に対応したものを用いてもよい。なお、無線部４１が本発明の車載機器側送信手段，車載機器側受信手段に相当する。

全体制御部４４は周知のＣＰＵ４４ａ，ＲＯＭ４４ｂ，ＲＡＭ４４ｃ，図示しない入出力回路であるＩ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスライン、入力操作からの信号の処理を行う信号処理回路、表示部４９を制御するための信号出力回路等が備えられている。ＣＰＵ４４ａは、ＲＯＭ４４ｂおよびＲＡＭ４４ｃに記憶された制御プログラムおよびデータにより制御を行う。ＲＯＭ４４ｂは、プログラム格納領域とデータ記憶領域とを有している。プログラム格納領域には制御プログラムが格納され、データ記憶領域には制御プログラムの動作に必要なデータが格納されている。また、制御プログラムは、ＲＡＭ４４ｃ上にてワークメモリを作業領域とする形で動作する。

記憶部４８は記憶・読み出し可能な周知のフラッシュメモリで構成され、ＥＴＣ料金所の位置情報等のＥＴＣ車載器４０の動作に必要な情報が記憶される。記憶すべき情報の規模によっては、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ等の記憶媒体の読み取り／書き込みを行う装置あるいはハードディスク装置を外部機器接続部５１に接続した構成を用いてもよい。

外部機器接続部５１は、例えば車内ＬＡＮのインターフェース回路として構成され、車両に搭載された他の制御装置（例えばナビゲーション装置１００）に接続することで、必要なデータの遣り取りを行うことができる。

ＩＣカード５３には、情報を記憶・読み出し可能な周知のフラッシュメモリ等で構成されるメモリ５５、ＥＴＣ車載器４０のＩＣカードコネクタ４６を介してＩＣカード制御部４５との間でデータの遣り取りを行ったり、メモリ５５を制御する制御部５４とが設けられている。

メモリ５５には、例えばＩＣカード５３がクレジットタイプであれば、契約者の金融機関情報、および契約の有効期限等、有料道路の利用料金を引き落とすための決済情報が記憶されている。そして、ＥＴＣ車載器４０にＩＣカード５３が装着されると、ＩＣカード５３内部の情報がＥＴＣ車載器４０に読み込まれる。車両が料金所の入口ゲートを通過する際に、これらの情報は記憶部４８に予め登録されている車両の情報とともに車載器情報の一部として路側機５６へ送信され、この応答として返信されてきたゲート通過時刻、料金所ゲートを特定するためのゲート番号、車両の車種等の利用履歴情報がメモリ５５に記憶される。

路側機５６は、有料道路の料金所の入口車線及び出口車線等に設置された車両検知装置、路側無線装置、案内表示装置、車両発進制御装置（いずれも図示せず）、これらの機器を制御する路側機制御装置６０（図３参照）などを含んで構成される。路側機５６は、入口車線あるいは出口車線に車両が進入した際に、車両に搭載されるＥＴＣ車載器４０と無線通信を行うことで、ＥＴＣ車載器４０から車載器情報を取得して有料道路の利用に関するＥＴＣ処理等を行い、その処理結果をＥＴＣ車載器４０へ返信する。

図３に路側機制御装置６０の構成の概略を示す。路側機制御装置６０は、制御部６１と、ＥＴＣ車載器４０と無線通信を行う送信部６２，受信部６３，およびアンテナ６４と、他の路側機との通信を行う通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）６５と、フラッシュメモリ等の不揮発メモリを含み路側機５６の動作に必要なデータを記憶する記憶部６６等を含んで構成される。

制御部６１は周知のＣＰＵ６１ａ，ＲＯＭ６１ｂ，ＲＡＭ６１ｃ，図示しない入出力回路であるＩ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスライン、入力操作からの信号の処理を行う信号処理回路等が備えられている。ＣＰＵ６１ａは、ＲＯＭ６１ｂおよびＲＡＭ６１ｃに記憶された制御プログラムおよびデータにより制御を行う。ＲＯＭ６１ｂは、プログラム格納領域とデータ記憶領域とを有している。プログラム格納領域には制御プログラムが格納され、データ記憶領域には制御プログラムの動作に必要なデータが格納されている。また、制御プログラムは、ＲＡＭ６１ｃ上にてワークメモリを作業領域とする形で動作する。なお、制御部６１が本発明の進路推定手段に相当する。

