JP5048829B2 - 運転支援システム - Google Patents
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Description
例えば、DSSSは、ドライバーに対して周辺の交通状況を視覚や聴覚により認識可能な情報(例えば、注意を促す画像の表示や音声メッセージの出力)で提供し、危険要因に対する注意を促し、ゆとりを持った運転を支援するシステムである。
さらに、DSSSシステムは、交差点に進入する四輪車両や自動二輪車両の交差点までの距離や走行速度を検出する車両検知センサや交差点の横断歩道を歩行している歩行者や横断歩道上の自転車を検出する歩行者検知センサでそれぞれ検知した位置情報や速度情報や車両台数及び人数を検知し出力する機能を有するセンサ(以下、検知センサという)と交差点の交通流を制御する信号制御機(以下、信号制御機という)を路側側の装置として備える。路側制御装置は、信号制御機からの交差点信号情報と検知センサからの検知情報とを収集し、光ビーコン装置やDSRCビーコン装置にそれらの情報を伝達する。
路側制御装置(情報中継・判定装置)は、検知センサで検出した交差点に進入してくる対向車両の位置や対向車両の速度情報や交差点内の横断歩道上の歩行者や自転車などの存在情報と、信号制御機から出力される信号機の灯色情報を収集することにより、リアルタイムに変化する交通(交差点)情報を作成しDSRCビーコン装置に伝送する。
DSRCビーコン装置は、交差点付近に設置され、路側制御装置により作成されたリアルタイムに変化する交通情報を車両に提供する。
また、上記のDSSSによる安全運転支援サービス(例えば、追突防止サービス)は交差点付近でしか提供することができないが、交差点から離れた位置(100m以遠)においても車載器を搭載した車両に対して提供されることが望まれている。
また例えば、本発明は、交差点から離れた地点を走行している車両の車載器にも交通情報を受信させられるようにすることを目的とする。
複数の前記UHF路側機は、前記各UHF波のうち最も小さい送信出力で発信されるUHF波が到達するゾーンが互いに重ならず、且つ、前記各UHF波のうち最も大きい送信出力で発信されるUHF波が到達するゾーンが互いに重なる間隔で配置される。
前記第1〜第4のUHF路側機はそれぞれ、最も小さい送信出力で発信するUHF波に第1の周波数を用い、2番目に小さい送信出力で発信するUHF波に第2の周波数を用い、
第1のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第3の周波数を用い、
第2のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第4の周波数を用い、
第3のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第5の周波数を用い、
第4のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第6の周波数を用いる。
車両に搭載される車載器は、前記UHF路側機から発信されたUHF波と前記車両に搭載されたGPSによる自車位置の測位結果とに基づいて受信周波数を車両が位置するゾーンに対応するUHF波の周波数に変更し、前記UHF路側機から発信される前記各UHF波のうち車両が位置するゾーンに対応するUHF波を受信する。
車両に搭載される車載器は、前記UHF路側機から発信されたUHF波に含まれる道路情報に基づいて車両の走行位置を特定する。
前記UHF路側機は、車載器から発信された警告情報を受信し、受信した警告情報を前記各UHF波それぞれに含めて発信する。
前記UHF路側機は、車載器から発信された警告情報を受信し、受信した警告情報を前記各UHF波それぞれに含めて発信する。
車両に搭載される車載器にSHF(Super High Frequency)波を用いて交通情報を提供するDSRC(Dedicated Short Range Communication)路側機が、十字路の交差点に2機配置され、
十字路の交差点に配置された2機のDSRC路側機は、交差点内に向けて互いに交差する対角方向にSHF波を発信する。
車両に搭載される車載器にSHF(Super High Frequency)波を用いて交通情報を提供するDSRC(Dedicated Short Range Communication)路側機が、十字路の交差点に2機配置され、
十字路の交差点に配置された2機のDSRC路側機は、前記車両が交差点に流入する方路に向けてSHF波を発信する。
入したときに当該車両と対向する方向からSHF波を発信する。
また例えば、本発明によれば、UHF波が有する伝搬損失特性により、交差点から離れた地点を走行している車両の車載器にも交通情報を受信させることができる。
実施の形態1では、光ビーコンとDSRCビーコンとUHFビーコンとの3通信メディアを用いる安全運転支援システム100について説明する。
実施の形態1における安全運転支援システム100の構成について、図1に基づいて以下に説明する。
安全運転支援システム100は、DSSSやITS(Intelligent Transport Systems)ともいう。
路側機110、光路側機120、路側制御装置130、信号制御機195および車載器は、CPU(Central Processing Unit)(中央処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータともいう)を備え、CPUを用いて各処理を実行する。また、路側機110、光路側機120、路側制御装置130、信号制御機195および車載器は、記憶機器(メモリともいう)を備え、記憶機器を用いて各情報を記憶する。RAM(Random Access Memory)や磁気ディスク装置は記憶機器の一例である。
