JP5674992B2 - 車載通信装置およびナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
また、路車間で通信を行い、路側通信装置から受信した信号情報に基づいて、赤信号で適切に自車両が減速されていないことが判定された場合、ドライバーに対して注意を喚起する信号見落とし防止システムが開発されている。
一方、無線LANは、汎用無線通信として一般に広く普及しており、使用される周波数として2,4GHz帯域と5GHz帯域がある。また、無線LANの通信ポイントとしては、一般家庭のアクセスポイントや、ホットスポットと呼ばれる公共の通信接続ポイントも整備されている。
しかしながら、この無線通信装置では、自車両が走行中であるか否かおよび駐車位置(駐車場所)に応じてITS用無線と無線LANを適切に切り替えなければならない。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車載通信装置の構成を示すブロック図であり、アンテナ2aと無線部3aおよびアンテナ2bと無線部3bといった2つの無線通信系統を有し、同時に2チャンネルの通信が可能な車載通信装置を示している。
図1に示す車載通信装置1は、アンテナ2a,2b、無線部3a,3b、無線制御部4、操作部4a、位置計測部5、駐車判定部6、電源装置7およびタイマ8を備える。
アンテナ2aは、車両専用の周波数帯域を使用する車両用無線通信であるITS用無線と、汎用無線通信である無線LANとをそれぞれの周波数を利用できるアンテナである。また、アンテナ2bについても、双方の無線通信の周波数を利用可能である。
ITS通信用の受信データと一般通信(無線LAN)用の受信データは、無線制御部4から外部機器に出力される。反対に、ITS通信用の送信データと一般通信(無線LAN)用の送信データは、外部機器から無線制御部4に出力される。
なお、図1では、無線制御部4が2系統の入出力である場合を示したが、イーサネット(登録商標)などの通信を利用して物理的に1つの入出力として構成してもよい。また、外部機器との接続は、有線でも無線であってもよい。
位置計測部5は、自車両の現在位置を計測する位置計測部であって、例えば、GPS(Global Positioning System)受信機によってGPS衛星から受信されたGPS電波を解析して自車の位置情報(緯度経度)と現在時刻を計測する。
なお、車速および自車位置の情報は、ITS通信用データにも含まれるので、駐車判定部6は、ITS通信用データを利用して駐車判定および駐車位置の特定を行ってもよい。この場合、図1と異なり、駐車判定部6に対する、位置計測部5により計測された位置情報と外部の車両制御部からの車両情報の直接的な入力は省略できる。
駐車位置記憶部6aは、駐車判定部6により自車両が駐車したと判定されたときの車両位置を駐車位置として記憶する記憶部である。
図2は、実施の形態1に係る車両の状態とこれに対応する通信切り替えの判断条件とを示す図であり、この図2に沿って各状態の車両における通信切り替えの詳細を述べる。
なお、図2に示す車両の状態に対応する通信切り替えの各判断条件は、無線制御部4に設定されている。例えば、図2に示すデータが、無線制御部4によって適宜読み出し可能なメモリ(図1において不図示)に記憶される。
この状態では、無線制御部4は、無線部3a,3bを制御して、アンテナ2a,2bで無線LANを行うよう切り替える。なお、この場合、自宅駐車場は、無線LANが可能なあらかじめ指定された駐車場所であるものとする。つまり、自宅駐車場では、車載通信装置1が、あらかじめ設定された無線LANのアクセスポイントと接続する。
このとき、車載通信装置1は、ITS用無線によって自車両の位置、速度などの情報を周辺の車両に車車間通信するとともに、ITS用無線による車車間通信で周辺の車両から位置、速度などの情報を受信し、路側の通信機器から信号情報などを受信する。
一方、タイマ8がカウントダウン中であるので、イグニッションキーがオフされても、車載通信装置1には、車両のバッテリからの電源が電源装置7によって供給されており、無線制御部4が、アンテナ2a,2bを介したITS用無線を継続させている。
このとき、無線制御部4は、駐車位置記憶部6aに記憶した駐車位置を現在の車両位置とし、この車両位置とタイマ8により計時された現在時刻を送信データとして、アンテナ2a,2bでITS用無線を行う。
すなわち、ITS用無線によって自車両が駐車した位置と車速がゼロであることを車車間通信で送信し、後続車両などの周辺車両に対して追突の可能性があるか否かを判断させる情報を提供する。なお、この場合、車内のバッテリの消耗を防ぐため、ITS用無線の通信周期を0.1〜10秒程度まで長くして間欠的に動作させる。これにより、車両が駐車してから所定時間だけ供給が継続される電源電力の消費を低減することができる。