送信部６２，受信部６３，およびアンテナ６４は、例えば周知のＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信)技術に対応したものが用いられる。無論、ＥＴＣ車載器４０と通信可能であれば他の通信方式に対応したものを用いてもよい。なお、送信部６２が本発明の路側機側送信手段に相当し、受信部６３が本発明の路側機側受信手段に相当する。

通信Ｉ／Ｆ６５は、他の路側機とのデータの送受信を行うためのもので、例えば、ＬＡＮ通信を行うためのネットワークカードを含んで構成される。

図４に、走行情報および目的地情報の流れを示す。車両Ｃ１がＥＴＣゲートＧ１を通過する際に、ＥＴＣ処理のためのデータに加えて走行情報および目的地情報をＥＴＣゲートＧ１の路側機に送信する。ＥＴＣゲートＧ１は車両Ｃ１との間で通常のＥＴＣ処理を行う他に、車両Ｃ１から受信した走行情報および目的地情報を隣接するＥＴＣゲートＧ２に送信する。車両Ｃ１の走行情報および目的地情報を受信したＥＴＣゲートＧ２は、ＥＴＣゲートＧ２を走行中の車両Ｃ２に、ＥＴＣゲートＧ２の路側機から車両Ｃ１の走行情報および目的地情報を送信する。この経路とは逆に、車両Ｃ２の走行情報および目的地情報がＥＴＣゲートＧ２，ＥＴＣゲートＧ１を経由して車両Ｃ１に送られる。

図５を用いて、本発明の基本制御処理について説明する。まず、車両がＥＴＣゲートを通過したかを判断し、ＥＴＣゲートを通過した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ＥＴＣゲート（すなわち路側機５６）が通過する車両の走行情報および目的地情報を受信し、他ゲートを通過する車両にこれら走行情報および目的地情報を送信するＥＴＣゲート通過処理を行う（Ｓ２：詳細は後述）。次いで、他のゲートを通過した車のゲート進入速度や目的地情報からどの方向に向かっているかを表示する合流情報表示処理を行う（Ｓ３：詳細は後述）。

図６を用いて、図５のステップＳ１に相当するＥＴＣゲート通過処理について説明する。なお、本処理はナビプログラム２１ｐに含まれ、ナビプログラム２１ｐの他の処理とともに実行される。ＥＴＣゲートを通過する車両は、路側機５６からの信号を受信すると通常のＥＴＣデータの他に目的地情報を送信する（Ｓ１１）。目的地情報は、車両の目的地および、その目的地までの案内経路についての情報の少なくとも一つが含まれている。これらの目的地情報は、上述した目的地設定および案内経路探索によって生成される。

続いて、車速センサ２３により車速を検出し（Ｓ１２）、検出された車速を走行情報として路側機５６へ送信する（Ｓ１３）。このときに車両の進行方向を検出して走行情報に含めてもよい。進行方向は位置検出器１で検出される車両の現在位置の履歴から求めることができる。また、ジャイロスコープ３は車両の回転角速度を検出するので、回転角速度から回転角度を求めることで車両の進行方向を求めることができる。これらの情報は、ナビゲーション装置１００からＥＴＣ車載器４０に送られ、無線部４１を通じで通過する路側機５６の受信部６３に送信される。

図７を用いて、図５のステップＳ２に相当する合流情報表示処理について説明する。なお、本処理は路側機５６の路側機制御装置６０の制御プログラムに含まれ、制御プログラムの他の処理とともに実行される。まず、車両からの目的地情報を受信する（Ｓ２１）。次いで、車両および他の路側機から受信した目的地情報から各車両の進行方向を判定する目的地情報判定処理を行う（Ｓ２２：詳細は後述）。

次に、車両および他の路側機から受信した走行情報から、ゲートを通過した車両の車速を取り出し、各車両がどのくらいの車速でゲートを出てくるか判定する（Ｓ２３）。そして、これらゲートを通過する車両の進行方向および車速を含む走行情報を合流情報の一部として車両に送信する（Ｓ２４）。

