(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に敷設され、車両に搭載される車載機と通信を行うＩＣネイルにおいて、
上記車載機から送信される情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段で受信された情報を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された情報を隣接するＩＣネイルに送信する第１の送信手段と、
隣接するＩＣネイルから送信される情報を受信する第２の受信手段と、
この第２の受信手段で受信された情報に付加する隣接するＩＣネイルとの距離が順次加算された距離情報を演算する演算手段と、
この演算手段で演算された距離情報が付加された情報を上記記憶手段に記憶するよう制御する制御手段と、
この制御手段で上記記憶手段に記憶された距離情報が付加された情報を隣接するＩＣネイルに送信し、車両に搭載されている車載機に送信する第２の送信手段と、
を具備したことを特徴とするＩＣネイル。
【請求項２】
道路に所定の間隔で敷設された複数のＩＣネイル間の情報送受信方法であって、
上記複数のＩＣネイルのうちの１つのＩＣネイルが受信した情報が、必要に応じて上記道路の上流側の隣り合うＩＣネイル間を、このＩＣネイル間の距離を順次加算した距離情報が付加されて送受信されることを特徴とする複数のＩＣネイル間の情報送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば道路に敷設されるＩＣネイルと、このＩＣネイルと通信する車両とから構成されるＩＣネイルおよびＩＣネイル車両制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の走行道路に沿って敷設される磁気ネイルと、この磁気ネイルによって走行道路上の敷設された磁気ネイルに沿って車両が走行されるシステムが知られている。また、特開平７−３３４７８９号公報では、マイクロチップを内蔵した道路標識の技術が開示されている。これは、道路の地中に埋め込まれたマイクロチップから予め記憶された道路情報を道路上を走行する車両に設けられた車載器に無線通信で情報を提供するものである。
【０００３】
さらに、ＶＩＣＳ（ビークル・インフォメーション・アンド・コミュニケーション・システム）が実用化されている。ＶＩＣＳは、カーナビなどの受信機を通じて、リアルタイムに交通情報を伝えるシステムで、道路に沿って路側に立てたビーコンから無線、若しくは光学的な方法で車両に現在位置や渋滞情報などを提供している。
【０００４】
しかしながら、磁気ネイルでは、情報量が少なく、例えば車両のハンドルの自動操舵を可能にするほどの細かい位置情報を提供することができていない。
また、マイクロチップを内蔵した道路標識では、予め記憶された道路情報であるので刻々と変化する道路情報を得ることが難しいという欠点がある。
【０００５】
また、ＶＩＣＳでは、道路側に立てられるビーコンが美観の観点から離散的に配置せざるを得ない。これに対して、例えば、磁気ネイルで述べたように車両のハンドルの自動操舵を可能にする程の細かい位置情報を提供しようとするとビーコンが林立して鳥かごのようになってしまうので、市場での受け入れは不可能である。さらに、ＶＩＣＳでは、センタの管理下に置かれているので、提供する情報の中で固定情報があるにもかかわらず全ての情報をセンタから供給せざるを得ないという欠点がある。
【０００６】
また、磁気ネイル、マイクロチップを内蔵した道路標識、ＶＩＣＳ等からの情報は一方的に車両に与えられるのみで双方向での情報通信ができないという欠点があり、さらにはどの車両が情報受信車両なのか全く不明であるという決定的な欠点があり、到底、車両のハンドルの自動操舵を可能にすることは出来ないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、磁気ネイルでは情報量が少なく、マイクロチップを内蔵した道路標識では予め記憶された道路情報のみであるので刻々と変化する道路情報を得ることが難しく、ＶＩＣＳでは、道路側に立てられるビーコンが美観の観点から離散的に配置せざるを得ず、これらからは、情報が一方的に車両に与えられるのみで双方向での情報通信ができないという問題があり、また、どの車両が情報受信車両なのか全く不明であり、到底、車両のハンドルの自動操舵を可能にすることは出来ないという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明は、刻々と変化する道路情報等の情報通信を双方向で可能とし、道路の美観も損なわず道路に設置できるＩＣネイルを提供することを目的とする。
【０００９】