また、路側機110、光路側機120、路側制御装置130および信号制御機195は通信ケーブルで接続されており、通信ケーブルを介して互いに通信する。
置121を有し、各光ビーコン装置121の下方を通行する車両199の車載器に向けて光ビーコン(光波)信号を発信する。光路側機120は、各光ビーコン装置121から発信する光ビーコン信号に、光ビーコン装置121の座標値、車線情報(直進車線、左折車線、右折車線など)、進入先の交差点においてDSSSサービスを提供中であることの情報、交差点までの距離、交差点の大きさ、脇道の有無などの静的な交通情報を設定する。なお、静的な交通情報は予め記憶機器に記憶されている。
各車両199の車載器は、走行している車線の上方に設置されている光ビーコン装置121から交通情報が設定された光ビーコン信号を受信し、受信した光ビーコン信号から交通情報を取得する。また、各車両199の車載器は、速度、ウインカーの点灯有無、車種、車載器ID(IDentifier)などの運転情報を光波で光ビーコン装置121に発信する。
光ビーコン装置121は車両199の車載器から運転情報を受信し、光路側機120は光ビーコン装置121により受信された運転情報を路側制御装置130に送信する。
光ビーコン装置121を光路側機120と呼んでもよい。
例えば、路側制御装置130は、信号機194の制御情報に基づいて青信号から赤信号に変わるまでの時間を動的な情報として交通情報に設定する。
また例えば、路側制御装置130は、走行車両の運転情報や走行車両の識別情報に基づいて、各車線の走行車両の有無を動的な情報として交通情報に設定する。
また例えば、路側制御装置130は、交差点の車線情報や脇道の情報などを静的な情報として交通情報に設定する。静的な交通情報は予め記憶機器に記憶されている。
また例えば、路側制御装置130は、後述するUHFビーコン装置112の発信周波数を交通情報に設定する。UHFビーコン装置112の発信周波数は、予め記憶機器に記憶される。または、UHFビーコン装置112の発信周波数は、予め、各UHFビーコン装置112に設定されていてもよい。
路側機110は、画像センサ113で検出された走行車両の識別情報や交差点内横断歩道上の歩行者や自転車などの識別情報を路側制御装置130に送信する。また、路側機110は、路側制御装置130から送信された交通情報をDSRCビーコン装置111およびUHFビーコン装置112を用いて各車両199の車載器に対して発信する。
DSRCビーコン装置111およびUHFビーコン装置112それぞれを、DSRC路側機、UHF路側機と呼んでもよい。
DSRCビーコンは、マイクロ波の一例であり、SHF(Super High Frequency)波ともいう。
UHFビーコンは、電波、マイクロ波の一例である。
例えば、車載器は、カーナビゲーションシステム(以下、カーナビという)で使用されている現在地の座標を光ビーコン信号の交通情報に設定されている座標値で更新する。
例えば、車載器は、光ビーコン信号の交通情報に設定されている走行車線の車線情報や交差点までの距離をカーナビのディスプレイ装置(以下、画面という)に表示したり、音声メッセージとして出力したりする。
また例えば、車載器は、光ビーコン信号の交通情報に設定されている交差点193までの距離および車両199内で計測されている走行速度に基づいて交差点193までの進入時間を算出し、進入時間およびDSRCビーコン信号およびUHFビーコン信号の交通情報に設定されている赤信号に変わるまでの時間に基づいて、減速を促す音声メッセージを出力したり、車両199の速度を減速制御したりする。
また例えば、車載器は、車両199の右折時に、DSRCビーコン信号およびUHFビーコン信号の交通情報に設定されている走行車両の情報に基づいて、対向車線に、大型車両に隠れてドライバーから確認しづらい直進車両(例えば、二輪車両)が存在することを音声メッセージの出力やカーナビの画面表示によりドライバーに注意喚起する。これにより、右折車両と直進車両との衝突事故(以下、右直事故という)を減少させることができる。
また例えば、車載器は、車両199の左折時に、DSRCビーコン信号およびUHFビーコン信号の交通情報に設定されている走行車両の情報に基づいて、後方から直進してくる二輪車両が存在することを音声メッセージの出力やカーナビの画面表示によりドライバーに注意喚起する。これにより、左折巻き込み事故を減少させることができる。
図2に示すように、路側機110の手前に大型車両199aが存在し、大型車両199aのすぐ後方に普通車両199bが存在する場合、DSRCビーコン装置111から発信されるDSRCビーコン信号は、直進性が比較的強いため大型車両199aにより遮蔽され、普通車両199bに到達しない。
一方、UHFビーコン装置112から発信されるUHFビーコン信号は、回折波特性を有するため普通車両199bに到達する。
つまり、実施の形態1の安全運転支援システム100では、UHFビーコンを用いて交通情報を配信することにより、従来のDSRCビーコンでは配信できない遮蔽された領域(シャドーイング領域)にも交通情報を配信することができる。
交差点から約10メートルの地点に大型車両199aが存在する場合について、各地点で計測したDSRCビーコン202およびUHFビーコン203の電界強度について、図3に基づいて以下に説明する。
非シャドーイング201は、大型車両199aが存在しないときに測定したDSRCビーコンの電界強度を示している。