また、路側機５６において周知のドップラー効果を用いた速度測定器により車速を測定してもよい。

図８を用いて、図７のステップＳ２２に相当する目的地判定処理について説明する。受信した目的地情報から目的地名称を取り出し、どの車線に向かおうとしているかを判定し、その車両の走行する車線を確定する（Ｓ３１）。すなわち、目的地名称から予め地図データに登録されているデータとを照合し、マッチすれば走行する車線位置が確定する。地図データはＨＤＤあるいはフラッシュメモリ等を含む記憶部６６（図３参照）に記憶され、インターチェンジ（ＩＣ）毎に出口の車線に対応した名称データベースを構成している。この名称データベースには、各名称と車線位置が登録されている。また、名称データベースには、ＩＣ以外の路側機５６の設置地点があれば、それらについても名称と車線位置が登録されている。なお、地図データはナビゲーション装置１００に含まれる地図データ２１ｍを用いてもよい。

車両が走行する車線位置が確定しない場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、受信した目的地情報から案内経路情報を取り出し、車両の走行する車線位置を確定させる（Ｓ３３）。そして、ナビゲーション装置１００における表示に必要なデータ（当該車両の位置，進行方向等）を生成する（Ｓ３４）。そして、このデータをナビゲーション装置１００に送る。

（合流情報表示例１）
図９および図１０を用いて合流情報表示例について説明する。合流情報はナビゲーション装置１００の表示器１０に表示される。図９の例では車両Ａ，Ｂがそれぞれ路側機１１１，１１２が設置されているＥＴＣ専用ゲートＬ１，Ｌ４を通過後の状態である。車両Ａおよび車両Ｂの進行方向はそれぞれＡ’，Ｂ’で、これら車両は料金所前方の分岐の右側車線に合流するように進む。

車両ＡがＥＴＣゲートＬ１を通過した際には、車両Ａから走行情報および目的地情報が路側機１１１に送信される。この走行情報および目的地情報は路側機１１２へ送信され、路側機１１２において車両Ａの合流情報が確定する。そして、ＥＴＣゲートＬ４を通過中の車両Ｂが走行情報および目的地情報を路側機１１２に送信すると、路側機１１２において車両Ｂの合流情報が確定し、路側機１１２から車両Ｂに車両ＡおよびＢの合流情報が送信される。

車両Ｂでは、ＥＴＣ車載器４０で受信した合流情報をナビゲーション装置１００へ送る。そして、ナビゲーション装置１００では、図１０のように、車両Ｂの周囲の車両の進行方向および車速が表示器１０の表示画面上に表示される。車両Ｂの運転者は先にゲートを通過した車両Ａが自車と同じ方向に進み、両者の車速は５０ｋｍ／ｈであることが表示器１０に表示されるので、車両Ａが自車より先行していることを把握でき、車両Ａに後続することで前方の分岐の右側車線に円滑に合流することができる。また、他の車両（車両Ａ）の目的地を表示してもよい。

（合流情報表示例２）
図１１および図１２を用いて合流情報表示の別の例について説明する。図１１の例では車両Ｃ，Ｄがそれぞれ路側機１１３，１１４が設置されている一般／ＥＴＣ共用ゲートＬ２，Ｌ３を通過する際の状態である。車両Ｃおよび車両Ｄの進行方向はそれぞれＣ’，Ｄ’で、これら車両は料金所前方の分岐の右側車線に合流するように進む。車両ＣはＥＴＣ車載器４０を搭載せず、現金等のＥＴＣ以外の手段でゲートＬ２を通過しているが、本発明の車載機器を搭載している。一方、車両ＤはＥＴＣ車載器４０を搭載している。

この場合、車両Ｃは料金支払いのためゲートＬ２で停止しており、再発進後の車両Ｃの速度は車両Ｄよりも遅い場合がある。車両ＣがゲートＬ２で停止中に車両Ｃの走行情報および目的地情報が路側機１１３から路側機１１４へ送られる。車両Ｄが路側機１１４と通信可能な位置にまで接近していると、車両Ｄから走行情報および目的地情報が路側機１１４に送信される。路側機１１４では車両Ｃおよび車両Ｄの走行情報および目的地情報からそれぞれの車両についての合流情報が作成され車両Ｄに送られる。また、車両Ｄからの走行情報および目的地情報は路側機１１４から路側機１１３に送られる。路側機１１３では同様に車両Ｃおよび車両Ｄの合流情報が作成され車両Ｃに送られる。

