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

この発明は、ITS(Intelligent Transport Systems)用無線などの車両専用の周波数帯域を使用する車両用の無線通信と、無線LAN(Local Area Network)などの汎用の無線通信を行うことができる車載通信装置およびナビゲーション装置に関する。
ITSのアプリケーションとして、例えば、車車間で通信を行い、自車両の車両位置、速度などを送信し、他車両が搭載する通信装置から当該他車の位置、速度などを受信することによって互いの位置関係を確認し、この位置関係から互いの車両が衝突する可能性があると、ドライバーに対して注意を喚起する衝突防止システムが開発されている。
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、例えば特許文献1には、車両が走行中であるか停止中であるかに応じて、自車両の走行状態に関する情報が格納されたパケット信号の送信を制御する無線装置が開示されている。この無線装置では、自車両が走行中であれば上記パケット信号の送信を継続し、自車両が駐車している場合は、走行車両に対する安全支援が不要であるものとして、上記パケット信号の送信を停止する。このようにすることで、安全支援システムに利用される上記パケット信号の衝突確率を低減している。
特開2011−91795号公報
上述したような安全支援システムでは、車載通信装置が、車両専用の周波数帯域を使用する無線通信を介して安全支援に必要な情報をやり取りしている。ここでは、この無線通信をITS用無線と呼ぶ。車両専用の周波数帯域としては、5.9GHz帯域を使用するITS用無線の無線規格が欧米で検討されている。
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。
ITS用無線の周波数帯域は、5GHz帯域用の無線LANと使用周波数帯域が近く、ITS用無線と無線LANでは通信方法も類似することから、容易に同じ無線通信系統でITS用無線と無線LANを切り替えて使用することができる。
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。
例えば、自車両が走行している場合には、車車間、路車間でITS用無線を行うことにより、安全支援に利用される情報をやり取りする必要がある。また、自車両が駐車場などの安全な場所に駐車している場合は、ITS用無線から無線LANに切り替えても問題がない。ただし、自車両が駐車していても、駐車場所が道路上(路側)であると、ITS用無線が停止されると、道路上を走行する他車両に対して自車両の位置情報を送信できず、追突などを防止する安全支援システムが適切に機能しない状態となる。
このように、車載通信装置において、ITS用無線と無線LANを切り替えて使用する場合、自車両が走行中であるか否か、自車両の駐車位置(駐車場所)に応じて、両無線を適切に切り替えなければならない。このため、ITS用無線を不適切に停止して安全支援に必要な情報のやり取りができず、安全支援システムのサービスが受けられない可能性がある。また、無線LANを使用する場合には、ユーザが、どのような状況で使用するのが適切であるかをその都度考えなければならず、両無線の切り替えが可能な車載通信装置の利便性が損なわれ、ひいては当該車載通信装置の利用が敬遠される要因になるという課題があった。
特許文献1に代表される従来の技術では、車両が走行中であるか停止中であるかに応じて、自車両の走行状態に関する情報が格納されたパケット信号の送信を制御しているが、ITS用無線と無線LANを切り替えることが考慮されていないため、無線LANなどの汎用無線通信をどのような状況で使用すべきかを判断することができない。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、車両専用の周波数帯域を使用する車両用の無線通信と、汎用の無線通信とを適切に切り替えて利用することができる車載通信装置およびナビゲーション装置を得ることを目的とする。
この発明に係る車載通信装置は、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、車両用の無線通信の周波数と汎用の無線通信の周波数で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、駐車判定部により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、無線部を制御して、車両が走行している場合、アンテナで車両用の無線通信を行い、車両が駐車している場合は、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、アンテナで車両用の無線通信を継続し、汎用の無線通信が可能な場所である場合は、汎用の無線通信に切り替える無線制御部とを備える。
この発明によれば、車両専用の周波数帯域を使用する車両用の無線通信と、汎用の無線通信とを適切に切り替えて利用することができるという効果がある。
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る。 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る。 様々な状態の車両における無線通信エリアを示す図である。 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る。 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る。