一方、UHFビーコン203は、大型車両199aの後方における電界強度が、多少は弱まるものの、車載器による受信が可能な程度に十分保たれ、大型車両199aの後方に位置する普通車両199bの車載器に受信される。これは、UHFビーコン203がDSRCビーコン202と比較して強い回折波特性を有するためである。
そこで、実施の形態1の安全運転支援システム100では、UHFビーコンを用いて重要度の高い必要最低限の交通情報をテキストデータで配信し、DSRCビーコンを用いて全ての交通情報をテキストデータ、画像データおよび音声データで配信する。例えば、DSRCビーコンを用いて、画像センサ113で撮像された画像やカーナビ画面に表示させる注意喚起用のアニメーションや車両199内で出力させる警告音声メッセージなどを配信するとよい。
UHFビーコン装置112をDSRCビーコン装置111付近に配置し、DSRCビーコンと同様に、UHFビーコンにより交通情報(交差点情報など)を提供する。
これにより、DSRCビーコンと車載器とがシャドーイングで通信できなくても、UHF電波の回折波特性を利用することで、車載器との通信が可能となり、交通情報を提供することができる。
実施の形態2では、実施の形態1で説明した安全運転支援システム100について、DSRCビーコンより遠くまで通信可能なUHFビーコンの長距離通信特性(伝搬損失特性)を利用し、UHFビーコンの通信可能範囲(電波到達範囲)をUHFビーコン装置112からの距離に応じて複数のUHF通信ゾーンに分け、UHFビーコン装置112から各ゾーンに異なる交通情報を配信する形態を説明する。
実施の形態2では、図4に示すように、UHFビーコンの電波の到達範囲をUHFビーコン装置112から近い近距離ゾーン291、UHFビーコン装置112からの距離が近距離ゾーン291より遠い中距離ゾーン292およびUHFビーコン装置112からの距
離が中距離ゾーン292より遠い遠距離ゾーン293の3つのゾーンに分ける。
例えば、UHFビーコン装置112に対する各ゾーンの最遠距離の比を1:2:4とし、UHFビーコン装置112から半径約100メートルの範囲を近距離ゾーン291、UHFビーコン装置112から半径約200メートルの範囲(近距離ゾーン291を除く)を中距離ゾーン292、UHFビーコン装置112から半径約400メートルの範囲(近距離ゾーン291および中距離ゾーン292を除く)を遠距離ゾーン293とする。
近距離ゾーン291、中距離ゾーン292および遠距離ゾーン293はUHFビーコン装置112を中心とする同心円状の範囲である。
例えば、近距離ゾーン291には第1の時間帯に周波数f1で近距離向けの交通情報が配信され、中距離ゾーン292には第2の時間帯に周波数f2で中距離向けの交通情報が配信され、遠距離ゾーン293には第3の時間帯に周波数f3で遠距離向けの交通情報が配信される。
例えば、遠距離ゾーン293に配信される遠距離向けの交通情報は、DSSSのシステム情報(または、サービス情報)や遠距離ゾーン293の道路情報を示す。DSSSのシステム情報とは、交通情報の提供の有無(サービス提供の有無)、各ゾーン用の運用周波数、各ゾーンの範囲などのことである。各ゾーンの範囲は、交差点193またはUHFビーコン装置112からの距離、各ゾーンの半径、絶対座標などで示される。DSSSのシステム情報および遠距離ゾーン293の道路情報は、予め設定された静的な情報である。
また例えば、中距離ゾーン292に配信される中距離向けの交通情報は、中距離ゾーン292の道路情報や近距離ゾーン291の交通制限情報を示す。近距離ゾーン291の交通制限情報とは、近距離ゾーン291で発生している渋滞、事故、道路工事など、近距離ゾーン291に進入する際の注意事項を示す情報である。中距離ゾーン292の道路情報は、予め設定された静的な情報である。近距離ゾーン291の交通制限情報は、路側制御装置130により生成される動的な情報である。
また例えば、近距離ゾーン291に配信される近距離向けの交通情報は、交差点193のリアルタイムに変化する情報を示す。交差点193のリアルタイムに変化する情報とは、対向車の情報、道路脇を走行する二輪車の情報、横断歩道上歩行者の人数や自転車の有無情報、信号機の制御情報など、交差点193に進入する際の注意事項を示す情報である。交差点193のリアルタイム情報は、路側制御装置130により生成される動的な情報である。
図5に示すように、UHFビーコン203はDSRCビーコン202と比較して伝搬距離に対する電界強度の損失(伝搬損失)が小さい。
例えば、伝搬距離が400メートルの地点でもUHFビーコン203の伝搬損失は「−80dBm」程度であるため、UHFビーコン203はUHFビーコン装置112から400メートル離れた地点でも車載器ではUHFビーコン情報を受信できる。
図7は、実施の形態2におけるUHFビーコン信号の時分割、周波数分割および送信出力を示す図である。
1台のUHFビーコン装置112により、各ゾーンに異なる交通情報を配信する方法について、図6および図7に基づいて以下に説明する。
UHFビーコン装置112は、近距離向けの交通情報を設定した周波数f1のUHFビーコン信号を所定の低電力(図7では、10ミリワット)で発信する。
以下、近距離向けの交通情報が設定されたUHFビーコン信号を近距離用UHFビーコン信号という。
近距離用UHFビーコン信号は、低電力で発信されるため、近距離ゾーン291までしか到達せず、中距離ゾーン292および遠距離ゾーン293には到達しない。
近距離ゾーン291を走行している車両の車載器は受信周波数をf1にすることにより近距離用UHFビーコン信号を受信し、近距離向けの交通情報を取得することができる。
UHFビーコン装置112は、近距離向けの交通情報の発信時間として予め定められた近距離用時間(図7では、6ミリ秒[=0.6周期])の経過を待ち、近距離用時間が経過するまで近距離ゾーンへの発信処理(S110)を続ける。近距離用時間は近距離用のタイムスロットともいう。