車両Ｃにおける合流情報の表示例を図１２に示す。車両Ｃは料金の支払いを済ませて再発進したところで車速は１５ｋｍ／ｈで、隣接するゲートを車両Ｄが３０ｋｍ／ｈで通過しようとしている。また、両者は前方の分岐の右車線に進行しようとしていることが分かる。このとき、車両Ｃの運転者は後方から自車よりも速度の速い車両Ｄが同方向へ進もうとしていることを画面表示から把握できる。そして、自車と車両Ｄとの速度差と合流点までの距離とから、車両Ｄが先行すると判断できるので、車両Ｄに後続することで前方の分岐の右側車線に円滑に合流することができる。一方、車両Ｄの運転者は、自車と同方向へ進もうとしている車両Ｃが左前方を低速で走行していることを把握でき、自車と車両Ｃとの速度差および合流地点までの距離から車両Ｃを追い越すか後続するかの判断を余裕を持って行い、円滑に合流することができる。

また、ナビゲーション装置１００における合流情報の表示は、路側機５６から合流情報を受信した後に表示されるが、表示の形態は表示器１０の全画面表示，サブウィンドウ表示のいずれでもよい。また、車載機器がナビゲーション装置１００のような位置検出手段と地図データを備えている場合は、車両が合流点を通過したことを検出した場合に表示画面を合流情報表示から通常の表示に戻すようにしてもよい。

また、合流情報表示を行うかどうか、合流情報の表示時間をユーザが設定可能としてもよい。設定方法はユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニュー（図示せず）から合流情報表示に関する設定画面（図示せず）を表示させ、表示の可否，表示方法（全画面／サブウィンドウ等），表示時間等について設定する。設定内容はＨＤＤ２１のデータベース２１ｄあるいは不揮発メモリ９に記憶される。

また、合流情報を音声メッセージによって送出するようにしてもよい。例えば、図１２の例では、「左前方の車両が合流します。注意して下さい。」というようなメッセージがスピーカ１５から送出される。受信した合流情報から他の車両（車両Ｄ）の凡その位置と自車との位置関係が把握できるので、合流情報から必要な情報を抽出してテキストデータを作成し、そのテキストデータを基に音声合成回路２４において音声メッセージを合成する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

例えば、本発明の路側機を車線毎に設けるのではなく、全車線の走行情報および目的地情報を送受信可能なものを１台設置する構成としてもよい。この場合、車両からの走行情報に当該車両の位置情報を含む構成とすれば、その車両がどの車線を走行しているが判別可能となるので、走行情報および目的地情報を受信した車両において合流情報を表示することができる。この構成によれば、ＥＴＣ料金所以外の場所にも路側機を設置することが可能となる。

車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図。 ＥＴＣシステムの概略を示す図。 路側機制御装置の構成の概略を示す図。 走行情報および目的地情報の流れを示す図。 基本制御処理を説明するフロー図。 ＥＴＣゲート通過処理を説明するフロー図。 合流情報表示処理を説明するフロー図。 目的地判定処理を説明するフロー図。 合流情報表示例１を説明する図。 合流情報表示例１における表示画面例。 合流情報表示例２を説明する図。 合流情報表示例２における表示画面例。

符号の説明

１ 位置検出器（走行情報検出手段，進行方向検出手段）
３ ジャイロスコープ
７ 操作スイッチ群（目的地設定手段）
８ 制御回路（目的地情報作成手段，経路探索手段）
１０ 表示器（表示手段）
１２ リモコン端末（目的地設定手段）
１５ スピーカ
２１ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
２１ｄ データベース
２２ タッチパネル（目的地設定手段）
２３ 車速センサ（走行情報検出手段，車速検出手段）
２４ 音声合成回路
２５ 通信ユニット
３１ マイク（目的地設定手段）
４０ ＥＴＣ車載器
４１ 無線部（車載機器側送信手段，車載機器側受信手段）
４４ 全体制御部
５６ 路側機
６０ 路側機制御装置
６１ 制御部（進路推定手段）
６２ 送信部（路側機側送信手段）
６３ 受信部（路側機側受信手段）
６５ 通信Ｉ／Ｆ
６６ 記憶部
１００ 車載用ナビゲーション装置

