JP5024164B2 - 路車間通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両との通信を行う路車間通信装置に関するものである。

従来、移動体との通信を行う装置として、例えば特開２００３−２０７５５６号公報に記載されるように、移動端末の位置を測定して位置情報を提供する際、サービスの内容に応じた精度の位置情報を提供するものが知られている。この装置は、サービスの内容に応じた精度の位置情報を提供することにより、不必要に精度の高い位置情報によって移動端末の負荷が大きくなり消費電力が大きくなることを抑制しようとするものである。
特開２００３−２０７５５６号公報

しかしながら、上述した装置にあっては、移動体におけるサービス内容を認識できなければ適切な精度の位置情報を提供することができない。例えば、移動体の備える機能がわかっていても、移動体におけるサービス内容が不明である場合、適切な精度の位置情報を提供することができない。

また、車両に対し交差点停止位置や障害物位置などを提供する路車間通信装置においては、走行する車両に対し限られた時間内に所定の情報量以内で情報を送信する必要がある。この場合、不要な情報をできるだけ送信せず有用な情報をより多く送信することが望まれる。その際、車両で行われるサービス内容がわからなくても適切な情報を提供することが望ましい。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、適切な精度の位置情報を提供できる路車間通信装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る路車間通信装置は、車両と通信し前記車両の運転支援に用いられる位置情報を提供する路車間通信装置において、前記車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度を取得する精度取得手段と、前記精度に応じた位置情報を前記車両に送信するものであって、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報をその精度より低い位置情報に付加して送信する送信手段とを備えて構成されている。

この発明によれば、車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度を取得し、その精度に応じた位置情報を車両に送信することにより、過不足ない位置情報を車両に送信できる。このため、位置情報の情報量が無駄に多くなることを防止でき、位置情報以外の有用な他の情報を送信することが可能となる。また、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報をその精度より低い位置情報に付加して送信することにより、異なる精度の位置情報において共通するデータ部分を共通して用いることができ、記録すべき位置情報のデータ量を低減することができる。

また本発明に係る路車間通信装置において、前記送信手段は、前記車両が複数の運転支援機能を備えている場合にその運転支援機能のうち最も高い精度に応じた位置情報を前記車両に送信することが好ましい。

この発明によれば、車両が複数の運転支援機能を備えている場合にその運転支援機能のうち最も高い精度に応じた位置情報を車両に送信することにより、複数の運転支援機能のうちいずれの機能を利用する場合であっても有効な位置情報を送信することができる。

また本発明に係る路車間通信装置において、前記送信手段は、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報を含む位置情報を送信することが好ましい。

この発明によれば、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報を含む位置情報を送信することにより、高精度の位置情報を送信することが可能となる。

また本発明に係る路車間通信装置において、前記送信手段は、車群を組む後の車両に位置情報を送信する場合、その車群を組む先の車両に送信する位置情報に含まれる情報を除外して送信することが好ましい。

この発明によれば、車群を組む先の車両に送信する情報を後の車両の送信情報から除外することにより、後の車両にその他の有用な情報を送信することが可能となる。

本発明によれば、車両に装備される運転支援機能において必要な精度に応じて位置情報を送信することにより、車両に対し適切な精度の位置情報を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）

図１に本発明の第一実施形態に係る路車間通信装置を用いた路車間通信システムの概略構成図を示す。

図１に示すように、本実施形態に係る路車間通信装置１は、車両と通信し車両の運転支援に用いられる位置情報を提供する装置であり、例えば車両に搭載される運転支援装置２と通信し、運転支援装置２に対して位置情報を送信する。

路車間通信装置１は、通信制御部１０及び通信部１１を備えて構成されている。通信制御部１０は、通信部１１における送信及び受信の制御、通信データの記録などを行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。この通信制御部１０は、運転支援に用いられる位置情報を記録しており、例えば車両の停止位置情報を記録している。この停止位置情報は、交差点停止位置までの距離を示す情報であり、異なる複数の精度で記録されている。

例えば、図２に示すように、三つの異なる精度の位置情報が記録されている。図２（ａ）は、低精度の位置情報を示すものである。低精度の位置情報は、ヘッダーＳ０、第一データ部Ｓ１により構成されている。第一データ部Ｓ１は、車両の停止先まで距離データを１ｍ単位で示すものである。図２（ｂ）は、中精度の位置情報を示すものである。中精度の位置情報は、ヘッダーＳ０、第一データ部Ｓ１、第二データ部Ｓ２により構成されている。第二データ部Ｓ２は、車両の停止先まで距離データにおける１ｍ未満の端数を０．１ｍ単位で示すものである。図２（ｃ）は、高精度の位置情報を示すものである。高精度の位置情報は、ヘッダーＳ０、第一データ部Ｓ１、第二データ部Ｓ２、第三データ部Ｓ３により構成されている。第三データ部Ｓ３は、車両の停止先まで距離データにおける０．１ｍ未満の端数を０．０１ｍ単位で示すものである。

