JP5182301B2 - 路車間通信システム及び車載装置 - Google Patents

Description

本発明は、交通信号機に設けられた路側機と、道路を走行する車両との路車間通信により情報を送受信する路車間通信システムに関する。

従来、交通信号機に近傍に設けられた路側機と、道路を走行する車両との路車間通信により信号機情報や走行情報を送受信し、車両の運転者に対して交通信号機に関する情報提供を行ったり、交差点を安全に通行するための運転支援を行う技術が知られている。

例えば、特許文献１には、点滅式交通信号機に関する情報を路車間通信により受信し、運転者に対して点滅式交通信号機を通過する際の注意を喚起したり、点滅式交通信号機のある交差点を迂回する推奨ルートを提示したりする技術が記載されている。

また、路車間通信により得た車両の走行情報に基づいて、交通流を最適化するために交通信号機が信号制御を行う技術も提案されている。このような技術によれば、路車間通信による支援を受けた車両は交差点をより円滑に通行することができるようになり、交差点における渋滞の緩和や事故防止に効果がある。

特開２００５−７７３４６号公報

上述のような路車間通信を用いる技術は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）や光ビーコン等の狭域通信を用いることを想定したものが現在のところ主流であり、限られた通信可能エリアでの通信しか想定されていない。そのため、通信トラフィック量はさほど多くない。

しかしながら、将来的に、交通インフラ用に新たな通信周波数帯の利用が解禁されることを想定した場合、路車間通信の通信可能範囲が広域化されていくことが予想される。また、交通インフラの整備が更に進めば、路車間通信による情報提供に対応した交通信号機が多くなると共に、路車間通信可能な車両が多くなるとも予想される。このような情勢において、交通信号機側の路側機と車両とで路車間通信を行う機会が大幅に増えることで、通信トラフィック量が膨大になると予想され、通信混雑の発生が懸念される。

特に、従来技術のように、車両が路車間通信可能な交通信号機を通過する度に、信号機情報や走行情報等を毎回送受信するような構成では、通信トラフィック量の増大は顕著である。そして、通信混雑が頻発するような事態になれば、情報通信の遅延により運転者にとって有用な情報を適切なタイミングで得られなくなるおそれがある。

本発明は、上記問題を解決するためになされており、路車間通信の通信トラフィック量を抑えつつも、道路を走行する車両が交通信号機に関する情報をタイムリーに受信できる路車間通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の路車間通信システムは、次のような特徴を有する。路側機は、対応する交通信号機の設置場所が属する所定のエリア内に存在する複数の交通信号機に関する各々の信号機情報を含むエリア情報を、そのエリアを特定するエリアＩＤとバージョン情報とに対応付けた状態で管理している。ここでいうバージョン情報とは、エリア情報の版を示す情報である。バージョン情報は、例えば改訂の回数や時期等を表し、エリア情報の内容が改訂される度にバージョン情報も更新される。

車載装置は、交通信号機に付属して設置される路側機から受信したエリア情報を、対応するエリアＩＤと、取得時のバージョン情報とに対応付けた状態で記憶している。そして、路側機との通信可能圏内において、まず、路側機からエリアＩＤ及びバージョン情報のみを取得する。つぎに、取得したエリアＩＤ及びバージョン情報の双方に該当するエリア情報を保有していない場合のみ、路側機からエリア情報を取得する。反対に、路側機から取得したエリアＩＤ及びバージョン情報の双方に該当するエリア情報を既に保有している場合、そのエリア内に存在する交通信号機に関する最新の情報を保有していることになるため、当該路側機からはエリア情報を取得しないようになっている。

このように、車載装置が、１つのエリアごとにエリア情報を一度取得すれば、そのエリア内においてエリア情報が改訂されてバージョン情報が更新されない限り、再び同じエリア情報を取得することがない。よって、常に最新のエリア情報をタイムリーに取得できると共に、無用な通信をしないことで通信トラフィック量を低減できる。

さらに、路側機から提供されるエリア情報には、当該路側機に対応する交通信号機のみならず、当該エリア内に存在する他の複数の交通信号機に関する信号機情報が含まれている。このようにすることで、１つのエリアごとにエリア情報を一度取得すれば、そのエリアに属する複数の交通信号機に関する情報を取得できるため、車両が当該エリア内を走行している間に、そのエリア内の各交通信号機に対して個別に信号機情報を取得する必要がない。そのため、路側機と車両との間の通信回数を減らすことができ、結果的に路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