Claims (11)

1. 自車両に搭載された車載機器と、インターチェンジのゲートに設置された通行料金の自動収受を行う自動料金収受装置に含まれる路側機とを有する車両用走行支援システムであって、
   前記車載機器は、
   前記車載機器が搭載された自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段と、
   前記自車両の目的地情報を設定する目的地情報作成手段と、
   前記自車両の走行情報および目的地情報を路側機へ送信する車載機器側送信手段と、
   を備え、
   前記路側機は、
   前記車載機器から前記ゲートを通過する自車両の走行情報および目的地情報を受信する路側機側受信手段と、
   他の前記路側機から、前記他の路側機が受信した他車両の走行情報および目的地情報を取得する他車両情報取得手段と、
   前記自車両および前記他車両のそれぞれについて、対応する走行情報および目的地情報に基づいて、前記ゲートを通過後に、前記自車両および前記他車両が、前記ゲートの前方で分岐する車線のうち、いずれの車線を進路とするかを推定する進路推定手段と、
   前記自車両および前記他車両のそれぞれについて、前記推定した進路の情報および前記走行情報を含む合流情報を作成する合流情報作成手段と、
   前記自車両の合流情報と前記他車両の合流情報とを、前記自車両の車載機器に送信する路側機側送信手段と、
   を備え、
   前記車載機器は、
   前記路側機から前記２つの合流情報を受信する車載機器側受信手段と、
   受信した前記合流情報を表示する表示手段と、
   をさらに備えることを特徴とする車両用走行支援システム。
2. 前記走行情報検出手段は前記自車両の速度を検出する車速検出手段を含み、
   前記走行情報は前記自車両の速度を含む請求項１に記載の車両用走行支援システム。
3. 前記走行情報検出手段は前記自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を含み、
   前記走行情報は前記自車両の進行方向を含む請求項１または２に記載の車両用走行支援システム。
4. 前記目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段を含み、
   前記目的地情報は前記目的地を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用走行支援システム。
5. 前記目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段と、前記目的地までの案内経路を探索する経路探索手段とを含み、
   前記目的地情報は前記案内経路を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用走行支援システム。
6. 自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段と、
   前記自車両の目的地情報を設定する目的地情報作成手段と、
   前記自車両の走行情報および目的地情報をインターチェンジのゲートに設置された通行料金の自動収受を行う自動料金収受装置に含まれる路側機へ送信する車載機器側送信手段と、
   前記路側機から、前記ゲートを通過後の、前記自車両と他車両の合流に関する合流情報とを受信する車載機器側受信手段と、
   受信した前記合流情報を表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする車載機器。
7. 前記走行情報検出手段は前記自車両の速度を検出する車速検出手段を含み、
   前記走行情報は前記自車両の速度を含む請求項６に記載の車載機器。
8. 前記走行情報検出手段は前記自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を含み、
   前記走行情報は前記自車両の進行方向を含む請求項６または７に記載の車載機器。
9. 前記目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段を含み、
   前記目的地情報は前記目的地を含む請求項６ないし８のいずれか１項に記載の車載機器。
10. 前記目的地情報作成手段は目的地を設定する目的地設定手段と、前記目的地までの案内経路を探索する経路探索手段とを含み、
    前記目的地情報は前記案内経路を含む請求項６ないし９のいずれか１項に記載の車載機器。
11. インターチェンジのゲートに設置された通行料金の自動収受を行う自動料金収受装置に含まれる路側機であって、
    前記ゲートを通過する自車両の走行情報および目的地情報を受信する路側機側受信手段と、
    他の路側機から、前記他の路側機が受信した他車両の走行情報および目的地情報を取得する他車両情報取得手段と、
    前記自車両および前記他車両のそれぞれについて、対応する走行情報および目的地情報に基づいて、前記ゲートを通過後に、前記自車両および前記他車両が、前記ゲートの前方で分岐する車線のうち、いずれの車線を進路とするかを推定する進路推定手段と、
    前記自車両および前記他車両のそれぞれについて、前記推定した進路の情報および前記走行情報を含む合流情報を作成する合流情報作成手段と、
    前記車両の合流情報と前記他車両の合流情報とを、前記自車両の車載機器に送信する路側機側送信手段と、
    を備えることを特徴とする路側機。

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