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
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。
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。
無線制御部4は、無線部2a,2bの動作を制御する制御部であり、ITS用無線の無線規格と無線LANの無線規格に対応し、周波数、通信周期および変調方法を切り換え、受信データを復調する機能を有する。
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。
操作部4aは、操作スイッチに接続しており、操作スイッチにより外部から指定された無線通信(ITS用無線および無線LAN)に切り替えるよう無線制御部4に通知する。
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。
駐車判定部6は、車両が駐車したか否かを判定する。例えば、車両の車両制御部から、車速、パーキングブレーキ、ギア位置などの情報を車両情報として入力し、当該車両情報に基づいて、自車両が走行中であるか、駐車中であるかを判定する。自車両が駐車中であると判定すると、駐車判定部6は、位置計測部5により計測されたその時点での自車位置を駐車位置として駐車位置記憶部6aに記憶する。
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。
電源装置7は、車両のイグニッションキーをオフしたときにも常時通電されている車両のバッテリ端子と、イグニッションキーをオンするかアクセサリ位置としたときに通電されているイグニッション(IG)端子とに接続されて車載通信装置1の内部構成に電源を供給する。なお、イグニッションキーがオンからオフにされても、車載通信装置1には、一定期間、電源が供給されるようになっている。
タイマ8は、電源装置7に接続しており、車両が走行中でイグニッションキーがオンのときは、常にカウントダウンの初期値が設定され、車両が駐車してイグニッションキーをオフしたときからカウントダウンしてゼロになるまでの所定の時間を計時する。この所定の時間だけ、電源装置7は車載通信装置1への電源供給を継続する。このとき、タイマ8は、無線制御部4に対して、イグニッションキーがオンからオフになってから所定の時間内であることを通知する。
図1のように、車載通信装置1は、アンテナ2a,2bおよび無線部3a,3bからなる2つの無線通信系統を有しており、ITS用無線および無線LANを2チャンネルの通信を行うモードか、ITS用無線と無線LANをそれぞれ1チャンネルずつ通信するモードに対応している。もちろん、無線通信系統が1つの場合には、ITS用無線および無線LANのいずれかに切り替えて通信を行うことになる。
次に動作について説明する。
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。
無線制御部4は、駐車判定部6による駐車判定結果、駐車位置記憶部6aに記憶される駐車位置、およびタイマ8の通知内容に基づいて、イグニッションキーのオンオフ状態、車速、ギア位置、GPS位置(車両位置)およびタイマ8のカウント値を判断し、これらの情報から車両の状態およびこれに対応する判断条件を判別する。そして、無線制御部4は、判別した判断条件に対応する無線通信に切り替えるように無線部3a,3bを制御する(“無線の状態”参照)。
また、図2に示す“番号”は、各判断条件に割り当てた識別番号であり、無線制御部4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て、現在の車両の状態に対応する条件を判別する。
番号1の状態は、駐車判定部6の駐車判定結果および駐車位置記憶部6aに記憶される駐車位置から、車両が自宅の駐車場に駐車中であり、IGキー(イグニッションキー)がオフなので、エンジンはかかっておらず、車内にドライバーなどの乗員がいない状態である。この状態では、車両のバッテリ上がりを防ぐために、車載通信装置1の電源はオフになっており、通信していない(“無線の状態”が無線オフ)。
番号2の状態は、車両が自宅の駐車場に駐車しているが、ドライバーなどの乗員が車内におり、カーナビゲーションの操作などを行っている状態である。すなわち、車載機器を操作するために、イグニッションキーがオンされてエンジンがかかっているか、イグニッションキーがアクセサリで車載通信装置1の電源がオンしている。
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。
無線LANの無線規格は、自宅のアクセスポイントに合わせたものである。このアクセスポイントが同時に2つ以上の通信チャンネルを利用できる場合には、車載通信装置1においても、2つの無線部3a,3bを合わせて利用する高速接続規格の無線LANで通信することができる。例えば、自宅のパーソナルコンピュータに接続して、これに保存した音楽および動画のファイルを、これらの再生が可能なカーナビゲーション装置のメモリに高速にダウンロードできる。
番号3の状態は、番号2の状態から、車両が発進して車速がゼロではなくなった状態である。この状態では、車両が走行中となるため、駐車時に行っていた無線LANの通信が途中であっても、無線制御部4は、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。