また、交通信号機に対して新たに路側機が追加され、その路側機が属するエリアが新規に設定された場合、車両がそのエリアに属する路側機の通信圏内に入ったときに、新たなエリア情報を取得できる。このように、路車間通信による情報提供及び運転支援のサービス対応エリアを拡張した場合でも、車両側を容易に拡張されたエリアに対応させることができ、車載装置側のデータベースに拡張性を持たせられる。

さらに、１つのエリア内に設置されている複数の交通信号機にそれぞれ対応する複数の路側機が存在する場合、各路側機が保有するエリア情報は、各路側機間で共通の内容でかつ同一バージョンになっているとよい（請求項２）。このようになっていると、同じエリア内のどの交通信号機に対しても同一のエリア情報を用いることができるため、同一エリア内の複数の路側機から個別にエリア情報を取得する必要がない。よって、路車間通信の回数を減らすことができ、路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

ところで、路側機から車両に提供するエリア情報は、路側機による路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報と、路側機による路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報とを含むように構成するとよい（請求項３）。

なお、ここでいう「路側機による路車間通信に対応している交通信号機」とは、交通信号機に付属する路側機が設置されており、その交通信号機の設置場所において路車間通信による情報提供サービスが行われているものを指す。反対に、「路側機による路車間通信に対応していない交通信号機」とは、交通信号機に付属する路側機が設置されておらず、その交通信号機の設置場所において路車間通信による情報提供サービスが行われていないものを指す。つまり、この場合では１のエリア内に路車間通信対応の交通信号機と非対応の交通信号機とが混在している状況を想定している。

路車間通信に関する交通インフラが整備される過渡期においては、まず主要な道路から整備が実施され、重要度の低い道路の整備は後回しになることが予想される。そのような場合、１つの地域内に路車間通信対応の交通信号機と非対応の交通信号機とが混在している状況が発生すると考えられる。そこで、路車間通信のためのインフラ整備が済んだ交通信号機に付属する路側機から、路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報に関する情報も提供できるようにすることで、インフラ整備の進行度に関わらず高度な情報提供を行うことができる。

あるいは、主要な道路に配備された路側機による信号機情報の提供をより重要視するならば、路車間通信に非対応の交通信号機に関する情報を追加することよりも、路車間通信により伝送されるデータ量を低減して通信混雑を避けることを優先することも考えられる。そのようなポリシーで路車間通信による情報提供サービスを運営する場合、路側機から車両に提供するエリア情報は、路側機による路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報のみを含むように構成するとよい（請求項４）。このようにすることで、エリア情報の内容を運転者にとって有用性の高い情報に絞ることができ、路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

あるいは、エリア情報に含まれている各信号機情報に、前記各信号機情報に対応する交通信号機が路側機による路車間通信に対応しているかを示す情報を含むように構成してもよい（請求項５）。このようにすることで、エリア内の交通信号機が路車間通信に対応しているか否かを車両側で独自に判断できるようになり、運転者に対して適切な注意喚起や運転支援を行うことができる。

つぎに、請求項６に記載の車載装置は、エリア情報をエリアＩＤと当該エリア情報のバージョン情報とに対応付けた状態で記憶する記憶手段と、路側機からエリアＩＤとバージョン情報とを取得するエリア別バージョン情報取得手段と、取得したエリアＩＤに該当するエリアに対応し、かつ取得したバージョン情報と同一のバージョンのエリア情報が記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、取得したエリアＩＤ及びバージョン情報の双方に該当するエリア情報が記憶手段に記憶されていない場合、路側機からエリア情報を取得し、エリアＩＤ及びバージョン情報に対応付けて記憶手段に記録するエリア情報取得とを備えることを特徴とする。

このように構成された車載装置によれば、請求項１の路車間通信システムについて記載した効果と同様の効果を奏する。
また、請求項７に記載の車載装置では、エリア情報が、路側機による路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報と、路側機による路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報とで構成されていることを特徴とする。このように構成された車載装置によれば、請求項３の路車間通信システムについて記載した効果と同様の効果を奏する。

また、請求項８に記載の車載装置では、エリア情報が、路側機による路車間通信に対応した交通信号機のみに関する信号機情報で構成されていることを特徴とする。このように構成された車載装置によれば、請求項４の路車間通信システムについて記載した効果と同様の効果を奏する。

また、請求項９に記載の車載装置は、エリア情報に含まれている各信号機情報に、前記各信号機情報に対応する交通信号機が路側機による路車間通信に対応しているかを示す情報が含まれていることを特徴とする。このように構成された車載装置によれば、請求項５の路車間通信システムについて記載した効果と同様の効果を奏する。

