(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に設けられた路上機との間でデータの送受信を行う送受信部と、該送受信部により受信した該路上機の起点位置に応じた運転支援データを用いて、運転支援を行う運転支援部とを備えた車載機において、
前記運転支援部は、
前記車両が前記路上機の通信エリア内に入った時に、前記送受信部により所定のアップリンクデータを送信し、該アップリンクデータの送信に応じて前記路上機から前記運転支援データの送信が開始されて、前記送受信部を介した前記運転支援データの取得を開始したときに、前記運転支援データを構成する先頭の第１所定データを取得した時点での前記車両の位置を仮基準位置とし、
前記仮基準位置から、前記第１所定データの前記送受信部からの転送時間に前記車両の走行速度を乗じた第１期間距離と、前記第１所定データの前記路上機から前記送受信部までの伝達時間に前記車両の走行速度を乗じた第２期間距離との合算距離分だけ離れた位置を、前記起点位置として求めることを特徴とする車載機。
【請求項２】
請求項１記載の車載機において、
前記運転支援部は、
前記仮基準位置から、前記第１期間距離と前記第２期間距離との合算距離に、前記運転支援データから認識される、前記起点位置から前記路上機が前記運転支援データの送信を開始した時点での前記車両までの距離を示すアップリンク補正距離をさらに合算した距離分だけ離れた位置を、前記起点位置として求めることを特徴とする車載機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路上機から送信される運転支援データを受信して、車両の運転支援を行なう車載機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、道路に設置された路上機と、路上機の通信エリアを通過する車両の車載機との間でデータ通信を行って、路上機から車載機に対して、交通情報等の運転支援データを送信するようにした路車間の運転支援システムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
ここで、路上機は、その設置箇所に応じた起点位置からの相対距離に基づいて、周囲の交通状況等のデータを送信する。そのため、車載機側では、車両と路上機の起点位置との相対位置を正確に認識する必要がある。
【０００４】
そして、特許文献１に記載された通信システムにおいては、車載機を搭載した車両が路上機の通信エリアを通過するときに、車両が通信エリアから出た時点での位置を起点位置として、車両と路上機との相対位置を求めている。
【０００５】
また、特許文献２に記載された通信システムにおいては、車載機を搭載した車両が路上機の通信エリアを通過するときに、路上機から送信されるデータ信号（赤外線信号）の車載機での受信強度がピーク（極大）となる位置を起点位置として、車両と路上機との相対位置を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６０５６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０００８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
路上機の通信エリアは、例えば路上機の直下から５ｍ以内に規定されている。しかし、路上機及び車載機の性能ばらつきや、路上機のアンテナから車載機のアンテナまでの空間損失を見越して設定された路上機の送信出力の余裕分等により、実際の通信エリアは規定された通信エリアよりも広い範囲でばらついている。
【０００８】
そのため、上述した特許文献１に記載されているように、車両が通信エリアから出た時点での位置を起点にすると、路上機と車両との相対位置を精度良く求めることができないという不都合がある。
【０００９】
また、上述した特許文献２に記載された構成を採用するためには、車載機側に、単なるデータの受信部の他に、データの受信強度を検出する回路を備える必要となる。そのため、車載機のサイズアップやコストアップを伴なうという不都合がある。
【００１０】
本発明は上記不都合を解消し、路上機と車両との相対位置を精度良く求めることができる車載機を、サイズアップ及びコストアップを抑制して提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、道路に設けられた路上機との間でデータの送受信を行う送受信部と、該送受信部により受信した該路上機の起点位置に応じた運転支援データを用いて、運転支援を行う運転支援部とを備えた車載機に関する。
【００１２】
そして、前記運転支援部は、前記車両が前記路上機の通信エリア内に入った時に、前記送受信部により所定のアップリンクデータを送信し、該アップリンクデータの送信に応じて前記路上機から前記運転支援データの送信が開始されて、前記送受信部を介した前記運転支援データの取得を開始したときに、前記運転支援データを構成する先頭の第１所定データを所得した時点での前記車両の位置を仮基準位置とし、前記仮基準位置から、前記第１所定データの前記送受信部からの転送時間に前記車両の走行速度を乗じた第１期間距離と、前記第１所定データの前記路上機から前記送受信部までの伝達時間に前記車両の走行速度を乗じた第２期間距離との合算距離分だけ離れた位置を、前記起点位置として求めることを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記運転支援部は、前記アップリンクデータを送信して、前記運転支援データの取得を開始したときに、前記運転支援データを構成する先頭の前記第１データを取得した時点での前記車両の位置を仮基準位置とする。そして、前記運転支援部は、前記仮基準位置から、前記第１所定データの前記送受信部からの転送時間に前記車両の走行速度を乗じた第１期間距離と、前記第１所定データの前記路上機から前記送受信部までの伝達時間に前記車両の走行速度を乗じた第２期間距離との合算距離分だけ離れた位置を、前記起点位置として求める。