例えば、車両の停止先までの距離が１２３．４５ｍである場合、第一データ部Ｓ１は１２３ｍのデータを有しており、第二データ部Ｓ２は０．４ｍのデータを有しており、第三データ部Ｓ３は０．０５ｍのデータを有している。

このように、低精度、中精度、高精度の位置情報において、共通するデータ部分を共有する構成とすることにより、記録すべき位置情報のデータ量を低減することができる。

通信制御部１０は、車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度を取得する精度取得手段として機能する。例えば、車両情報を入力し車両の装備状態を認識し、その装備の運転支援機能において必要な位置情報の精度を選択し送信する。具体的には、車両装備において高精度の位置情報が必要な場合には、高精度の位置情報を選択し車両に対し高精度の位置情報を送信する。また、車両装備において中精度の位置情報が必要な場合には、中精度の位置情報を選択し車両に対し中精度の位置情報を送信する。また、車両装備において低精度の位置情報が必要な場合には、低精度の位置情報を選択し車両に対し低精度の位置情報を送信する。

通信部１１は、情報信号の送受信を行うものであり、アンテナ１２で受信した信号を通信制御部１０に入力し、通信制御部１０から出力される信号を送信する。この通信部１１及びアンテナ１２は、車両が走行する走行路の近傍、例えば走行路の上方又は側方に設置され、走行する車両に対しスポット通信できるようになっている。通信部１１及びアンテナ１２として、好ましくは光ビーコンが用いられるが、光ビーコン以外のものを用いてもよい。

運転支援装置２は、車両に設置され、路車間通信装置１からの位置情報を受信し、その位置情報に基づいて運転支援を実行する。この運転支援装置２は、運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０、路車間通信部２１、車々間通信部２３、ＨＭＩ（Human MachineInterface）２５を備えている。

運転支援ＥＣＵ２０は、運転支援装置２全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。この運転支援ＥＣＵ２０は、交差点前などの車両の停止位置、障害物に対する停止位置などの位置情報を通信により取得し、車両の運転者に対し注意喚起、警告、制御介入などを適宜実行する。

路車間通信部２１は、インフラ側の路車間通信装置１と通信する通信手段であって、アンテナ２２を通じて車両情報の送信、停止位置などの位置情報の受信を行う。送信する車両情報には、車両の装備情報が含まれる。

車々間通信部２３は、他の車両と通信を行う通信手段であって、例えば車群を組んで走行している場合、車群内の他の車両との通信に用いられる。この車々間通信部２３は、アンテナ２４を通じて他車と通信を行い、路車間通信装置１との路車間通信により取得した情報を車々間通信によって情報を送受信し合う。これにより、車群内における情報の共有が可能となる。

ＨＭＩ２５は、運転支援装置２におけるインターフェースとして機能するものであり、運転支援装置２の操作スイッチなどの入力部と、スピーカ、モニタなどの運転支援出力部を備えて構成されている。

ブレーキＥＣＵ３１は、車両のブレーキ制御を行うものであり、運転支援として制御介入する場合に運転支援ＥＣＵ２０から制御信号を受けて車両の強制的な制動を実行する。エンジンＥＣＵ３２は、車両のエンジン制御を行うものであり、運転支援として制御介入する場合に運転支援ＥＣＵ２０から制御信号を受けて車両の強制的な走行駆動を実行する。操舵ＥＣＵ３３は、車両の操舵制御を行うものであり、運転支援として制御介入する場合に運転支援ＥＣＵ２０から制御信号を受けて車両の強制的な操舵動作を実行する。

なお、運転支援装置２において、制御介入を行わない場合にはブレーキＥＣＵ３１、エンジンＥＣＵ３２、操舵ＥＣＵ３３のいずれか又は全部の設置を省略する場合もある。また、車両が車群を組んで走行するものでない場合には、車々間通信部２３の設置を省略する場合もある。