実施形態の路車間通信システムの概略構成を示すブロック図である。 交通信号機のエリア区分の一例を示す説明図である。 路側機２が保有するエリアデータの形式を示す説明図である。 信号モードの種別及び信号モード情報の形式を示す説明図である。 車載装置１が保有する各エリアデータの形式を示す説明図である。 車載装置１と路側機２との間の通信の手順を示すラダーチャートである。 エリア別バージョン情報取得処理の手順を示すフローチャートである。 応答確認処理の手順を示すフローチャートである。 データベース更新処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に何ら限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
［路車間通信システムの構成の説明］
まず、図１に基づいて実施形態の路車間通信システムの構成を説明する。路車間通信システムは、道路を走行する車両に搭載される車載装置１と、道路交差点に設置される交通信号機ごとに付随して設けられる路側機２とからなる。

車載装置１は、位置特定部１０、外部機器接続部１１、表示部１２、音声出力部１３、信号機情報データベース１４、無線通信部１５、及び制御部１６等を備えている。
このうち、位置特定部１０は、図示しないＧＰＳ受信機や車速センサ、ジャイロスコープ等による検出信号に基づいて車両の現在地や進行方向を特定し、その特定したデータを制御部１６に入力するためのものである。外部機器接続部１１は、車両に搭載されているＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の各種機器（図示なし）との間との間で通信を行うためのインタフェースであり、各機器から送信されてくる車両情報のデータを制御部１６に入力する。

表示部１２は、画像を表示する液晶パネル等の表示面を備えた表示装置であり、制御部１６からの制御に基づいて各種の運転支援画像を表示する。画像を表示する表示面は、車両の運転席から視認可能な場所に配置される。音声出力部１３は、音声を出力するスピーカ等を備えた音声出力装置であり、制御部１６からの制御に基づいて運転支援のための各種の案内音声を出力する。

信号機情報データベース１４は、路傍の各所に設置された路側機２から受信したエリアデータを記憶するための記憶装置であり、フラッシュメモリやハードディスクドライブ等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置が用いられる。なお、ここでいうエリアデータとは、交通信号機が設置された複数の交差点を包含する所定のエリア単位でまとめられた信号機情報を指す。信号機情報データベース１４には、複数のエリアに対応するエリアデータをそれぞれ区別して記憶可能であり、各エリアデータは該当のエリアを識別するためのエリアＩＤと、そのエリアデータのバージョンを示すバージョン情報とに対応付けられた状態で記憶されている（図５参照）。なお、個々のエリアデータの詳細な内容については後述する。

信号機情報データベース１４に記憶されているエリアデータは、そのエリアデータに該当の交通信号機を通過する際に実行する運転支援制御に用いられる。例えば、次に通過する交通信号機に関する情報提供や、交差点を円滑に通行するための走行制御等を行う。

無線通信部１５は、路傍に設置された路側機２との間で双方向の無線通信（路車間通信）を行うための通信装置である。この路車間通信に用いる通信様式としては、例えばＥＴＣ（登録商標）システム等で用いられる狭域通信（ＤＳＲＣ）や、ＶＩＣＳ（登録商標）等で用いられる電波ビーコン及び光ビーコンの技術を用いることが考えられる。あるいは、２０１１年（予定）のアナログテレビ放送の終了後に利用区分が再編される予定の７００ＭＨｚ帯の電波を利用することも考えられる。この７００ＭＨｚ帯の電波は、ＤＳＲＣで用いられる５．８ＧＨｚ帯の電波と比較して波長が長いため、回折を起こし易い。そのため、建築物が密集する都市部において、建物の影からでも良好に通信が行うことができる。

制御部１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータで構成されており、車載装置１の各部を統括制御する。この制御部１６は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、路車間通信によるエリアデータの取得・更新（詳細は後述する）に関する処理や、各種の運転支援に関する処理を実行する。なお、運転支援の具体的な内容は本発明の要旨ではないため、詳しい説明については省略する。

路側機２は、無線通信部２０、路側通信部２１、エリア内信号機情報データベース２２、及び制御部を備えている。
このうち、無線通信部２０は、道路を走行する車両に搭載された車載装置１との間で双方向の無線通信（路車間通信）を行うための通信装置である。この路車間通信に用いる通信様式としては、上述の車載装置１と同様のものを用いる。

路側通信部２１は、ネットワーク１００を介して、同じ所定エリア内の他所の交差点に設置された交通信号機に付随する他の路側機２や、交通信号機を制御したり交通情報を提供する外部機関である交通管制センタ３との間で情報通信を行うための通信装置である。路側通信部２１による情報通信は、無線によるものであってもよいし有線によるものであってもよい。