番号4の状態は、赤信号で車両が停止している状態など、車速はゼロであるが、ギア位置はパーキング以外のニュートラルまたはドライブ位置であり、車両の位置も自宅駐車場以外である。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4は、アンテナ2a,2bにITS用無線を続けさせる。
番号5の状態は、車両が道路上に駐車した直後の状態である。この状態では、イグニッションキーがオフされて車内の電源も停止している。つまり、ITS通信用の送信データを車載通信装置1に与える外部機器(車載通信装置1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。
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。
番号6の状態は、番号5の状態からさらに時間が経過した状態である。タイマ8によるカウントダウンが終了して、タイマ8のカウント値がゼロになると、車内のバッテリ上がりを防ぐために、電源装置7が電源供給を自動で停止する。
番号7の状態は、車両が、外出先の駐車場など、無線LANが可能な場所(ホットスポット)で無線通信を行う場合を示している。また、番号2の状態に近いが、車両が道路上に駐車している状態で無線LANを行う場合も考えられるため、自動で無線LANに切り替えず、操作スイッチを用いて手動操作で無線LANに切り替える。
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。
次に、実施の形態1に係る車載通信装置1における車両の駐車場所と無線通信エリアについて説明する。図3は、様々な状態の車両における無線通信エリアを示す図である。
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。
また、図3に示す車両102の状態が、図2で示した番号5,6,7における道路上に車両が駐車している状態に相当する。図3の例では、車両102に搭載された車載通信装置1の無線LANまたはITS用無線の通信エリア102aが、公衆無線LAN(ホットスポット)の通信エリア104aに重なる位置、すなわち公衆無線LANと接続が可能な無線通信エリアに車両102が停車している。このとき、ドライバーが、操作スイッチを用いて車載通信装置1を無線LANに切り替えることにより、インターネット接続が可能である。
ただし、車両102が道路104上に駐車しているため、車載通信装置1のITS用無線を停止させると、後続車両103が搭載する車載通信装置1(ITS用無線の無線通信エリア103a)との間でITS用無線による車両位置、車速などの情報をやり取りできなくなる。この場合、衝突防止支援などのサービスを受けられない可能性があり、事故の危険性が高まる。そこで、道路104上で駐車する場合には、1つのチャンネルでITS用無線を行うことが望ましい。
以上のように、この実施の形態1によれば、車両専用の周波数帯域を使用するITS用無線と無線LANとに対応するアンテナ2a,2bと、ITS用無線の周波数と無線LANの周波数とでアンテナ2a,2bで無線通信を行う周波数を切り替える無線部3a,3bと、車両が駐車したか否かを判定する駐車判定部6と、駐車判定部6により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駐車位置記憶部6aと、無線部3a,3bを制御して、車両が走行している場合、アンテナ2a,2bでITS用無線を行い、車両が駐車している場合は、駐車位置記憶部6aに記憶された駐車位置に応じて、アンテナ2a,2bでITS用無線を行うか無線LANを行うかを切り替える無線制御部4とを備える。このように構成することにより、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。これによって、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。
また、この実施の形態1によれば、アンテナ2aと無線部3aおよびアンテナ2bと無線部3bのようにアンテナと無線部の組を複数備え、無線制御部4が、車両が駐車している場合であっても、無線LANが可能で、かつ道路上に駐車している場合には、各無線部3a,3bを制御して、アンテナ2a,2bでITS用無線と無線LANを同時に行うので、ITS用無線を用いた安全支援サービスを享受しつつ、無線LANによる通信が可能であり、車載通信装置1の利便性の向上を図ることができる。
さらに、この実施の形態1によれば、車両が駐車してからの経過時間を計時するタイマ8を備え、無線制御部4が、タイマ8により計時された経過時間が所定時間に達するまでは、所定の周期で、アンテナ2a,2bでITS用無線を行うので、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。
さらに、この実施の形態1によれば、無線制御部4が、自装置1外の通信元の装置の電源がオフされたことにより、当該装置からITS用無線の送信データが得られなくなった場合に、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、当該車両位置とタイマ8により計時された現在時刻とを送信データとしてアンテナ2a,2bでITS用無線を行うので、駐車により車内の電源がオフされ、通信元の装置の動作が停止しても、ITS用無線によるデータのやり取りを継続させることができる。
実施の形態2.