なお、図1に示すように、無線通信系統が2つ(2チャンネル)ある場合は、一方のチャンネルで無線LANを行い、もう一方のチャンネルでITS用無線を行うことにより、道路上の車車間通信を継続してもよい。
図3に示す車両100の状態が、図2で示した番号1,2における自宅駐車場に車両が停止している状態に相当する。自宅101の駐車場では、他車両と衝突する可能性が低いので、車載通信装置1では、ITS用無線で情報をやり取りする必要がなく、無線LANで通信を行えればよい。この場合、自宅101に無線LANのアクセスポイントがあり、車両100が自宅101の駐車場に駐車すると、車載通信装置1の無線LANの無線通信エリア100aとアクセスポイントの無線通信エリア101aが重なり、通信接続することができる。そこで、自宅101の無線LANのアクセスポイントのアクセス番号と自宅101の位置を車載通信装置1に登録しておくことにより、車両100が自宅101の駐車場に駐車した時点で、車載通信装置1が、自動で、ITS用無線から無線LANに切り替える。
図4は、この発明の実施の形態2に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図であり、上記実施の形態1と同様に、アンテナ2aと無線部3aおよびアンテナ2bと無線部3bといった2つの無線通信系統を有し、同時に2チャンネルの通信が可能な車載用のナビゲーション装置を示している。
図4に示すナビゲーション装置1Aは、アンテナ2a,2b、無線部3a,3b、無線制御部4A、操作部4a、位置計測部5、駐車判定部6A、電源装置7、タイマ8、カーナビ機能部9、車両センサ10、白線認識カメラ11、Webブラウザ部12、ITS安全支援処理部13および表示部14を備える。
無線部3a,3bは、アンテナ2a,2bにより送信する信号を増幅する送信AMP、アンテナ2a,2bにより受信された信号を増幅する受信AMP、増幅された信号と局部発振周波数信号を混合して中間周波数(IF)信号を生成するミキサ、ミキサにより生成されたIF信号の帯域制限等の処理を行うフィルタなどで構成されるRF部である。
上記実施の形態1と同様に、ITS通信用の受信データと一般通信(無線LAN)用の受信データは、無線制御部4Aから外部機器(図4において不図示)に出力される。
反対に、ITS通信用の送信データと一般通信(無線LAN)用の送信データは、外部機器から無線制御部4Aに出力される。
なお、図4では無線制御部4Aが2系統の入出力である場合を示したが、イーサネット(登録商標)などの通信を利用して物理的に1つの入出力として構成してもよい。また、外部機器との接続は有線でも無線であってもよい。
なお、カーナビ機能部9では、駐車位置記憶部6aに記憶されている自車両の駐車位置を地図データと照合することにより、道路上に駐車したのか、自宅の駐車場に駐車したのか、あるいは、その他の駐車場であるかを判別し、その判別結果を駐車判定部6Aへ出力する。
なお、車速および自車位置の情報はITS通信用データにも含まれるので、駐車判定部6Aは、ITS通信用データを利用して駐車判定および駐車位置の特定を行ってもよい。この場合、図4と異なり、駐車判定部6Aに対する、位置計測部5により計測された位置情報と外部の車両制御部からの車両情報の直接的な入力は省略できる。
なお、駐車場所の判定は、カーナビ機能部9による判別結果、車両センサ10による周辺車両の検出結果および白線認識カメラ11による白線の認識結果の少なくとも1つであってもよい。例えば、カーナビ機能部9による判別結果のみから駐車場所を判定する場合は、車両センサ10および白線認識カメラ11を省略してもよい。
また、カーナビ機能部9が判別を行わず、車両センサ10または白線認識カメラ11を駐車場所の判定に利用する場合、利用する方のみを備える構成であってもよい。
さらに、駐車場所を示す情報を別途取得することができれば、カーナビ機能部9による判別結果、車両センサ10による周辺車両の検出結果および白線認識カメラ11による白線の認識結果以外の方法で駐車場所を判定してもよい。
ITS安全支援処理部13は、ITS用無線で通信している際に、周辺車両との位置関係や信号情報などからドライバーの注意を喚起する必要があるか否かを判定し、注意喚起する場合、表示部14に注意情報を表示する。
図5は、実施の形態2に係る車両の状態とこれに対応する通信切り替えの判断条件とを示す図であり、この図5に沿って各状態の車両における通信切り替えの詳細を述べる。
なお、図5に示す車両の状態に対応する通信切り替えの各判断条件は、無線制御部4Aに設定されている。例えば、図5に示すデータが、無線制御部4Aによって適宜読み出し可能なメモリ(図4において不図示)に記憶される。
一方、判断条件2は、駐車判定部6Aによる駐車判定結果のうち、カーナビ機能部9による判別結果、車両センサ10による周辺車両の検出結果および白線認識カメラ11による白線の認識結果に関する条件である。