エリア内信号機情報データベース２２は、自路側機２に対応する交通信号機が設置された交差点が属する所定のエリア内に存在する、自他含め複数の交通信号機に関する各々の信号機情報をまとめたエリアデータを記憶するための記憶装置である。エリア内信号機情報データベース２２には、例えばフラッシュメモリやハードディスクドライブ等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置が用いられる。このエリアデータは、該当エリア内に設置されている個々の交通信号機に関する信号機情報に対して、そのエリアを識別するためのエリアＩＤと、そのエリアデータのバージョンを示すバージョン情報とに対応付けられた状態で記憶されている。

ここで、エリアデータの詳細な内容について説明する。まず、エリアデータの構成単位であるエリア分けの概念について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ）は、路車間通信に対応している交通信号機と、路車間通信に非対応の交通信号機との両方をエリア内に含む事例を示す説明図である。また、図２（ｂ）は、路車間通信に対応している交通信号機のみをエリア内に含む事例を示す説明図である。

ここでいう「路車間通信に対応している交通信号機」とは、本実施形態の路側機２が付随して設置されており、その交通信号機のある交差点において路車間通信による情報提供サービスが行われているものを指す。また、「路車間通信に非対応の交通信号機」とは、路側機２が設置されておらず、路車間通信による情報提供サービスが行われていないものを指す。なお、図２（ａ），（ｂ）では、路車間通信に対応している交通信号機が設置された交差点（ノード）を●で示しており、非対応の交通信号機が設置された交差点（ノード）を○で示している。

個々のエリアは、複数のノードを包含し、かつ、その中に路車間通信に対応している交通信号機が設置された交差点のノード（●）を少なくとも１つは含むように設定される。個々のエリアには、エリアを識別するための固有の識別情報（エリアＩＤ）が割当てられている。また、エリア内に含まれる各ノードには、対応する交差点を識別するための固有の識別情報（ノード番号）が割当てられている。

なお、エリアの規模や範囲、含まれる交通信号機の数等は、様々な事情を考慮して決定される。例えば、同一エリア内の１又は複数の路側機２の無線通信圏内によってエリア全体をカバーするようにエリアの範囲を設定することが考えられる。このようにすることで、車両がエリア内の何処を走行していても速やかにそのエリアに対応するエリアデータを取得することができるようになる。また、エリアデータの送受信時における路車間通信の通信トラフィック量を低減する観点から、１つのエリア内に含む交通信号機の数を制限することでエリアデータのデータ量が過大にならないようにすることも考えられる。

路側機２が保有するエリアデータには、自路側機２が属するエリアに含まれる全ての交通信号機に関する信号機情報が含まれる。つまり、図２（ａ）に示す事例では、路車間通信に対応している交通信号機及び非対応の交通信号機の両方に関する信号機情報がエリアデータに含まれることになる。一方、図２（ｂ）に示す事例では、路車間通信に対応している交通信号機に関する信号機情報のみがエリアデータに含まれることになる。

また、１つのエリア内に路車間通信に対応している交通信号機が複数ある場合、同じエリアに属する複数の路側機２がそれぞれ保有するエリアデータは共通の内容かつ同一バージョンのものであり、同じエリア内のどの路側機２からエリアデータを取得しても同じ情報が得られるようになっている。

つぎに、路側機２のエリア内信号機情報データベースに記憶されているエリアデータの詳細な内容について図３，４を参照しながら説明する。
図３に示すように、エリアデータは、そのエリアに属する各交通信号機に関する信号機情報が記載された「ノード情報」のレコードに、当該エリアを識別するための「エリアＩＤ」とエリアデータの版を示す「バージョン情報」とを対応付けた状態で記述されている。また、その他にもエリアデータ全体のデータ長を示す情報も含まれている。バージョン情報は、例えばエリアデータの改訂の回数や時期等を表し、エリアデータの内容が改訂される度にバージョン情報も更新される。

ノード情報には、個々の交通信号機単位でまとめられた各ノード情報１〜ｍ（ｍはエリアに属する交通信号機の数）が含まれている。各ノード情報１〜ｍには、対応する交通信号機に関する情報として「ノード番号」、「信号モード情報」、「路車間通信対応／非対応情報」、及び複数の「提供情報」等の情報がそれぞれ記述されている。

ノード番号は、交通信号機が設置されている交差点のノードを識別するための情報である。信号モード情報は、現示する灯色の変化パターン（以下、信号モードとも称する）の種別や、時刻によって信号モードが切り換えられる際のタイムスケジュールを示す情報である（詳細は後述する）。路車間通信対応／非対応情報は、その交通信号機が路車間通信による情報提供サービスに対応しているか否かを示す情報である。提供情報１〜ｋ（ｋは任意の自然数）は、その交通信号機に関して、車両に対して提供可能な各種情報である。