次に、本実施形態に係る路車間通信装置１の動作について説明する。

図３は、車両が交差点の手前を走行している場合の運転支援についての説明図である。図３に示すように、運転支援装置２を搭載した車両Ｍ１１、Ｍ１２が交差点Ｔ１、Ｔ２に向けて道路を走行している。手前の交差点Ｔ１は、十字路であり、直進方向に方路Ｂ、左折方向に方路Ｄ、右折方向に方路Ｅが延びている。交差点Ｔ２は、信号機Ｓが設置された十字路であり、直進方向に方路Ｃ、左折方向に方路Ｆ、右折方向に方路Ｇが延びている。交差点Ｔ１の手前には、路車間通信装置１が設置されている。車両Ｍ１１、Ｍ１２は、路車間通信装置１から運転支援の情報として、信号機Ｓの信号表示情報、各方路における障害物情報、道路線形情報の提供を受けることができる。また、車両Ｍ１１、Ｍ１２は、路車間通信装置１から広告情報などその他の情報も提供可能となっている。

車両Ｍ１１は、低精度の位置情報を必要とする運転支援装備を備えている。車両Ｍ１２は、高精度の位置情報を必要とする運転支援装備を備えている。

図４に、本実施形態に係る路車間通信装置１の動作についてのフローチャートを示す。この図４における制御処理は、例えば通信制御部１０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、図４のＳ１０に示すように、車両情報を受信したか否かが判断される。この判断は、例えば通信部１１において車両から車両情報の入力があったか否かに基づいて行われる。図３において、車両Ｍ１１などがアンテナ１２の位置を通過する場合、車両Ｍ１１などから車両情報が送信され、路車間通信装置１がその車両情報を受信する。

Ｓ１０にて車両情報を受信していないと判断された場合には、制御処理を終了する。一方、Ｓ１０にて車両情報を受信したと判断された場合には、車両情報の読み込みが行われる（Ｓ１２）。このとき、車両情報には、車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度の情報が少なくとも含まれている。例えば、車両情報として、位置情報の要求精度、車両ＩＤなどが読み込まれる。

そして、Ｓ１４に移行し、車両装備に応じた位置情報選択処理が行われる。この位置情報選択処理は、車両に送信すべき情報を車両装備に応じて選択する処理である。

例えば、図５に示すように、低精度の位置情報を必要とする運転支援装備の車両Ｍ１１に対しては、信号機の停止位置情報、障害物位置情報について図２（ａ）に示すような低精度の位置情報が選択される。また、道路の曲率を示す道路線形情報についても低精度の曲率情報が選択される。図５において、車両Ｍ１１、Ｍ１２について斜線となっている項目が選択された情報である。システム情報、信号情報の信号機表示情報、障害物情報は、現在状態に基づくリアルタイム情報である。

これに対し、高精度の位置情報を必要とする運転支援装備の車両Ｍ１２に対しては、信号機の停止位置情報、障害物位置情報について図２（ｃ）に示すような高精度の位置情報が選択される。また、道路の曲率を示す道路線形情報についても高精度の曲率情報が選択される。

その際、車両Ｍ１２が複数の運転支援機能を備えている場合には、その運転支援機能のうち最も高い精度に応じた位置情報を選択して車両Ｍ１２に送信することが好ましい。この場合、複数の運転支援機能のうちいずれの機能を利用する場合であっても有効な位置情報を送信することができる。

そして、Ｓ１６に移行し、情報送信処理が行われる。情報送信処理は、Ｓ１４にて選択された情報を通信部１１を通じて各車両に送信する処理である。送信される情報としては、例えば通信システムの動作状態などのシステム情報、信号機Ｓの信号表示タイミングを含む信号情報、信号機Ｓの交差点における停止位置情報、各方路における障害物の位置情報、各方路における道路線形情報などが含まれる。

通信部１１から送信された情報は、車両の路車間通信部２１に受信される。車両側の運転支援装置２は、受信した情報に基づいて運転支援動作を行う。例えば、進行方向の先に障害物がある場合には、その障害物との距離に応じて注意喚起が行われ、障害物との衝突を回避するために制御介入により制動制御、操舵制御などが行われる。また、停止線自動停止機能を備えている場合には、停止線の位置で車両が停止するように制動制御が行われる。そして、Ｓ１６の処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る路車間通信装置によれば、車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度を取得し、その精度に応じた位置情報を車両に送信することにより、過不足ない位置情報を車両に送信できる。このため、位置情報の情報量が無駄に多くなることを防止でき、位置情報以外の他の情報を送信することが可能となる。

例えば、図５に示すように、低精度の情報のみで装備を機能させることができる車両Ｍ１１に対しては、高精度の情報を送信せずに情報量の小さい低精度の情報を送信することにより、広告情報やその他の情報など位置情報や道路線形情報以外の情報を送信することができる。
（第二実施形態）

次に本発明の第二実施形態に係る路車間通信装置について説明する。

本実施形態に係る路車間通信装置は、図１に示す第一実施形態に係る路車間通信装置１と同様なハード構成を備えて構成されており、図４に示す第一実施形態に係る路車間通信装置１とほぼ同様な動作を行うものである。