なお、図5に示す“番号”は、判断条件1,2の各条件に割り当てた識別番号であり、無線制御部4Aは、当該番号に基づいて上記メモリから判断条件の内容を読み出し、現在の車両の状態に対応する条件を判別する。
このとき、カーナビ機能部9による駐車場所の判別結果も自宅駐車場であり、車両センサ10が対向車両または後続車両を検出しておらず、白線認識カメラ11が白線を認識していない。従って、駐車判定部6Aは車両の駐車場所が自宅の駐車場であると判定する。
この状態では、無線制御部4Aは、無線部3a,3bを制御して、アンテナ2a,2bで無線LANを行うよう切り替える。なお、この場合、自宅駐車場は、無線LANが可能なあらかじめ指定された駐車場所であるものとする。つまり、自宅駐車場では、ナビゲーション装置1Aが、あらかじめ設定された無線LANのアクセスポイントと接続する。
この状態では、車両が走行中となるため、無線制御部4Aは、駐車時に行っていた無線LANの通信が途中であっても、アンテナ2a,2bで行う無線通信を直ちにITS用無線に切り替える(“無線の状態”がITS用無線)。
このとき、車載通信装置1は、ITS用無線によって自車両の位置、速度などの情報を周辺の車両に車車間通信するとともに、ITS用無線による車車間通信で周辺の車両から位置、速度などの情報を受信し、路側の通信機器から信号情報などを受信する。
このように、無線LANの通信が途中であってもITS用無線に切り替えるので、ITS安全支援のサービスを的確に受けることができる。
従って、駐車判定部6Aは車両の駐車場所が道路上であると判定する。この状態は、車両が道路上に停止している状態であることから、無線制御部4Aは、アンテナ2a,2bにITS用無線を続けさせる。
イグニッションキーがオフされると、車内の電源が停止する。つまり、ITS通信用の送信データをナビゲーション装置1Aに与える外部機器(ナビゲーション装置1A外の通信元の装置)の電源もオフされており、ITS用無線の送信データが得られなくなっている。
このとき、無線制御部4Aは、駐車位置記憶部6aに記憶した駐車場所とタイマ8により計時された現在時刻を送信データとして、アンテナ2a,2bでITS用無線を行う。
すなわち、ITS用無線によって自車両が駐車した位置と車速がゼロであることを車車間通信で送信し、後続車両などの周辺車両に対して追突の可能性があるか否かを判断させる情報を提供する。なお、この場合、車内のバッテリの消耗を防ぐため、ITS用無線の通信周期を0.1〜10秒程度まで長くして間欠的に動作させる。これにより、車両が駐車してから所定時間だけ供給が継続される電源電力の消費を低減することができる。
なお、図4に示すように、無線通信系統が2つ(2チャンネル)ある場合は、一方のチャンネルで無線LANを行い、もう一方のチャンネルでITS用無線を行うことにより、道路上の車車間通信を継続してもよい。また、カーナビ機能部9によって駐車場所が駐車場であると判別され、車両センサ10が対向車両または後続車両を検出しておらず、白線認識カメラ11が白線を認識していなければ、無線制御部4Aが、無線部3a,3bを制御して、自動で無線LANに切り替えてもよい。
このとき、操作スイッチを用いて手動で無線LANに切り替えられた場合、すなわち操作部4aにより無線LANへの切り替え指示があると、無線制御部4Aは、安全支援処理に必要なITS用無線を停止すれば、車両の安全に影響があることを示す警告情報を表示部14に表示させる。この警告情報を提示してから、乗員が通信切り替え操作を行うと、これに応じて無線LANに切り替わる。これにより、不用意に安全支援サービスを受けられなくなることを防止できる。
このように構成することで、ITS用無線と無線LANとを適切に切り替えて利用することができるナビゲーション装置を提供できる。これにより、道路上での停車または駐車の際には、ITS用無線が不用意に停止されることがなく、車車間通信を使った追突などの衝突防止システムが有効に働くため、事故の発生確率を低減することができる。
Claims (12)
- 車両専用の周波数帯域を使用する車両用の無線通信と汎用の無線通信に対応するアンテナと、
前記車両用の無線通信の周波数と前記汎用の無線通信の周波数で前記アンテナで無線通信を行う周波数を切り替える無線部と、
車両が駐車したか否かを判定する駐車判定部と、
前記駐車判定部により前記車両が駐車したと判定されたときの車両位置を駐車位置として記憶する記憶部と、
前記無線部を制御して、前記車両が走行している場合、前記アンテナで車両用の無線通信を行い、前記車両が駐車している場合は、前記記憶部に記憶された駐車位置の中から、現在の車両位置に当てはまる駐車位置を求めて、この駐車位置が道路上である場合、前記アンテナで前記車両用の無線通信を行い、道路上以外で前記汎用の無線通信が可能な場所である場合は、前記汎用の無線通信に切り替える無線制御部とを備える車載通信装置。 - 前記車両用の無線通信は、ITS(Intelligent Transport Systems)用の無線通信であり、