ここで、上記信号モード情報の詳細な内容を、図４に示す具体例に基づき説明する。
図４（ａ）は、信号モードの種別の具体例を示す一覧である。ここでは、灯色の変化パターンが異なる５つの信号モード（モード１〜５）が設定されている事例を想定している。モード１は、各灯色に決めている時間ごとに青→黄→赤→青…のサイクルを定期的に繰り返すパターンである。モード２は、赤の点滅を短時間で繰り返すパターンである。モード３は、黄の点滅を短時間で繰り返すパターンである。モード４は、常時青を点灯しており、例えば交差する道路側の交通信号機が不定期に赤から青へ変化するときのみ、黄→赤へと変化するパターンである。モード５は、常時赤を点灯しており、例えば車両が交差点へ到達したことを検知したときのみ不定期に青へと変化するパターンである。なお、図４（ａ）に示す信号モードは一例であり、ここで示したもの以外にも様々な変化パターンを採用できる。

上記のとおり様々な信号モードがあるなかで、１つの交通信号機において１つの信号モードを変化させない場合もあるが、時間帯ごとに変化する交通状況に応じて１つの交通信号機で複数の信号機モードを切り換える運用が行われる場合もある。そこで、図４（ｂ）に示すような信号モード情報をノード情報に含めることで、信号モードが推移するタイムスケジュールを車両に提供できる。図４（ｂ）に示すとおり、信号モード情報は、所定時刻に信号モードを切り換えるか否かを示す情報や、信号モードの切り換えをする時刻及び切換後の信号モードを示す情報が、信号モードの種別ごとに記述されている。

図１の説明に戻る。路側機２の制御部２３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のコンピュータ装置で構成されており、路側機２の各部を統括制御する。この制御部２３は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、自路側機２が保有するエリアデータの更新に関する処理や、路車間通信によるエリアデータの送信に関する処理（詳細は後述する）を実行する。

このうち、路側機２がエリア内信号機情報データベース２２に保有しているエリアデータを更新する処理は、ネットワーク１００を介して接続された他の路側機２や交通管制センタ３との情報通信を通じて行われる。例えば、交通信号機の運用を統括管理する交通管制センタから、ネットワーク１００を介してエリア内の各路側機２に対して最新のエリアデータを配信し、最新のエリアデータを受信した各路側機２はエリア内信号機情報データベース２２に保有しているエリアデータを最新の内容に更新することが考えられる。

あるいは、エリア内に属する何れかの路側機２において個別にエリアデータが変更された場合、その変更内容をネットワーク１００を介して同じエリア内の他の路側機２に対して通知し、通知を受けた各路側機２がそれぞれエリア内信号機情報データベース２２に保有しているエリアデータを最新の内容に更新するように構成してもよい。

交通管制センタ３から一括して最新のエリアデータを交付する場合や、路側機２において個別にエリアデータを変更して、その内容を他の路側機２へ通知する場合の何れの場合においても、同じエリアに属する全ての路側機２が共通のエリアデータを保有していることが肝要である。

［路車間通信の手順の説明］
つぎに、エリアデータの送受信時における、車載装置１と路側機２との間で行われる路車間通信の手順を図６のラダーチャートに基づいて説明する。

路側機２は、所属するエリアに対応するエリアＩＤと、エリア内信号機情報データベース２２に保有しているエリアデータのバージョン情報とを無線通信部２０を介して外部に常時発信している（Ｓ０１）。このとき、路側機２は、エリアＩＤとバージョン情報とを、通信相手を特定しないブロードキャストによって発信する。

車載装置１を搭載した車両が路側機２の無線通信圏内に進入すると、車載装置１は、路側機２から発信されているエリアＩＤとバージョン情報とを受信する。そして、受信したエリアＩＤ及びバージョン情報に基づいて、エリア別バージョン情報取得処理（Ｆ１）を実行する。この処理では、路側機２から受信したエリアＩＤ及びバージョン情報の両方と適合するエリアデータを保有しているか否かを判断する。そして、適合するエリアデータを保有していない場合、エリアデータ更新要求応答をエリアＩＤ及びバージョン情報の送信元である路側機２に対して送信する（Ｓ０２）。なお、エリア別バージョン情報取得処理（Ｆ１）の詳細な内容は後述する。

車載装置１からエリアデータ更新要求応答を受信した路側機２は、その応答内容を確認するための応答確認処理（Ｆ２）を実行し、要求元の車載装置１に対してエリアデータを送信する（Ｓ０３）。このとき、路側機２は、エリアデータ更新要求応答の送信元である車載装置１を通信相手に指定してエリアデータを送信する。なお、応答確認処理（Ｆ２）の詳細な内容は後述する。