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。
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。
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。
無線制御部4Aは、無線部2a,2bの動作を制御する制御部であり、ITS用無線の無線規格と無線LANの無線規格に対応し、周波数、通信周期および変調方法を切り換え、受信データを復調する機能を有する。
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。
カーナビ機能部9は、位置計測部5が計測した自車位置と地図データに基づいて、地図表示、ルート探索、ルートガイドといったナビゲーション処理を行うナビ機能部である。
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。
車両センサ10は、車外の走行車両を検出するセンサであり、ミリ波レーダや、レーザレーダ、カメラなど、車両を検出する方式は特に問わない。なお、車両センサ10では、自車両の前方の車両(対向車両)および後方の車両(後続車両)の位置および車速を検出する。検出結果の情報は、車両センサ10から駐車判定部6Aに出力される。
白線認識カメラ11は、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である。例えば、自車両の前方または後方の道路を撮影した画像を解析して、白線の有無や白線の位置を示す情報を画像認識する。この認識結果は、白線認識カメラ11から駐車判定部6Aに出力される。なお、駐車場内にも、駐車ガイド用の白線は存在するが、道路上のように連続的ではないので、白線認識カメラ11は、認識した白線が所定の長さを超えるか否かを判定することで、道路上の白線とは区別して検出できる。
駐車判定部6Aは、車両が駐車したか否かを判定する。例えば、車両の車両制御部から、車速、パーキングブレーキ、ギア位置などの情報を車両情報として入力し、当該車両情報に基づいて自車両が走行中であるか、駐車中であるかを判定する。
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。
また、駐車判定部6Aは、車両の駐車場所を判定する。図4の例では、駐車判定部6Aが、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基づいて、車両が道路上に駐車しているか、無線LANが可能なあらかじめ指定した駐車場所に駐車しているかを判定する。
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。
Webブラウザ部12は、無線LANで通信している際にインターネットのブラウジングをする機能構成であり、表示部14にインターネットのホームページなどを表示する。
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。
表示部14は、ナビゲーション装置1Aによる処理結果を表示する表示装置であって、液晶ディスプレイなどで実現される。例えば、表示部14は、ドライバーを注意喚起する注意情報を表示する。また、車両が道路上に駐車しているときに、操作スイッチを用いて無線LANに切り替える操作がなされると、警告情報が表示部14に表示される。なお、この警告情報は、表示部14の画面上に表示するだけでなく、図4で不図示のスピーカにより音声で提示してもよい。
電源装置7は、車両のイグニッションキーをオフしたときにも常時通電されている車両のバッテリ端子と、イグニッションキーをオンするかアクセサリ位置としたときに通電されているイグニッション(IG)端子とに接続されてナビゲーション装置1Aの内部構成に電源を供給する。なお、イグニッションキーがオンからオフにされても、ナビゲーション装置1Aには、一定期間、電源が供給されるようになっている。
タイマ8は、電源装置7に接続しており、車両が走行中でイグニッションキーがオンのときは、常にカウントダウンの初期値が設定され、車両が駐車してイグニッションキーをオフしたときからカウントダウンしてゼロになるまでの所定の時間を計時する。この所定の時間だけ、電源装置7はナビゲーション装置1Aへの電源供給を継続する。このとき、タイマ8は、無線制御部4に対して、イグニッションキーがオンからオフになってから所定の時間内であることを通知する。
図4のように、ナビゲーション装置1Aは、アンテナ2a,2bおよび無線部3a,3bからなる2つの無線通信系統を有しており、ITS用無線および無線LANを2チャンネルの通信を行うモードか、ITS用無線と無線LANをそれぞれ1チャンネルずつ通信するモードに対応している。もちろん、無線通信系統が1つの場合には、ITS用無線および無線LANのいずれかに切り替えて通信を行うことになる。
次に動作について説明する。
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。
無線制御部4Aは、上記実施の形態1と同様に、駐車判定部6Aによる駐車判定結果、駐車位置記憶部6aに記憶される駐車位置、およびタイマ8の通知内容に基づいて、イグニッションキーのオンオフ状態、車速、ギア位置、GPS位置(車両位置)およびタイマ8のカウント値を判断し、これらの情報から車両の状態およびこれに対応する判断条件を判別する。ここで、判断条件1は、図2と同様である。