UHFビーコン装置112は、中距離向けの交通情報を設定した周波数f2のUHFビーコン信号を所定の中程度の電力(図7では、40ミリワット)で発信する。
以下、中距離向けの交通情報が設定されたUHFビーコン信号を中距離用UHFビーコン信号という。
中距離用UHFビーコン信号は、中程度の電力で発信されるため、中距離ゾーン292までしか到達せず、遠距離ゾーン293には到達しない。
中距離ゾーン292を走行している車両の車載器は受信周波数をf2にすることにより中距離用UHFビーコン信号を受信し、中距離向けの交通情報を取得することができる。
UHFビーコン装置112は、中距離向けの交通情報の発信時間として予め定められた中距離用時間(図7では、3ミリ秒[=0.3周期])の経過を待ち、中距離用時間が経過するまで中距離ゾーンへの発信処理(S120)を続ける。中距離用時間は中距離用のタイムスロットともいう。
UHFビーコン装置112は、遠距離向けの交通情報を設定した周波数f3のUHFビーコン信号を所定の高電力(図7では、100ミリワット)で発信する。
以下、遠距離向けの交通情報が設定されたUHFビーコン信号を遠距離用UHFビーコン信号という。
遠距離ゾーン293を走行している車両の車載器は受信周波数をf3にすることにより遠距離用UHFビーコン信号を受信し、遠距離向けの交通情報を取得することができる。
UHFビーコン装置112は、遠距離向けの交通情報の発信時間として予め定められた遠距離用時間(図7では、1ミリ秒[=0.1周期])の経過を待ち、遠距離用時間が経過するまで遠距離ゾーンへの発信処理(S130)を続ける。遠距離用時間は遠距離用のタイムスロットともいう。
る交通情報を1台のUHFビーコン装置112で配信することができ、UHFビーコン装置112の数量を減らし、システムのコストを削減することができる。
但し、UHFビーコン装置112をゾーンの数だけ設け、各UHFビーコン装置112それぞれから同時間帯に、異なるゾーン用のUHFビーコン信号を異なる周波数で配信してもよい。
また、近距離用UHFビーコンおよび中距離用UHFビーコンの送信出力を高電力にしないことにより、消費電力を削減することができる。
なお図7に示すように、近距離用時間を6ミリ秒、中距離用時間を3ミリ秒、遠距離用時間を1ミリ秒として1周期としたが、近距離ゾーン291、中距離ゾーン292、遠距離ゾーン293に対して出力する情報量に応じて、近距離用時間、中距離用時間、遠距離用時間の秒数の割合を変えてもよい。また1周期は、10ミリ秒以外の秒数でも構わない。
遠くの地点から交差点193に向けて走行する車両の車載器の動作について、図8に基づいて以下に説明する。
交差点193に向けて走行している車両が遠距離ゾーン293に差し掛かったとき、車載器は、受信周波数を遠距離ゾーン293用の周波数f3にし、遠距離用UHFビーコン信号を受信する。そして、車載器は、遠距離用UHFビーコンから遠距離向けの交通情報を取得する。
例えば、車載器は、車両が遠距離ゾーン293に差し掛かったか否かを、カーナビのGPS(Global Positioning System)で測位された測位結果と、交差点193に設置されていたUHFビーコン装置112から配信された交通情報とに基づいて判定する。
遠距離向けの交通情報には、DSSSのシステム情報として、各ゾーンの範囲が交差点193またはUHFビーコン装置112からの距離、各ゾーンの半径、絶対座標などで示されている。
まず、車載器は、カメラにより撮像された画像を画像処理し、画像に映っている道路上の地物を識別する。次に、車載器は、GPSの測位結果を取得する(または、ジャイロの計測値および速度計の計測値に基づくデッドレコニング処理により車両の現在位置を測位する)。
次に、車載器は、車両の現在位置、車両の姿勢角およびカメラの焦点距離に基づいて、カメラにより撮像された画像に映っている撮像範囲の座標を算出すると共に、画像に映っているものとして識別した道路上の地物の座標を算出する。カメラにより撮像された画像は、3次元空間の地物を、カメラ中心からカメラの視線方向に向けて焦点距離だけ離れてカメラの視線方向と直交する2次元の撮像面に投影したものである。また、カメラ中心は、車両の現在位置と車両中心に対するカメラの取付オフセット(相対位置)とに基づいて定まる。また、カメラの視線方向は、車両の姿勢角と車両に対するカメラの取付オフセット(相対姿勢角)とに基づいて定まる。これにより、車両の現在位置、車両の姿勢角およびカメラの焦点距離が求まれば、道路標示や白線のように路面に位置していることが分かっている地物について、3次元の座標値を画像に基づいて算出することができる。
次に、車載器は、カメラの撮像範囲の座標に基づいて、画像に映っている道路上の地物の座標値を道路地図情報から抽出する。
そして、車載器は、道路上の地物の座標の算出値と抽出値との差分に基づいて、GPSやデッドレコニングによる測位結果を補正し、車両の現在位置を算出する。
上記方法により車両の現在位置を測位する自己位置標定装置を車載器とは別に車両に備えてもよい。
これにより、遠距離ゾーン293に光ビーコン装置121を設置しなくても、車載器に車両の位置を特定させることができる。
次に、車載器は、車両の現在位置と遠距離向けの交通情報に設定されている中距離ゾーン292の範囲とに基づいて、車両が中距離ゾーン292に進入したか否かを判定する。
車両が中距離ゾーン292に進入するまでの間、つまり、車両が遠距離ゾーン293を走行している間、遠距離交通情報受信処理(S210)が実行される。
S211において車両が中距離ゾーン292に進入した場合、車載器は、遠距離向けの交通情報に設定されていた中距離ゾーン292用の周波数f2に受信周波数を変更し、中距離用UHFビーコン信号を受信する。そして、車載器は、中距離用UHFビーコンから中距離向けの交通情報を取得する。