路側機２からエリアデータを受信した車載装置１は、受信したエリアデータを信号機情報データベース１４に記録するデータベース更新処理（Ｆ３）を実行する。記録後、エリアデータ送信元の路側機２に対して更新完了通知を送信する（Ｓ０４）。なお、データベース更新処理（Ｆ３）の詳細な内容は後述する。

［エリア別バージョン情報取得処理の説明］
つぎに、車載装置１の制御部１６が実行する上述のエリア別バージョン情報取得処理（Ｆ１）の手順について、図７のフローチャートに基づいて説明する。

制御部１６は、まず、路側機２から受信したエリアＩＤ・バージョン情報通知メッセージ（図６のＳ０１参照）を分析し、受信したエリアＩＤ及びバージョン情報を解釈する（Ｓ１００）。

つぎに、受信したエリアＩＤに該当するエリアデータを信号機情報データベース１４に記憶しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。信号機情報データベース１４には、図５に示すとおり、複数のエリアの路側機２から過去に受信したエリアデータがそれぞれエリアＩＤに対応付けた状態で記憶されている。この中から、受信したエリアＩＤに該当するエリアデータを検索する。

図７のフローチャートに説明に戻る。受信したエリアＩＤに該当するエリアデータを保有していない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理へ移行する。一方、受信したエリアＩＤに該当するエリアデータを既に保有している場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、信号機情報データベース１４から、そのエリアデータのバージョン情報を取得する（Ｓ１２０）。

そして、路側機２から受信したバージョン情報と、信号機情報データベース１４から読み出したバージョン情報とを比較し、両者が一致するか否かを判定する（Ｓ１３０）。路側機２から受信したバージョン情報と、信号機情報データベース１４から読み出したバージョン情報とが一致する場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、エリア別バージョン情報取得処理を終了する。一方、路側機２から受信したバージョン情報と信号機情報データベース１４から読み出したバージョン情報とが一致しない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理へ移行する。

Ｓ１４０では、路側機２に対してエリアデータの送信を要求するための応答メッセージを作成する。この応答メッセージには、例えば自車載装置１を特定するための識別情報や、旧バージョンのエリアデータを保有している場合はそのバージョン情報等が含まれる。そして、その作成した応答メッセージを、無線通信部１５を介してエリアＩＤ及びバージョン情報の送信元の路側機２に対して送信し（Ｓ１５０）、エリア別バージョン情報取得処理を終了する。

［応答確認処理の説明］
つぎに、路側機２の制御部２３が実行する上述の応答確認処理（Ｆ２）の手順について、図８のフローチャートに基づいて説明する。

制御部２３は、まず、車載装置１から受信した応答メッセージ（図６のＳ０２参照）を分析し、その内容を解釈する（Ｓ２００）。そして、その解析結果に基づいて、応答メッセージの送信元の車載装置１に対してエリアデータの更新が必要か否かを判断する（Ｓ２１０）。具体的には、車載装置１が当該エリアにおける旧バージョンのエリアデータを保有している場合や、当該エリアのエリアデータ自体を保有していない場合にエリアデータの更新が必要であると判定する。

応答メッセージの送信元の車載装置１に対してエリアデータの更新が必要であると判断した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、エリア内信号情報データベース２２からエリアデータを読み出す（Ｓ２２０）。つぎに、読み出したエリアデータを車載装置１に対して送信するための送信メッセージを作成する（Ｓ２３０）。そして、作成した送信メッセージを、無線通信部２０を介して要求元の車載装置１に対して送信し（Ｓ２４０）、応答確認処理を終了する。一方、Ｓ２１０でエリアデータの更新の必要がないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、応答確認処理を終了する。

［データベース更新処理の説明］
つぎに、車載装置１の制御部１６が実行する上述のデータベース更新処理（Ｆ３）の手順について、図９のフローチャートに基づいて説明する。

制御部１６は、まず、路側機２から受信したエリアデータの送信メッセージ（図６のＳ０３参照）を分析し、受信したエリアデータの内容を解釈する（Ｓ３００）。そして、受信したエリアデータを用いて信号機情報データベース１４の内容を更新する（Ｓ３１０）。ここでは、受信したエリアデータと同じエリアの旧バージョンのエリアデータを既に保有している場合、旧バージョンのエリアデータを受信した最新のエリアデータに置換する。あるいは、当該エリアに対応するエリアデータを初めて受信した場合は、受信したエリアデータを信号機情報データベース１４に新規登録する。更新されたエリアデータは、対応するエリアＩＤと取得時のバージョン情報とに対応付けられた状態で記憶される。