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。
無線制御部4Aは、判別した判断条件1,2に対応する無線通信に切り替えるよう無線部3a,3bを制御する(“無線の状態”参照)。
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。
番号1の状態は、車両が自宅の駐車場に駐車中であり、IGキー(イグニッションキー)がオフなので、エンジンはかかっておらず、車内にドライバーなどの乗員がいない状態である。この状態では、車両のバッテリ上がりを防ぐため、ナビゲーション装置1A、車両センサ10および白線認識カメラ11の電源はオフになっており、通信していない(“無線の状態”が無線オフ)。
番号2の状態は、車両が自宅の駐車場に駐車しているが、ドライバーなどの乗員が車内におり、カーナビゲーションの操作などを行っている状態である。すなわち、車載機器を操作するために、イグニッションキーがオンされてエンジンがかかっているか、イグニッションキーがアクセサリでナビゲーション装置1Aの電源がオンしている。
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。
無線LANの無線規格は、自宅のアクセスポイントに合わせたものである。このアクセスポイントが同時に2つ以上の通信チャンネルを利用できる場合には、ナビゲーション装置1Aにおいても、2つの無線部3a,3bを合わせて利用する高速接続規格の無線LANで通信することができる。例えば、自宅のパーソナルコンピュータに接続して、これに保存した音楽および動画のファイルを、これらの再生が可能なナビゲーション装置1Aのメモリに高速にダウンロードできる。
番号3の状態は、番号2の状態から、車両が発進して車速がゼロではなくなった状態である。カーナビ機能部9によって駐車場所が道路上であると判別され、車両センサ10が対向車両または後続車両を断続的に検出しており、白線認識カメラ11が白線を認識している。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。
番号4の状態は、赤信号で車両が停止している状態など、車速はゼロであるが、ギア位置はパーキング以外のニュートラルまたはドライブ位置である。判断条件2では、カーナビ機能部9に停車場所が道路上であると判別され、車両センサ10が対向車両または後続車両を断続的に検出しており、白線認識カメラ11が白線を認識している。
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。
番号5の状態は、車両が道路上に駐車した直後の状態である。この状態では、イグニッションキーがオフされる直前までに、カーナビ機能部9によって駐車場所が道路上であると判別され、車両センサ10が対向車両または後続車両を断続的に検出しており、白線認識カメラ11が白線を認識している。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し、イグニッションキーがオフされる前に駐車場所が道路上であることが駐車位置記憶部6aに記憶される。
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。
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、ナビゲーション装置1Aには、車両のバッテリからの電源が電源装置7により供給されており、無線制御部4A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。
番号6の状態は、番号5の状態からさらに時間が経過した状態である。タイマ8によるカウントダウンが終了して、タイマ8のカウント値がゼロになると、車内のバッテリ上がりを防ぐために、電源装置7が電源供給を自動で停止する。すなわち、ナビゲーション装置1A、車両センサ10および白線認識カメラ11の電源もオフとなる。
番号7の状態は、車両が、外出先の駐車場など、無線LANが可能な場所(ホットスポット)で無線通信を行う場合を示している。判断条件2では、カーナビ機能部9によって駐車場所が道路以外であると判別され、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い。従って、駐車判定部6Aは、車両の駐車場所があらかじめ指定された駐車場(自宅駐車場)以外の駐車場であると判定する。
この状態は、番号2の状態に近いが、車両が道路上に駐車している状態で無線LANを行う場合も考えられるため、自動で無線LANに切り替えず、操作スイッチを用いて手動操作で無線LANに切り替える。
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。
カーナビ機能部9によって駐車場所が道路上であると判別され、車両センサ10が対向車両または後続車両を検出しており、白線認識カメラ11が白線を認識していれば、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。