例えば、車載器は、交通制限情報が渋滞や事故や道路工事が交差点193で発生していることを示す場合、交差点193に近づいて速度を落とした前方車両への追突を防ぐために、追突防止用の注意喚起メッセージを表示または音声出力する。
また、車載器は、遠距離交通情報受信処理(S210)と同様に、中距離ゾーン292の道路情報に基づいて、車両の現在位置を測位する。
これにより、中距離ゾーン292に光ビーコン装置121を設置しなくても、車載器に車両の位置を特定させることができる。
次に、車載器は、車両の現在位置と遠距離向けの交通情報に設定されていた近距離ゾーン291の範囲とに基づいて、車両が近距離ゾーン291に進入したか否かを判定する。
車両が近距離ゾーン291に進入するまでの間、つまり、車両が中距離ゾーン292を走行している間、中距離交通情報受信処理(S220)が実行される。
S221において車両が近距離ゾーン291に進入した場合、車載器は、遠距離向けの交通情報に設定されていた近距離ゾーン291用の周波数f1に受信周波数を変更し、近距離用UHFビーコン信号を受信する。そして、車載器は、近距離用UHFビーコンから近距離向けの交通情報を取得する。
さらに、車載器は、交差点193に設置されているDSRCビーコン装置111からDSRCビーコン信号を受信し、DSRCビーコン信号から交通情報を取得する。DSRCビーコンの交通情報は、近距離向けの交通情報である。但し、UHFビーコンより伝送速度が速いDSRCビーコンの交通情報には、UHFビーコンの交通情報に加えて、画像や音声その他の付加情報が含まれている。但し、DSRCビーコンは、直進性が強く回折特
性が低いため、前方を大型車両が走行している場合など、DSRCビーコン装置111と車両との間に遮蔽物が存在する場合、必ずしも車載器により受信されるとは限らない。
さらに、車載器は、交差点193の手前に設置されている光ビーコン装置121の下方を車両が通過する際、光ビーコン信号を受信し、光ビーコンから交通情報を取得する。
また、光ビーコンの交通情報には座標値や走行車線などの位置情報が設定されている。
車載器は、S230においてDSRCビーコン装置111からDSRCビーコン信号を受信できたか否かを判定する。
S230においてDSRCビーコン信号が受信された場合、車載器は、DSRCビーコンの交通情報に基づいて、各種メッセージをカーナビの画面に表示したり、または、音声出力したりする。また、車載器(または、自動運転制御装置)は、DSRCビーコンの交通情報に基づいて減速、停止、ウィンカーの点滅、ハンドルの操舵などの自動運転制御を行ってもよい。
例えば、車載器は、右折時に対向車との右直事故を防ぐための右折用の注意喚起メッセージを表示または音声出力したり、左折時に二輪車を巻き込むことを防ぐための左折用の注意喚起メッセージを表示または音声出力したり、右左折時に横断歩道上に歩行者や自転車が存在する場合は歩行者や自転車の存在の注意喚起メッセージを表示または音声出力したり、信号機が赤に変わる前に減速を促すメッセージを表示または音声出力したりする。
また例えば、車載器は、信号機が赤に変わる際に車両を減速制御する。
また、車載器は、光ビーコン信号から取得した位置情報に基づいて車両の現在位置を特定する。
S230においてDSRCビーコン信号が受信されなかった場合、車載器は、UHFビーコン信号の交通情報に基づいて、DSRC交通情報受信処理(S232)と同様に、各種メッセージを表示または音声出力したり、自動運転制御したりする。
また、車載器は、光ビーコン信号から取得した位置情報に基づいて車両の現在位置を測位する。
これにより、車載器に対して、異なる交通情報を、単一のゾーンおよび単一のUHFビーコン装置112で提供しているかのように、シームレスに提供することができる。
UHF電波の伝搬損失特性を利用し、DSRCビーコン信号の到達領域より遠距離である領域(交差点193から100m以遠〜400m程度)に対して、UHFビーコン装置112と車載器との通信を可能にする。
これにより、遠距離領域の車両にも、追突防止サービスなどのDSSSサービスを享受させることができる。
これにより、車両側にシームレスなサービス(複数のサービスを、同じサービスを利用しているかのごとく利用できること)を提供することができる。
これにより、光ビーコン装置121が設置されていない遠距離ゾーン293であっても、車載器は自車両の位置がわかる。
実施の形態3では、実施の形態1〜実施の形態2の少なくともいずれかで説明した安全運転支援システム100について、車両がどこを走行している場合であっても、車載器が異なる交差点193に設置されている少なくともいずれかのUHFビーコン装置112からUHFビーコン信号を混信せずに受信し、交通情報を得られるようにする形態を説明する。
実施の形態3におけるUHFビーコン装置112の配置関係と発信周波数とについて、図9に基づいて以下に説明する。
例えば、UHFビーコン装置112から半径200メートルの範囲が中距離ゾーン292であり、UHFビーコン装置112から半径400メートルの範囲が遠距離ゾーン293である場合、各UHFビーコン装置112は互いに400メートルから800メートル離れた地点に、遠距離ゾーン293の少なくとも一部が互いに重なるように配置される。
また、各UHFビーコン装置112は、中距離ゾーン292および近距離ゾーン291が重なり合わないように配置されているため、中距離用UHFビーコンおよび近距離用UHFビーコン用に互いに共通する周波数が割り当てられている。