信号機情報データベース１４の内容を更新した後、更新が完了した旨を路側機２へ通知するための通知メッセージを作成する（Ｓ３２０）。そして、その作成した通知メッセージを、無線通信部１５を介してエリアデータ送信元の路側機２に対して送信し（Ｓ３３０）、データベース更新処理を終了する。

［実施形態に記載の構成と特許請求の範囲に記載の構成との対応］
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施形態の路車間通信システムの各部構成と、特許請求の範囲に記載の構成との対応は次のとおりである。車載装置１の信号機情報データベース１４が記憶手段に相当し、制御部１６がエリア別バージョン情報取得手段、判断手段及びエリア情報取得手段に相当する。また、路側機２のエリア内信号機情報データベース２２が、エリア情報記憶手段に相当し、制御部２３がエリア別バージョン情報送信手段及びエリア情報送信手段に相当する。

［効果］
実施形態の路車間通信システムによれば、下記の効果を奏する。
（１）車載装置１が１つのエリアごとにエリアデータを一度取得すれば、そのエリア内の路側機２側でエリアデータが改訂されてバージョン情報が更新されない限り、再び同じエリアデータを取得することがない。よって、常に最新のエリアデータをタイムリーに取得できると共に、無用な通信をしないことで通信トラフィック量を低減できる。

（２）路側機２から提供されるエリアデータには、当該路側機２に対応する交通信号機のみならず、当該エリア内に存在する他の複数の交通信号機に関する信号機情報が含まれている。このようにすることで、１つのエリアごとにエリアデータを一度取得すれば、そのエリアに属する複数の交通信号機に関する情報を取得できるため、車両が当該エリア内を走行している間に、そのエリア内の各交通信号機に対して個別に信号機情報を取得する必要がない。そのため、路側機２と車両との間の通信回数を減らすことができ、結果的に路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

（３）また、路車間通信に非対応であった交通信号機に対して路側機２が新設され、その路側機２が属するエリアが新規に設定された場合、車両がそのエリアに属する路側機２の通信圏内に入ったときに、新たなエリアデータを取得できる。このように、路車間通信による情報提供及び運転支援のサービス対応エリアを拡張した場合でも、車両側を容易に拡張されたエリアに対応させることができ、車載装置１側のデータベースに拡張機能を持たせられる。

（４）１つのエリアに属する複数の路側機２が存在する場合、各路側機２が保有するエリアデータは、各路側機２間で共通の内容でかつ同一バージョンになっている。このようにすることで、同一エリア内の複数の路側機２から個別にエリアデータを取得する必要がなくなる。よって、路車間通信の回数を減らすことができ、路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

（５）路車間通信に関する交通インフラが整備される過渡期においては、まず主要な道路から整備が実施され、重要度の低い道路の整備は後回しになることが予想される。そのような場合、１つの地域内に路車間通信対応の交通信号機と非対応の交通信号機とが混在している状況が発生すると考えられる。そこで、路車間通信のためのインフラ整備が済んだ交通信号機に付属する路側機２から、路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報に関する情報も提供できるようにすることで、インフラ整備の進行度に関わらず高度な情報提供を行うことができる。

（６）あるいは、主要な道路に配備された路側機２による信号機情報の提供をより重要視するならば、路車間通信に非対応の交通信号機に関する情報を追加することよりも、路車間通信により伝送されるデータ量を低減して通信混雑を避けることを優先することも考えられる。そのようなポリシーで路車間通信による情報提供サービスを運営する場合、路側機２から車両に提供するエリアデータは、路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報のみを含むように構成するとよい。このようにすることで、エリアデータの内容を運転者にとって有用性の高い情報に絞ることができ、路車間通信における通信トラフィック量を低減できる。

（７）エリアデータに含まれている各信号機情報に路車間通信に対応しているか否かを示す情報を含むように構成することで、エリア内の交通信号機が路車間通信に対応しているか否かを車両側で独自に判断できるようになり、運転者に対して適切な注意喚起や運転支援を行うことができる。

１…車載装置、１０…位置特定部、１１…外部機器接続部、１２…表示部、１３…音声出力部、１４…信号機情報データベース、１５…無線通信部、１６…制御部、２…路側機、２０…無線通信部、２１…路側通信部、２２…エリア内信号機情報データベース、２３…制御部、３…交通管制センタ、１００…ネットワーク。

Claims (9)