また、この発明は、刻々と変化する道路情報等の情報通信を双方向で可能とし、道路の美観も損なわず道路に設置できるＩＣネイルを用いてこのＩＣネイルと通信して車両のハンドル自動操舵を可能とするＩＣネイル車両制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明のＩＣネイルは、道路に敷設され、車両に搭載される車載機と通信を行うＩＣネイルにおいて、上記車載機から送信される情報を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段で受信された情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された情報を隣接するＩＣネイルに送信する第１の送信手段と、隣接するＩＣネイルから送信される情報を受信する第２の受信手段と、この第２の受信手段で受信された情報に付加する隣接するＩＣネイルとの距離が順次加算された距離情報を演算する演算手段と、この演算手段で演算された距離情報が付加された情報を上記記憶手段に記憶するよう制御する制御手段と、この制御手段で上記記憶手段に記憶された距離情報が付加された情報を隣接するＩＣネイルに送信し、車両に搭載されている車載機に送信する第２の送信手段とから構成されている。
【００１５】
この発明の複数のＩＣネイル間の情報送受信方法は、道路に所定の間隔で敷設された複数のＩＣネイル間の情報送受信方法であって、上記複数のＩＣネイルのうちの１つのＩＣネイルが受信した情報が、必要に応じて上記道路の上流側の隣り合うＩＣネイル間を、このＩＣネイル間の距離を順次加算した距離情報が付加されて送受信されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明に係るＩＣネイルの概略構成を示すものである。すなわちＩＣネイル１は、全体を制御する制御部１０、各種の演算を行う演算部２、後述する車両に搭載される車載器からの信号を受信する受信手段としての受信部３、送信する送信手段としての送信部４、および受信部３と送信部４とに接続される通信手段インターフェーズ５とから構成されている。制御部１０は、制御手順を記憶する制御手順記憶部１１、固定情報を記憶する固定情報記憶部１２、各種情報を記憶するＲＡＭ１３からなる記憶部１４を有している。なお、受信部３と送信部４は、後述するセンタと通信回線ｃを介してオンライン接続され、情報の通信を行うようになっている。
【００１８】
図２は、ＩＣネイル１が道路に敷設された状態を示すもので、白線と白線の略中央部分に所定の間隔、または車両の自動操舵を可能とする間隔で敷設される。このＩＣネイル１の頭上を車両が往来する。
【００１９】
そのため、道路上に敷設されたＩＣネイル１の車両通過側は、車両通過による圧力に耐えられる部材で保護されている必要がある。
小型乗用車がＩＣネイル１上を通過する際に加えられる圧力を計算してみる。「自動車用タイヤの知識と特性」（馬庭孝司著）によると、小型乗用車のタイヤの道路面への圧力は、タイヤと道路との接地面が関係してくる。接地面の形状は、タイヤのトレッドの丸みと荷重、空気圧によって決まり、通常の使用条件下では角のとれた正方形に近い形になっている。荷重がふえるか、空気圧が下がると接地面は周方向に伸びて長方形になる。一般の小型乗用車タイヤの接地面積は１５０cm2 前後である。
【００２０】
小型乗用車の車重を１ｔ＝１０００kgとすると、
１０００kg／４輪／１５０cm2 ＝１．７kg／cm2
となる。
【００２１】
さらに、小型乗用車の乗車人数、走行速度等の条件も加わるので安全係数を２．０〜２．５として、ＩＣネイル１は、おおよそ４ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に耐えられる部材で表面が保護されている必要がある。
【００２２】
ここで、当然のことではあるが、ＩＣネイル１と車両との間で交信が行われるので、その交信をできるだけ妨げない部材であることも要求される。
他の代替え方法としては、車両の重量が直接ＩＣネイル１にかからないようにする方法がある。
【００２３】
図３は、道路に敷設されたＩＣネイル１の車両側上面を保護部材Ｈで囲った状態を示すもので、交信を妨げないように空隙を広く設けた部材でＩＣネイル１を保護し、且つ車両の重量が直接ＩＣネイル１にかからないようにしたものである。
【００２４】
図４は、道路に敷設されたＩＣネイル１の車両通過側が道路を含めた周囲部材より若干窪んでおり、真上を通過する車両の重量が直接ＩＣネイルにかからないような構成になっている。この場合、雨などにより冠水しないよう排水溝を設けるなどの配慮が必要である。
【００２５】
図５は、上述したＩＣネイル１を用いたＩＣネイル車両制御システムを示すもので、道路に敷設された全てのＩＣネイル１，…がセンタ２０と通信回線ｃを介してオンラインで接続され、道路上を走行する車両４０に積載されている車載機３０と各ＩＣネイル１，…とは無線で情報の通信が行われる。
【００２６】
車載機３０には、少なくとも、ＩＣネイル１から無線によって送信される情報を受信する受信手段、ＩＣネイル１へ無線によって情報を送信する送信手段、受信した情報からハンドルの自動操舵等を行う制御手段とが設けられている。
【００２７】