例えば、UHFビーコン装置112a、UHFビーコン装置112b、UHFビーコン装置112cおよびUHFビーコン装置112dはそれぞれ、近距離用UHFビーコン用に周波数f1が割り当てられ、中距離用UHFビーコン用に周波数f2が割り当てられている。
また例えば、遠距離用UHFビーコン用に、UHFビーコン装置112aには周波数f3、UHFビーコン装置112bには周波数f4、UHFビーコン装置112cには周波数f5、UHFビーコン装置112dには周波数f6がそれぞれに割り当てられている。
周波数f1〜f6は、各UHFビーコン装置112に対して、予め、設定される情報である。
ビーコン装置112(図示省略)も同様に配置され、同様にUHFビーコンの周波数が割り当てられている。
例えば、図9において、UHFビーコン装置112bの上隣りに遠距離ゾーン293のみが重なるように配置されたUHFビーコン装置112には、UHFビーコン装置112dと同じ周波数を割り当てればよい。
また例えば、図9において、UHFビーコン装置112bの右隣りに遠距離ゾーン293のみが重なるように配置されたUHFビーコン装置112には、UHFビーコン装置112aと同じ周波数を割り当てればよい。
また例えば、図9において、UHFビーコン装置112bの右斜め上隣りに遠距離ゾーン293のみが重なるように配置されたUHFビーコン装置112には、UHFビーコン装置112cと同じ周波数を割り当てればよい。
ここで、UHFビーコン装置112bの下隣りをUHFビーコン装置112dとし、UHFビーコン装置112bの左隣りをUHFビーコン装置112aとし、UHFビーコン装置112bの左斜め下隣りをUHFビーコン装置112cとする。
実施の形態3におけるUHFビーコン装置112に割り当てる周波数帯(チャネル)について、図10に基づいて以下に説明する。
また、周波数帯715.0〜725.0MHzと前後する周波数帯を用いる他のシステムとの混信を避けるため、前後に約5.0MHzのガードバンド(710.0〜715.0MHzと725.0〜730.0MHz)を設ける。
例えば、各周波数帯f1〜f6それぞれに1.5MHzの帯域を割り当て、各周波数帯のギャップ(間隔)に0.2MHzの帯域を割り当てる。
これにより、周波数帯f1〜f6にはそれぞれ、約715.0〜716.5MHz、約716.7〜718.2MHz、約718.4〜719.9MHz、約720.1〜721.6MHz、約721.8〜723.3MHz、約723.5〜725.0MHzが割り当てられる。
また、周波数帯f1〜f6の中心周波数はそれぞれ、約715.75MHz、約717.45MHz、約719.15MHz、約720.85MHz、約722.55MHz、約724.25MHzとなる。
複数あるUHFビーコン装置112に対して、UHFビーコン装置112の通信領域のうち中距離ゾーン292(中間領域)および近距離ゾーン291(内領域)の周波数は、各UHFビーコン装置112で同一にする。また、遠距離ゾーン293(外領域)の周波数は、隣接するUHFビーコン装置112の外領域の周波数と異なる周波数とする。
このような周波数配置により、UHFビーコン装置112を通信領域がオーバラップするように配置しても、周波数干渉を防止することができる。
実施の形態4では、実施の形態1〜実施の形態3の少なくともいずれかで説明した安全運転支援システム100について、車載器からUHFビーコン信号を発信し、車両側で検出された警告情報をUHFビーコン装置112に通知し、UHFビーコン装置112が車載器から通知された警告情報を他の車両に配信する形態を説明する。
ハザードボタンが押下されたとき、車載器は警告を示す警告情報を設定してUHFビーコン信号を発信する。
車載器から発信されたUHFビーコン信号を受信したUHFビーコン装置112は、警告情報を設定して近距離ゾーン291用、中距離ゾーン292用および遠距離ゾーン293用の各UHFビーコン信号を発信する。
これにより、車両側で検出された警告情報(例えば、事故情報)を遠距離ゾーン293を走行する車両にも提供することができる。
また例えば、UHFビーコン装置112が近距離と遠距離との2つのゾーンに交通情報を配信するシステムにおいて、車載器は、使用されていない中距離用の周波数f2を用いてUHFビーコン信号を発信する。
また例えば、車載器は、その他の専用の周波数を用いてUHFビーコン(または、その他の周波数帯のビーコン)信号を発信してもよい。
突発事故の発生時、専用周波数チャネルを用いて、ある車両から全車両にUHFビーコン装置112を介して緊急情報(警告情報)を提供する。
これにより、遠距離ゾーン293の車両に対しても、突発事故の発生を通知することができる。
実施の形態5では、実施の形態1〜実施の形態4の少なくともいずれかで説明した安全運転支援システム100について、UHFに比べて直進性が強いDSRCビーコン信号を発信するDSRCビーコン装置111の配置方法を説明する。
図11は、実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法1を示す図である。
実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法1について、図11に基づいて以下に説明する。
そして、各DSRCビーコン装置111は交差点内に向けて互いに交差する対角方向にDSRCビーコンを発信する。
正対する方向から伝搬するDSRCビーコンの電界強度は高いため、DSRCビーコン装置111bは、交通情報を設定したDSRCビーコン信号をより確実に車両199cの車載器に受信させることができる。
また、DSRCビーコン装置111aおよびDSRCビーコン装置111bからのDSRCビーコン信号に設定される交通情報は、右直事故防止用の交通情報に限られない。