1. 特定の交通信号機に対応付けて設置され、道路を走行する車両との間で無線による情報通信を行う路側機と、車両に搭載され、前記路側機との間で無線による情報通信を行う車載装置とを有する路車間通信システムであって、
   前記路側機は、
   自路側機に対応する交通信号機の設置場所が属する所定のエリア内に存在する、自他含め複数の交通信号機に関する各々の信号機情報を含むエリア情報を、当該エリアを特定するためのエリアＩＤと当該エリア情報のバージョン情報とに対応付けた状態で記憶するエリア情報記憶手段と、
   前記エリア情報に対応するエリアＩＤ及びバージョン情報を前記車載装置に対して送信するエリア別バージョン情報送信手段と、
   前記車載装置からエリア情報の取得要求があったときに、前記エリア情報記憶手段に記憶しているエリア情報を当該要求元の車載装置に対して送信するエリア情報送信手段とを備え、
   前記車載装置は、
   前記路側機から受信した前記エリア情報を、当該エリアのエリアＩＤとバージョン情報とに対応付けた状態で記憶する記憶手段と、
   前記路側機との通信可能圏内において、当該通信可能な路側機からエリアＩＤとバージョン情報とを取得するエリア別バージョン情報取得手段と、
   前記エリア別バージョン情報取得手段により取得したエリアＩＤ及びバージョン情報に基づき、前記取得したエリアＩＤに該当するエリアに対応し、かつ前記取得したバージョン情報と同一のバージョンのエリア情報が前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断の結果、前記取得したエリアＩＤ及びバージョン情報の双方に該当するエリア情報が前記記憶手段に記憶されていない場合、当該エリアＩＤ及びバージョン情報の送信元の路側機からエリア情報を取得し、その取得したエリア情報を当該エリアＩＤ及びバージョン情報に対応付けて前記記憶手段に記録するエリア情報取得とを備えること
   を特徴とする路車間通信システム。
2. 請求項１に記載の路車間通信システムにおいて、
   １つの前記エリア内に設置されている複数の交通信号機にそれぞれ対応する複数の前記路側機が存在する場合、前記各路側機が保有するエリア情報は、前記各路側機間で共通の内容でかつ同一バージョンになっていること
   を特徴とする路車間通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の路車間通信システムにおいて、
   前記エリア情報は、前記路側機による路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報と、前記路側機による路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報とで構成されていること
   を特徴とする路車間通信システム。
4. 請求項１又は請求項２に記載の路車間通信システムにおいて、
   前記エリア情報は、前記路側機による路車間通信に対応した交通信号機のみに関する信号機情報で構成されていること
   を特徴とする路車間通信システム。
5. 請求項３又は請求項４に記載の路車間通信システムにおいて、
   前記エリア情報に含まれている各信号機情報には、前記各信号情報に対応する交通信号機が前記路側機による路車間通信に対応しているかを示す情報が含まれていること
   を特徴とする路車間通信システム。
6. 車両に搭載され、特定の交通信号機に対応付けて設置された路側機との間で無線による情報通信を行う車載装置であって、
   所定のエリア内に存在する複数の交通信号機に関する各々の信号機情報を含むエリア情報を、当該エリアを特定するためのエリアＩＤと当該エリア情報のバージョン情報とに対応付けた状態で記憶する記憶手段と、
   前記路側機との通信可能圏内において、当該通信可能な路側機からエリアＩＤとバージョン情報とを取得するエリア別バージョン情報取得手段と、
   前記エリア別バージョン情報取得手段により取得したエリアＩＤ及びバージョン情報に基づき、前記取得したエリアＩＤに該当するエリアに対応し、かつ前記取得したバージョン情報と同一のバージョンのエリア情報が前記記憶手段に記憶されているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断の結果、前記取得したエリアＩＤ及びバージョン情報の双方に該当するエリア情報が前記記憶手段に記憶されていない場合、当該エリアＩＤ及びバージョン情報の送信元の路側機からエリア情報を取得し、その取得したエリア情報を当該エリアＩＤ及びバージョン情報に対応付けて前記記憶手段に記録するエリア情報取得とを備えること
   を特徴とする車載装置。
7. 請求項６に記載の車載装置において、
   前記エリア情報は、前記路側機による路車間通信に対応した交通信号機に関する信号機情報と、前記路側機による路車間通信に対応していない交通信号機に関する信号機情報とで構成されていること
   を特徴とする車載装置。
8. 請求項６に記載の車載装置において、
   前記エリア情報は、前記路側機による路車間通信に対応した交通信号機のみに関する信号機情報で構成されていること
   を特徴とする車載装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の車載装置において、
   前記エリア情報に含まれている各信号機情報に、前記各信号情報に対応する交通信号機が前記路側機による路車間通信に対応しているかを示す情報が含まれていること
   を特徴とする車載装置。

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