以上のように、この実施の形態2によれば、ITS用無線と無線LANに対応するアンテナ2a,2bと、ITS用無線の周波数と無線LANの周波数でアンテナ2a,2bで無線通信を行う周波数を切り替える無線部3a,3bと、車両が駐車したか否かおよびその駐車場所を判定する駐車判定部6Aと、駐車判定部6Aにより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駐車位置記憶部6aと、車両位置を計測する位置計測部5と、位置計測部5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カーナビ機能部9と、無線部3a,3bを制御して、車両が走行している場合は、アンテナ2a,2bでITS用無線を行い、駐車判定部6Aにより車両が道路上に駐車していると判定された場合、アンテナ2a,2bでITS用無線を継続し、無線LANが可能なあらかじめ指定した駐車場所に当該車両が駐車していると判定されると、無線LANに切り替える無線制御部4Aとを備える。
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。
また、この実施の形態2によれば、カーナビ機能部9が、駐車位置記憶部6aに記憶された駐車位置を地図データと照合することにより、車両の駐車場所を判別し、駐車判定部6Aが、カーナビ機能部9による判別結果から、車両が道路上に駐車しているか、無線LANが可能なあらかじめ指定した駐車場所に駐車しているかを判定するので、車両の駐車場所を的確に判定することができる。
さらに、この実施の形態2によれば、車外を撮影した画像から道路上の白線を画像認識する白線認識カメラ11を備え、駐車判定部6Aが、白線認識カメラ11により道路上の白線が画像認識された場合、車両が道路上に駐車していると判定するので、車両の駐車場所を的確に判定することができる。
さらに、この実施の形態2によれば、車外の走行車両を検出する車両センサ10を備え、駐車判定部6Aが、車両センサ10により道路上の走行車両が検出された場合、車両が道路上に駐車していると判定するので、車両の駐車場所を的確に判定することができる。
さらに、この実施の形態2によれば、車両の乗員に情報を提示する表示装置14などの提示部と、無線制御部4Aに対して、アンテナ2a,2bでITS用無線を行うか無線LANを行うかの切り替えを指示する操作部4aとを備え、無線制御部4Aが、カーナビ機能部8により当該車両が道路上に駐車したと判定された場合に、操作部4aで無線LANへの切り替え指示があると、表示部14により警告情報を乗員に表示させる。このようにすることにより、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。
さらに、この実施の形態2によれば、無線制御部4Aが、アンテナ2a,2bで無線LANの途中であっても、車両の走行が開始されると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。
上記実施の形態2では、この発明に係るナビゲーション装置1Aを、車載用のナビゲーション装置に適用した場合を示したが、車載用のみならず、携帯電話端末または携帯情報端末(PDA;Personal Digital Assistance)に適用してもよい。また、車両、鉄道、船舶または航空機などの移動体に、人が携帯して持ち込んで使用されるPND(Portable Navigation Device)などに適用してもかまわない。
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係る車載通信装置は、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を適切に切り替えて利用できることから、ITSの安全支援機能を有した車載機器の通信装置に好適である。
1 車載通信装置、1A ナビゲーション装置、2a,2b アンテナ、3a,3b 無線部、4,4A 無線制御部、4a 操作部、5 位置計測部、6,6A 駐車判定部、6a 駐車位置記憶部、7 電源装置、8 タイマ、9 カーナビ機能部、10 車両センサ、11 白線認識カメラ、12 Webブラウザ部、13 ITS安全支援処理部、14 表示部、100,102,103 車両、101 自宅、100a,101a,102a,103a,104a 無線通信エリア、104 道路。

Claims (12)

  1. 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、
    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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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、
    両が駐車したか否かおよび前記車両が駐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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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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