5.8GHz帯は、5.795GHz(F1)、5.805GHz(F2)、5.800GHz(F3)、5.790GHz(F4)、5.785GHz(F5)、5.780GHz(F6)、5.775GHz(F7)をそれぞれの中心周波数とする7つの周波数帯(F1〜F7)に分割される。
周波数帯F1と周波数帯F2とは、ETC(Electronic Toll Collection)に用いられている。
図12に示すように、DSRCビーコン装置111aとDSRCビーコン装置111bとは各交差点(例えば、交差点の一つ置き)に配置される。
DSRCビーコン装置111aは、周波数帯F3を用いてDSRCビーコン信号を発信して、点線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
DSRCビーコン装置111bは、周波数帯F4を用いてDSRCビーコン信号を発信して、一点鎖線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
図13は、実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法2を示す図である。
実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法2について、図13に基づいて以下に説明する。
そして、各DSRCビーコン装置111は交差点内に向けて互いに対向する対角方向にDSRCビーコン信号を発信する。
また、DSRCビーコン装置111aおよびDSRCビーコン装置111bからのDSRCビーコン信号に設定される交通情報は、右直事故防止用の交通情報に限られない。
図14に示すように、DSRCビーコン装置111aとDSRCビーコン装置111bとは各交差点(例えば、交差点の一つ置き)に配置される。
DSRCビーコン装置111aは、周波数帯F3を用いてDSRCビーコン信号を発信して、点線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
DSRCビーコン装置111bは、周波数帯F4を用いてDSRCビーコン信号を発信して、一点鎖線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
図15は、実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法3を示す図である。
実施の形態5におけるDSRCビーコン装置111の配置方法3について、図15に基づいて以下に説明する。
そして、各DSRCビーコン装置111は主道路191の流入方路に向けてDSRCビーコン信号を発信する。
路側制御装置130が、光ビーコン装置121からの情報に基づいて、主道路191の左折・直進車線を走行している二輪車両199dが存在することを示す交通情報を生成した場合、この交通情報はDSRCビーコン装置111aからDSRCビーコンにより発信
され、主道路191の流入方路0から従道路192の流出方路1に左折する車両199cの車載器により受信される。DSRCビーコン信号を受信した車載器は、DSRCビーコン信号に設定されている交通情報に基づいて、左折巻き込み事故防止用のメッセージを表示または音声出力し、ドライバーに注意喚起する。これにより、車両199cが左折時に二輪車両199dを巻き込むことを防ぐことができる。
また、DSRCビーコン装置111aおよびDSRCビーコン装置111bからのDSRCビーコン信号に設定される交通情報は、左折巻き込み事故防止用の交通情報に限られない。
例えば、DSRCビーコン装置111aおよびDSRCビーコン装置111bからのDSRCビーコン信号に設定される交通情報として、車両が左折して横切ろうとしている横断歩道上を歩いている人や横断歩道上を走行している自転車などの情報を交通情報としてもよい。
図16に示すように、DSRCビーコン装置111aとDSRCビーコン装置111bとは各交差点(例えば、交差点の一つ置き)に配置される。
DSRCビーコン装置111aは、周波数帯F3を用いてDSRCビーコン信号を発信して、点線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
DSRCビーコン装置111bは、周波数帯F4を用いてDSRCビーコン信号を発信して、一点鎖線で示す車線を走行する車両の車載器に対して交通情報を提供する。
また、実施例5−1〜5−3それぞれの配置方法、または、これらを組み合わせた配置方法により、UHFビーコン装置112が配置されてもよい。
信号制御機、199 車両、199a 大型車両、199b 普通車両、199c 車両、199d 二輪車両、201 非シャドーイング、202 DSRCビーコン、203 UHFビーコン、291 近距離ゾーン、292 中距離ゾーン、293,293a,293b,293c,293d 遠距離ゾーン。
Claims (17)
- 車両に搭載される車載器に対してUHF(Ultra−High Frequency)波を用いて交通情報を提供するUHF路側機を有する運転支援システムであり、
前記UHF路側機は、内容の異なる複数の交通情報それぞれを周波数の異なるUHF波に設定すると共に各UHF波を異なる送信出力で発信する
ことを特徴とする運転支援システム。 - 前記UHF路側機は、前記各UHF波を時分割により発信する
ことを特徴とする請求項1記載の運転支援システム。 - 前記UHF路側機は、前記各UHF波として周波数の異なる3つのUHF波を、送信出力の小さい順に6対3対1の時間割合で発信する
ことを特徴とする請求項2記載の運転支援システム。 - 前記運転支援システムは、前記UHF路側機を複数有し、