センタ２０には、少なくとも、ＩＣネイル１に記憶する情報の新規登録もしくは変更、あるいは刻々と変化する道路の混雑情報等を入力して送信する入力送信手段、ＩＣネイルから送信される情報を受信して記憶する受信記憶手段、記憶した情報を演算処理する演算処理手段とが設けられている。なお、各ＩＣネイル１とセンタ２０とは、無線を用いて情報の通信を行うようにしても良い。
【００２８】
次に、このような構成においてＩＣネイル１とセンタ２０と車載機３０との間の情報通信動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、センタ２０→ＩＣネイル１→車載機３０への情報の流れを説明する。
【００２９】
センタ２０からは、入力された位置情報、線形情報、タウン情報などの新規登録もしくは変更、あるいは道路の渋滞情報、事故情報などのリアルタイム情報が通信回線ｃを介してＩＣネイル１の受信部３へ送信される。
【００３０】
ＩＣネイル１の制御部１０は、制御手順記憶部１１に記憶された制御手順に応じて、受信部３で受信した情報を通信手段インタフェース５、演算部２を介してＲＡＭ１３に記憶し、固定情報の新規登録もしくは変更ならば固定情報記憶部１２に記憶する。
【００３１】
ＩＣネイル１の制御部１０は、固定情報記憶部１２、ＲＡＭ１３に記憶された必要な情報を演算部２、通信手段インタフェース５を介して送信部４から道路上を走行する車両に設けられた車載機３０へ送信する。
【００３２】
車載機３０は、ＩＣネイル１からの送信情報を受信した際、その情報を演算処理してハンドルの操舵、車両速度等を自動制御する。
また、車載機３０→ＩＣネイル１→センタ２０への情報の流れを説明する。
【００３３】
車載機３０は、図示しないメモリから車種情報等の情報を無線によって送信する。
ＩＣネイル１の制御部１０は、受信部３、通信手段インタフェース５、演算部２を介して車種情報等の情報をＲＡＭ１３に記憶し、送信する場合、ＲＡＭ１３に記憶した車種情報等の情報を演算部２、通信手段インタフェース５、送信部４、通信回線ｃを介してセンタ２０へ送信する。
【００３４】
センタ２０は、ＩＣネイル１から送信されてくる情報を受信して一旦記憶し、各種演算処理を行う。
以下、道路に敷設されたＩＣネイルと情報交換可能な車載機３０を搭載した車両４０をＡＨＳ車４０として記述する。
【００３５】
次に、ＡＨＳ車４０が自己診断機能を有していて、車載機３０から発信する情報について説明する。
走行中のＡＨＳ車４０が自己診断機能（車載の各種センサにより、車両が正常に動いているかをモニタし、不具合の発生、若しくは検知するとドライバに通報、若しくは事前に設定された手順によってしかるべき処理をする機能）により、故障、事故を含めて走行続行不能を検出すると、道路上のＩＣネイル１に向かってメーデー信号を発信する。
【００３６】
その時、車載機３０からＩＣネイル１に向かって発信される情報（メーデー信号）構成は、例えば図７のような構成になっている。この発信情報は、正常またはメーデーまたはその他、異常の種類（正常、故障、事故等）、救急の要否、救診の要否等で構成されている。
【００３７】
例えば、後続車両の運転に支障のあるような故障、事故の場合、「メーデー」の符号プラス「故障／事故」の情報がＡＨＳ車４０からＩＣネイル１に向かって発信される。
【００３８】
この情報（メーデー信号）を受信したＩＣネイル１は、そのＩＣネイル１の位置情報を付加して、例えば、図８に示す情報構成にして上流側のＩＣネイル１に情報を発信する。この発信情報は、例えば、メーデー、異常状態、救急の要否、救診の要否、道路種類、道路番号、故障車・事故車から最初にメーデー信号を受信したところのＩＣネイル１の番号等で構成されている。
【００３９】
この情報は、図９に示すように順々に上流側の各ＩＣネイル１にリレー伝達される。なお、何処まで情報を伝達するかは、事前に基準を設けておけばよい。また、当然のことではあるけれども、故障車、事故車が取り除かれ、交通に支障がなくなったときは、正常に戻ったことが同様に各ＩＣネイル１上を順次伝達され、復旧する。
【００４０】
今、図９におけるＩＣネイル番号１ａ上にＡＨＳ車４０からメーデー信号が発信されたとする。その情報（メーデー信号）は、上記手順で順次ＩＣネイル１上を伝達されていき、ＩＣネイル番号１ｎ上を通過中のＡＨＳ車４０は、前方道路上で何らかのトラブルが発生したことを知ることができる。しかも、例えば、ＩＣネイルの番号１ａと１ｎとの差からどれくらい前方でトラブルが発生したかが分かるので、余裕を持って回避行動がとれる。この演算は、ＩＣネイル１の演算部２で行っても良いし、車載機３０で行うようにしても良い。
【００４１】
また、ＩＣネイル１の情報がセンタ２０へ伝達されるようにすると、迅速に故障や事故等の情報が交通管理者に伝達され、故障処理、事故処理、事後処理が行われる。
【００４２】
上記説明では、ＩＣネイル１の設置間隔を等間隔としたが、これに限ることなく、例えば前のＩＣネイル１との距離情報を各ＩＣネイル１が持ち、その情報を加算しながら次段のＩＣネイル１に伝達するようにすることも可能であり、その場合は、車載機３０での演算は不要となる。また、この方法だと、ＩＣネイル１の敷設の間隔にフレキシビリティがでるといったメリットがある。