【００１４】
このように、前記運転支援データの先頭の前記第１データを取得した時点の位置を仮基準位置として前記起点位置を算出することによって、前記運転支援データ全体を取得した時点の位置を仮基準位置とする場合に比べて、仮基準位置を設定するまでに前記運転支援部が取得する前記運転支援データの量を減少させて、前記運転支援データの転送に伴なう前記送受信部及び前記運転支援部でのデータ処理時間を減少させることができる。そのため、該データ処理時間分の前記車両の移動距離を減少させて、前記起点位置を精度良く算出することができる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、前記運転支援データの受信強度を検出する構成を追加する必要がないため、前記車載機のサイズアップ及びコストアップを抑制することができる。
【００１６】
また、前記運転支援部は、前記仮基準位置から、前記第１期間距離と前記第２期間距離との合算距離に、前記運転支援データから認識される、前記起点位置から前記路上機が前記運転支援データの送信を開始した時点での前記車両までの距離を示すアップリンク補正距離をさらに合算した距離分だけ離れた位置を、前記起点位置として求めることを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記運転支援データから認識される、前記起点位置から前記路上機が前記運転支援データの送信を開始した時点での前記車両までの距離を示すアップリンク補正距離をさらに合算することで、さらに高精度な前記起点位置を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】路車間の運転支援システムの説明図。
【図２】車載機の構成図。
【図３】路上機と運転支援装置間のデータ通信の説明図。
【図４】運転支援部による距離の起点位置の算出処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１を参照して、本実施の形態の車載機１０は車両１に搭載して使用され、光ビーコン５（本発明の路上機に相当する）との間で赤外線によるデータ通信を行う路車間の運転支援システムを構成している。
【００２０】
図１の道路上の領域Ａは、車載機１０と光ビーコン５間の通信が可能なエリア（通信エリア）を示している。領域Ａは、車両１の進行方向上流側の領域Ａ1と下流側のＡ2に分けられている。領域Ａ1は、光ビーコン５から車載機１０に対してダウンリンクデータを送信することができると共に、車載機１０から光ビーコン５に対してアップリンクデータを送信することができる領域（アップリンクゾーン）である。
【００２１】
また、領域Ａ2は、光ビーコン５から車載機１０に対してダウンリンクデータを送信することができる領域である。そのため、領域Ａ（Ａ1＋Ａ2）は、光ビーコン５から車載機１０に対してダウンリンクデータを送信することができる領域（ダウンリンクゾーン）となる。
【００２２】
次に、図２を参照して、車載機１０は、光ビーコン５の送受信部５２との間で、赤外線による双方向の無線通信を行う送受信部１１と、送受信部１１から転送されるデータに基いて、運転者に対する交通情報の報知と車両１の挙動の制御を行う運転支援部１２とを備えている。
【００２３】
車載機１０は、図示しないＣＰＵやメモリ等により構成され、ＣＰＵに運転支援用のプログラムを実行させることによって、ＣＰＵが運転支援部１２及び送受信部１１の制御部分として機能する。
【００２４】
なお、運転支援部１２は、運転支援の処理として、交通情報等を表示部２０に表示することによって運転者に対する報知を行ない、操作部２１（ブレーキ機構や操舵機構のアクチュエータ）を作動させることによって車両１の挙動を制御する。
【００２５】
次に、図３を参照して、車載機１０と光ビーコン５間のデータリンクの実行手順について説明する。
【００２６】
光ビーコン５は、車線通知情報を含むダウンリンクデータを、ダウンリンクゾーン（ＤＬゾーン）に対して所定のダウンリンク周期で繰り返し送信する。そして、車載機１０を搭載した車両１がダウンリンクゾーンに進入して、運転支援部１２がダウンリンクデータを受信すると、運転支援部１２は、車両１のＩＤを含むアップリンクデータを、所定のアップリンク周期で光ビーコン５に対して送信する。
【００２７】
光ビーコン５の制御部５１は、車載機１０からのアップリンクデータを受信すると、ダウンリンクの切り替えを行い、車線通知情報、所定の位置情報（領域Ａの位置情報、光ビーコン５の位置情報、前方の信号機の位置情報等）を含む運転支援データを、車載機１０に対して送信する。
【００２８】
ここで、運転支援データに含まれる位置情報は、光ビーコン５の設置位置に応じた距離の起点位置ＳＮを基準とした相対位置で示される。そのため、車載機１０は、車両１と距離の起点位置ＳＮ間の相対位置を正確に認識する必要がある。そこで、運転支援部１２は、図４に示したフローチャートによる処理を行って、起点位置ＳＮを算出する。