前記汎用の無線通信は、無線LAN(Local Area Network)であることを特徴とする請求項1記載の車載通信装置。 - 前記アンテナと前記無線部の組を複数備え、
前記無線制御部は、前記車両が駐車している場合であっても、前記汎用の無線通信が可能で、かつ道路上に駐車している場合には、各無線部を制御して前記アンテナで前記車両用の無線通信と前記汎用の無線通信を同時に行い、前記車両が道路上以外で、かつ複数のチャンネルを同時に利用できる汎用の無線通信が可能な場所に駐車した場合、前記各無線部で前記チャンネルを利用して当該汎用の無線通信を行うことを特徴とする請求項1記載の車載通信装置。 - 前記車両が駐車してからの経過時間を計時するタイマを備え、
前記無線制御部は、前記タイマにより計時される経過時間が所定時間に達するまでは、前記無線部を制御して所定の周期で周辺車両と前記車両用の無線通信を行い、現在の車両位置を含む車両情報を周辺車両との間でやり取りすることを特徴とする請求項1記載の車載通信装置。 - 前記無線制御部は、自装置外で、自車内にある自車両用の無線通信送信データを作成する装置の電源がオフされたことにより、当該装置から前記車両用の無線通信送信データが得られなくなった場合に、前記記憶部に記憶した駐車位置を現在の車両位置とし、当該現在の車両位置と前記タイマによって計時された現在時刻とを無線通信送信データとして自ら作成し、自車の車両情報として、前記アンテナで前記車両用の無線通信を行うことを特徴とする請求項4記載の車載通信装置。
- 車両専用の周波数帯域を使用する車両用の無線通信と汎用の無線通信に対応するアンテナと、
前記車両用の無線通信の周波数と前記汎用の無線通信の周波数で前記アンテナで無線通信を行う周波数を切り替える無線部と、
車両が駐車したか否かおよび前記車両が駐車した判定されたときの車両位置がどのような場所であるかを判定する駐車判定部と、
前記駐車判定部により前記車両が駐車したと判定されたときの車両位置を駐車位置として記憶する記憶部と、
前記車両位置を計測する位置計測部と、
前記位置計測部により計測された自車位置および地図データに基づいてナビゲーション処理を行うナビ機能部と、
前記無線部を制御して、前記車両が走行している場合は、前記アンテナで車両用の無線通信を行い、前記駐車判定部により前記車両が道路上に駐車していると判定された場合、前記アンテナで前記車両用の無線通信を継続し、前記汎用の無線通信が可能なあらかじめ指定された場所に当該車両が駐車していると判定されると、前記汎用の無線通信に切り替える無線制御部とを備えるナビゲーション装置。 - 前記車両用の無線通信は、ITS(Intelligent Transport Systems)用の無線通信であり、
前記汎用の無線通信は、無線LAN(Local Area Network)であることを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。 - 前記ナビ機能部は、前記記憶部に記憶された駐車位置を前記地図データと照合することにより、前記車両の駐車位置に対応する場所を判別し、
前記駐車判定部は、前記ナビ機能部による判別結果から、前記車両が道路上に駐車しているか、前記汎用の無線通信が可能なあらかじめ指定された場所に駐車しているかを判定することを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。 - 車外を撮影した画像から道路上の白線を画像認識する撮影部を備え、
前記駐車判定部は、前記撮影部により道路上の白線が画像認識された場合、前記車両が道路上に駐車していると判定することを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。 - 車外の走行車両を検出する車両センサを備え、
前記駐車判定部は、前記車両センサにより道路上の走行車両が検出された場合に、前記車両が道路上に駐車していると判定することを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。 - 前記車両の乗員に情報を提示する提示部と、
前記無線制御部に対して、前記アンテナで車両用の無線通信を行うか汎用の無線通信を行うかの切り替えを指示する操作部とを備え、
前記無線制御部は、前記駐車判定部により当該車両が道路上に駐車していると判定された場合に、前記操作部により前記汎用の無線通信への切り替え指示があると、前記提示部を介して警告情報を前記乗員に提示することを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。 - 前記無線制御部は、前記アンテナで前記汎用の無線通信の途中であっても、前記車両の走行が開始されると、前記車両用の無線通信に切り替えることを特徴とする請求項6記載のナビゲーション装置。
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