図６に示すように、本実施形態に係る路車間通信装置１ａは、車群を組んで走行している車両に対し運転支援機能に必要な位置情報を送信する点で、第一実施形態に係る路車間通信装置１と異なっている。

運転支援装置２を搭載した車両Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３が車群を組んで交差点Ｔ１、Ｔ２に向けて道路を走行している。車両Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３は、車々間通信によって情報の送受信が可能であってお互いの情報を共有している。車両Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３は、路車間通信装置１ａから運転支援の情報として、信号機Ｓの信号表示情報、各方路Ａ〜Ｇにおける障害物情報、道路線形情報の提供を受けることができる。また、車両Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３は、路車間通信装置１から広告情報などその他の情報も提供可能となっている。

車両Ｍ２１は、低精度の位置情報を必要とする運転支援装備を備えている。車両Ｍ２２は、高精度の位置情報を必要とする運転支援装備を備えている。車両Ｍ２３は、中精度の位置情報を必要とする運転支援装備を備えている。

図７は、本実施形態に係る路車間通信装置１ａにおける送信情報の説明図である。

図７に示すように、路車間通信装置１ａから送信される情報が選択される。すなわち、低精度の位置情報を必要とする運転支援装備の車両Ｍ２１に対しては、信号機の停止位置情報、障害物位置情報について図２（ａ）に示すような低精度の位置情報が選択される。また、道路の曲率を示す道路線形情報についても低精度の曲率情報が選択される。図７において、車両Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３について斜線となっている項目が送信選択された情報である。システム情報、信号情報の信号機表示情報、障害物情報は、現在状態に基づくリアルタイム情報である。

また、高精度の位置情報を必要とする運転支援装備の車両Ｍ２２に対しては、信号機の停止位置情報、障害物位置情報について高精度の位置情報が選択される。また、道路の曲率を示す道路線形情報についても高精度の曲率情報が選択される。このとき、低精度の位置情報として選択されたデータは送信選択から除外される。このように先の車両Ｍ２１にて送信する情報について送信選択から除外することにより、重複して情報を送信することを抑制でき、他の有用な情報を送信することが可能となる。

中精度の位置情報を必要とする運転支援装備の車両Ｍ２３に対しては、信号機の停止位置情報、障害物位置情報について中精度の位置情報が選択されるべきであるが、先の車両Ｍ２１、Ｍ２２にその中精度の位置情報を含む情報が送信されるので、中精度の位置情報を送信情報から除外して送信することを省略することができる。これにより、他の有用な情報を送信することが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る路車間通信装置１ａによれば、第一実施形態に係る路車間通信装置１と同様な作用効果に加え、車群を組む先の車両に送信する情報を後の車両の送信情報から除外することにより、後の車両にその他の有用な情報を送信することが可能となる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る路車間通信装置の一例を説明したものであり、本発明に係る路車間通信装置は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る路車間通信装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る路車間通信装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

本発明の第一実施形態に係る路車間通信装置を用いた通信システムの構成概要図である。 図１の路車間通信装置における送信情報の説明図である。 図１の路車間通信装置における交差点付近における運転支援の説明図である。 図１の路車間通信装置の動作を示すフローチャートである。 図１の路車間通信装置における位置情報選択処理の説明図である。 本発明の第二実施形態に係る路車間通信装置における交差点付近における運転支援の説明図である。 図６の路車間通信装置における位置情報選択処理の説明図である。

符号の説明

１…路車間通信装置、２…運転支援装置、１０…通信制御部、１１…通信部、１２…アンテナ。

Claims (4)

1. 車両と通信し前記車両の運転支援に用いられる位置情報を提供する路車間通信装置において、
   前記車両に装備される運転支援機能において必要な位置情報の精度を取得する精度取得手段と、
   前記精度に応じた位置情報を前記車両に送信するものであって、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報をその精度より低い位置情報に付加して送信する送信手段と、
   を備えた路車間通信装置。
2. 前記送信手段は、前記車両が複数の運転支援機能を備えている場合にその運転支援機能のうち最も高い精度に応じた位置情報を前記車両に送信することを特徴とする請求項１に記載の路車間通信装置。
3. 前記送信手段は、精度が高い位置情報を送信する場合、その精度より低い位置情報には含まれない小さい位の情報を含む位置情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の路車間通信装置。
4. 前記送信手段は、車群を組む後の車両に位置情報を送信する場合、その車群を組む先の車両に送信する位置情報に含まれる情報を除外して送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載に路車間通信装置。
   

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