【００２９】
以下、図３を参照しつつ、図４に示したフローチャートに従って、起点位置ＳＮの算出処理について説明する。
【００３０】
運転支援部１２は、ＳＴＥＰ１で、光ビーコン５から送信されるダウンリンクデータを送受信部１１を介して受信したときに、ダウンリンクゾーンに進入したと判断してＳＴＥＰ２に進み、アップリンクデータの送信を開始する。そして、このアップリンクデータを受信した光ビーコン５がダウンリンクを切替えて運転支援データの送信を開始し、送受信部１１を介して運転支援データの受信を開始したときに、運転支援部１２は、ＳＴＥＰ４に進んで運転支援データの先頭データである車線通知データが取得されるのを待つ。
【００３１】
車線通知データの受信を完了したときにＳＴＥＰ５に進み、運転支援部１２は、運転支援データの車線通知データを受信した時点における車両１の位置を、仮基準位置ＲＤとしてメモリに保持する。また、続くＳＴＥＰ６で、運転支援部１２は、以下の式（１）により、車線通知データを受信している間に車両１が進んだ距離の推定値である第１期間距離Ｄ1を算出する。
【００３２】
Ｄ1＝ＳＢ1×ＴＢ1×Ｖsp  ・・・・・  （１）
但し、ＳＢ1：車線通知データのバイト数、ＴＢ1：送受信部１１から運転支援部１２への１バイトあたりのデータ伝送時間、Ｖsp：車両１の走行速度。
【００３３】
なお、ＴＢ1のデータは、予めメモリに記憶されている。また、Ｖspは車速センサ２２（図２参照）により検出される。また、ＳＢ1が固定であるときは、ＳＢ1のデータを予めメモリに記憶しておけばよい。ＳＢ1が可変であるときには、ＳＢ1のデータを光ビーコン５から車両１に送信するようにすればよい。
【００３４】
次のＳＴＥＰ７で、運転支援部１２は、運転支援データの受信終了を待ってＳＴＥＰ８に進み、以下の式（２）により、車線通知データが光ビーコン５から送受信部１１に伝達されている間に車両１が進んだ距離の推定値である第２期間距離Ｄ2を算出する。
【００３５】
Ｄ2＝ＳＦ2×ＴＦ2×Ｖsp  ・・・・・  （２）
但し、ＳＦ1：車線通知データのフレーム数、ＴＦ2：光ビーコン５から送受信部１１への１フレームあたりのデータ送信時間、Ｖsp：車両１の走行速度。
【００３６】
なお、ＴＦ2のデータは、予めメモリに記憶されている。また、Ｖspは車速センサ２２（図２参照）により検出される。また、ＳＦ2が固定であるときは、ＳＦ1のデータを予めメモリに記憶しておけばよい。ＳＦ2が可変であるときには、ＳＦ2のデータを光ビーコン５から車両１に送信するようにすればよい。
【００３７】
続くＳＴＥＰ９で、運転支援部１２は、運転支援データに含まれる、起点位置ＳＮから光ビーコン５が運転支援データの送信を開始した時点の位置Ｐ1（図３参照）までの距離ＣUL（アップリンク補正距離）を取得する。なお、ＣULは、光ビーコン５の制御部５１（図２参照）により、アップリンクデータの受信状況に応じて算出される。
【００３８】
そして、ＳＴＥＰ１０で、運転支援部１２は、以下の式（３）により、仮基準位置ＲＤに対する距離の起点位置ＳＮを算出する。
【００３９】
ＳＮ＝ＲＤ−（Ｄ1＋Ｄ2）−ＣUL  ・・・・・  （３）
上記式（３）は、距離の起点位置ＳＮを、運転支援データの先頭データである車線通知データを、車載機１０の運転支援部１２が受信した時点での車両１の位置を仮基準位置ＲＮとして算出するものである。そのため、全ての運転支援データの受信を終了した時点での車両１の位置を仮基準位置として、距離の起点位置ＳＮを算出する場合に比べて、少ない受信データ量で起点位置ＳＮを算出することができ、データ受信の際に生じる伝送遅れやデータ処理による遅れ時間の影響を低減して、起点位置ＳＮを精度良く求めることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、運転支援データの先頭データが車線通知データである例を示したが、先頭データの内容はこれに限られず、運転支援データが複数のデータを含んでいて、その先頭データを分離して受信できる構成となっていればよい。
【００４１】
また、本実施形態では、本発明の路上機として光ビーコンを示したが、電波ビーコンを用いた路車間の運転システムに対しても、同様にして本発明の適用が可能である。この場合には、車載機が、電波ビーコンとの間で電波による送受信を行う送受信部を備えた構成とすればよい。
【００４２】
また、本実施形態では、上記式（３）により、仮基準位置ＲＤから、上記式（１）による第１期間距離Ｄ1と上記式（２）による第２期間距離Ｄ2との合算距離（Ｄ1＋Ｄ2）に、さらにアップリンク補正距離ＣULを合算した距離（Ｄ1＋Ｄ2＋ＣUL）分だけ離れた位置を、起算位置ＳＮとして求めたが、仮基準位置ＲＤから第１期間距離と第２期間距離Ｄ2との合算距離（Ｄ1＋Ｄ2）分だけ離れた位置を、起算位置ＳＮとして求める場合にも、本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…車両（自車両）、５…光ビーコン（路上機）、１０…車載機、１１…（車載機の）送受信部、１２…運転支援部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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