複数の前記UHF路側機は、前記各UHF波のうち最も小さい送信出力で発信されるUHF波が到達するゾーンが互いに重ならず、且つ、前記各UHF波のうち最も大きい送信出力で発信されるUHF波が到達するゾーンが互いに重なる間隔で配置される
ことを特徴とする請求項1〜請求項3いずれかに記載の運転支援システム。 - 隣りに配置された前記UHF路側機同士は、前記各UHF波のうち最も大きい送信出力で発信されるUHF波の周波数が互いに異なる
ことを特徴とする請求項4記載の運転支援システム。 - 前記運転支援システムは、第1〜第4のUHF路側機を有し、
前記第1〜第4のUHF路側機はそれぞれ、最も小さい送信出力で発信するUHF波に第1の周波数を用い、2番目に小さい送信出力で発信するUHF波に第2の周波数を用い、
第1のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第3の周波数を用い、
第2のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第4の周波数を用い、
第3のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第5の周波数を用い、
第4のUHF路側機は、最も大きい送信出力で発信するUHF波の周波数に第6の周波数を用いる
ことを特徴とする請求項5記載の運転支援システム。 - 前記UHF路側機は、UHFの周波数帯に含まれる特定の約10.0MHz帯内の互いに重ならない6つの周波数帯を用いて、前記各UHF波を互いに異なる周波数帯で発信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6いずれかに記載の運転支援システム。 - 前記6つの周波数帯は、それぞれの帯域幅が約1.5MHzであり、互いの帯域の間隔が約0.2MHz幅である
ことを特徴とする請求項7記載の運転支援システム。 - 前記6つの周波数帯それぞれの中心周波数はおよそ、715.75MHz、717.45MHz、719.15MHz、720.85MHz、722.55MHzおよび724
.25MHzである
ことを特徴とする請求項8記載の運転支援システム。 - 前記UHF路側機は、前記UHF路側機からの距離が異なる複数のゾーンそれぞれに対応して予め定められたUHF波の周波数を示す情報を含めてUHF波を発信し、
車両に搭載される車載器は、前記UHF路側機から発信されたUHF波と前記車両に搭載されたGPSによる自車位置の測位結果とに基づいて受信周波数を車両が位置するゾーンに対応するUHF波の周波数に変更し、前記UHF路側機から発信される前記各UHF波のうち車両が位置するゾーンに対応するUHF波を受信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項9いずれかに記載の運転支援システム。 - 前記UHF路側機は、道路に位置する地物の情報を示す道路情報を含めてUHF波を発信し、
車両に搭載される車載器は、前記UHF路側機から発信されたUHF波に含まれる道路情報に基づいて車両の走行位置を特定する
ことを特徴とする請求項10記載の運転支援システム。 - 車両に搭載される車載器は、警告情報が入力機器から入力され、前記UHF路側機から受信するUHF波と同じ周波数を用いて警告情報を発信し、
前記UHF路側機は、車載器から発信された警告情報を受信し、受信した警告情報を前記各UHF波それぞれに含めて発信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項11いずれかに記載の運転支援システム。 - 車両に搭載される車載器は、警告情報が入力機器から入力され、前記UHF路側機に使用されていないUHF波の周波数を用いて警告情報を発信し、
前記UHF路側機は、車載器から発信された警告情報を受信し、受信した警告情報を前記各UHF波それぞれに含めて発信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項11いずれかに記載の運転支援システム。 - 前記運転支援システムは、さらに、
車両に搭載される車載器にSHF(Super High Frequency)波を用いて交通情報を提供するDSRC(Dedicated Short Range Communication)路側機が、十字路の交差点に2機配置され、
十字路の交差点に配置された2機のDSRC路側機は、交差点内に向けて互いに交差する対角方向にSHF波を発信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項13いずれかに記載の運転支援システム。 - 前記2機のDSRC路側機うち、一方のDSRC路側機は、主道路から従道路に右折する車両が交差点に進入したときに当該車両と対向する方向からSHF波を発信する
ことを特徴とする請求項14記載の運転支援システム。 - 前記運転支援システムは、さらに、
車両に搭載される車載器にSHF(Super High Frequency)波を用いて交通情報を提供するDSRC(Dedicated Short Range Communication)路側機が、十字路の交差点に2機配置され、
十字路の交差点に配置された2機のDSRC路側機は、前記車両が交差点に流入する方路に向けてSHF波を発信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項13いずれかに記載の運転支援システム。 - 前記2機のDSRC路側機はそれぞれ、主道路から従道路に左折する車両が交差点に進
入したときに当該車両と対向する方向からSHF波を発信する
ことを特徴とする請求項16記載の運転支援システム。
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