【００４３】
なお、図１０は、上述した図５に示すようなＩＣネイル車両制御システムの他の実施例であり、適当な間隔で路側に配置された監視装置６０に有線、無線などによりＩＣネイル１の情報が伝達されるようにしておくと、その情報は有線、無線などにより監視装置６０からより遠隔地にあるセンタ２０の道路管理者、若しくは交通管理者に伝達され、故障処理、事故処理、事後処理が行われる。そして、監視装置６０とセンタ２０とは無線によって情報通信がされるが、通信回線を用いて有線により情報通信するようにしても良い。
【００４４】
また、図７、図８で示したように、救急、救診（救援）の要否も同時に伝達されるので早朝の救急、救援活動も可能となる。このような構成になっていると、逆にセンタ２０から監視装置６０経由で特定のＩＣネイル１に情報指示を与えることも可能となる。
【００４５】
なお、ＩＣネイル１から監視装置６０への信号出力レベルは、監視装置６０からセンタ２０への信号出力レベルより弱くて良い（小電力で可）。このように構成することで、例えば無線を使った場合、他と干渉しないように配慮することでＩＣネイル１から監視装置６０への周波数を繰り返し使うことができ、全国規模で考えた場合、周波数の割り当てを効率良く使うことができる。
【００４６】
次に、指定車両の通行許可について図１１のフローチャートを参照して説明する。道路の通行車両が規制されている道路がある（以下、規制道路と記述する）。例えば、バス専用レーン等である。
【００４７】
ＩＣネイル１が敷設された規制道路において、ＡＨＳ車４０がＩＣネイル１にさしかかると、ＡＨＳ車４０から車種情報がＩＣネイル１にもたらされる。最初の呼び掛けは、ＡＨＳ車４０からであっても、ＩＣネイル１からであってもよい。この車種情報がその規制道路の許可条件に合致していれば通行を許可し、合致しなければＡＨＳ車４０に対して警告する。
【００４８】
この許可条件等からなる規制情報は、ＩＣネイル１に記憶されており、センタ２０からの指示に応じて変更しても良い。
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、ＩＣネイルは、道路に敷設するので設置間隔の密度が高くなっても道路に沿って林立することもなく、美観上の問題をなくすことができる。ＩＣネイルを道路上に敷設することにより自動車の車線維持走行に使用することができる。
【００４９】
ＩＣネイルには、固定情報が持たせられ、しかも演算機能もあるので、従来にない機能が実現できる。例えば、走行中の車両（ＡＨＳ車）の中で現在位置が分かる。また、前方で事故などが発生した時、どれくらい前方で発生したかがわかり、余裕をもった回避行動がとれる。
【００５０】
ＩＣネイルの通信機能を使うことによって、従来にないサービスが実現できる。例えば、メーデー信号の発生の伝達や、センタからの情報、指示の提供等が可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、刻々と変化する道路情報等の情報通信を双方向で可能とし、道路の美観も損なわず道路に設置できるＩＣネイルを提供することができる。
【００５２】
また、この発明によれば、刻々と変化する道路情報等の情報通信を双方向で可能とし、道路の美観も損なわず道路に設置できるＩＣネイルを用いてこのＩＣネイルと通信して車両のハンドル自動操舵を可能とするＩＣネイル車両制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るＩＣネイルの概略構成を示すブロック図。
【図２】ＩＣネイルが道路に敷設された状態を示す図。
【図３】道路に敷設されたＩＣネイルの車両側上面を保護部材で囲った状態を示す図。
【図４】ＩＣネイルの車両通過側が道路を含めた周囲部材より若干窪んで敷設された状態を示す図。
【図５】ＩＣネイルを用いたＩＣネイル車両制御システムを示す図。
【図６】ＩＣネイルとセンタと車載機との間の情報通信動作を説明するためのフローチャート。
【図７】メーデー信号の構成を説明するための図。
【図８】位置情報を付加したメーデー信号の構成を説明するための図。
【図９】ＩＣネイルのリレー伝達を説明するための図。
【図１０】ＩＣネイルとセンタの間に監視装置を設けた構成を示す図。
【図１１】指定車両の通行許可動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…ＩＣネイル
２…演算部
３…受信部
４…送信部
５…通信手段エンタフェース
１０…制御部
１１…制御手順記憶部
１２…固定情報記憶部
１３…ＲＡＭ
１４…記憶部
２０…センタ
３０…車載機
６０…監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003715376.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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