(57)【要約】【課題】  車両の走行している車線を高い精度で認識することができる、路車間通信システム、及び、路車間通信システムの車線番号認識方法とこれに用いる車載機を提供する。【解決手段】  本発明の路車間通信システムは、道路Ｒを走行する車両Ｃの車載機２と、道路上の異なる車線に対応して配置された複数の投受光器８を有する光ビーコン４とを備えを備えている。また、車載機２は、受信した第二のダウンリンク情報３６に含まれる車線通知情報における車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する判断部２６ａと、判断部２６ａが車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、アップリンク情報３５の送信を継続する制御部２６ｂとを備えている。【選択図】      図４
2008158873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両の車載機と、前記道路上の異なる車線に対応して配置された少なくとも２つの投受光器を有する光ビーコンとを備え、
前記各投受光器が、対応する車線に設けた所定範囲の通信領域において前記車載機から送信されるアップリンク情報を受信すると、当該投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記投受光器から前記車載機に対して送信する路車間通信システムであって、
前記車載機は、受信した前記ダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する判断部と、
前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続する制御部とを備えていることを特徴とする路車間通信システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていると判断した場合、前記アップリンク情報の送信を中止し、現状車両ＩＤに対応付けられている１つの車線番号を当該車両の走行する車線番号として認識する請求項１に記載の路車間通信システム。
【請求項３】
前記車載機は、前記ダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいてドライバに対する安全運転支援の制御を行う支援制御部と、前記制御部が当該車両の走行する車線番号を認識できなかった場合、前記支援制御部による安全運転支援を停止させる停止部とを備えている請求項２に記載の路車間通信システム。
【請求項４】
前記車載機は、前記安全運転支援が停止したことをドライバに報知する出力部を備えている請求項３に記載の路車間通信システム。
【請求項５】
道路を走行する車両の車載機と、前記道路上の異なる車線に対応して配置された少なくとも２つの投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記各投受光器が、対応する車線に設けた所定範囲の通信領域において前記車載機から送信されるアップリンク情報を受信すると、当該投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記投受光器から前記車載機に対して送信する路車間通信システムの車線番号認識方法であって、
前記車載機が受信した前記ダウンリンク情報に含まれる車線通知情報における前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断し、前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続することを特徴とする路車間通信システムの車線番号認識方法。
【請求項６】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路上の異なる車線それぞれに対応して配置された光ビーコンの投受光器にアップリンク情報を送信するとともに、このアップリンク情報を受信した投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記光ビーコンから受信する車載機であって、
受信した前記車線通知情報における前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する判断部と、
前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続する制御部とを有してい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、道路側に設置した光ビーコンと車両に搭載された車載機との間で光信号による双方向通信を行う、路車間通信システム、及び、路車間通信システムの車線番号認識方法とこれに用いる車載機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はＦＭ多重放送を用いたいわゆるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）が既に展開されている。このうち、光ビーコンは近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車載機との双方通信が可能となっている。
具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報等を含むアップリンク情報が車載機からインフラ側の光ビーコンに送信され、逆に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報が光ビーコンから車載機に送信されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記光ビーコンは、道路に配置され、車載機との間で双方向通信を行う投受光器を備えており、この投受光器は、ダウンリンク情報を送出する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、車載機からのアップリンク情報を受信するフォトセンサとを備えている。
例えば図３に示すように、光ビーコンの投受光器８は、その直下よりも上流側よりに通信領域Ａが設定されている。光ビーコン（光学式車両感知器）の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、アップリンク領域ＵＡは、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の上流部分（図３の右側部分）と重複しており、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端は互いに一致するものとされている。従って、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さは通信領域Ａ全体の同方向長さと一致する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数車線を有する道路において、各車線それぞれに配置された光ビーコンは、ダウンリンクの切り替え前の第一情報として、車線通知情報（車両ＩＤ、車線番号無し）を含む第一のダウンリンク情報を道路の各車線のダウンリンク領域に所定の送信周期で常時送信している。
ある車線のダウンリンク領域を車両が通過すると、その車両に搭載された車載機の投受光器（車載ヘッド）が第一のダウンリンク情報を受信し、当該車載機は、自己の車両ＩＤを格納した車線通知情報を含むアップリンク情報の送信を開始する。
【０００６】
その後、上記アップリンク情報を光ビーコンの投受光器が受信すると、光ビーコンは、車載機に対して具体的な情報をダウンリンクの切り替え後の第二情報として、上記車両ＩＤに車両が通過している車線番号が対応付けられた車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報の送信を開始し、この第二のダウンリンク情報の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す。車載機は、第二のダウンリンク情報を受信し、当該第二のダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の中に、前記車線番号が対応付けられた自己の車両ＩＤが格納されていることを確認することで、当該第二のダウンリンク情報が自身に対して送信されている情報であることを認識するとともに、当該車両が複数車線の内のどの車線を走行しているのかを認識することができる。
【０００７】
上記のような複数車線を有する道路において、ある車線（第一車線）を走行している車両の車載機が、車両ＩＤを含む車線通知情報を格納したアップリンク情報を送信した際に、当該車両が走行する車線（第一車線）の投受光器の他、車両が走行する車線の両側に隣接する車線の投受光器にもアップリンク情報が届いてしまう場合がある。
これは、図７に示すように、車載機の発光部より出射されるアップリンク光は、所定の発散角度を有しているため、通信領域Ａの上流側よりでアップリンク光が出射されると、本来、走行車線の投受光器８に向けて出射したアップリンク光が発散し、両側に隣接する車線の投受光器８にまで届いてしまう場合があるためである。
【０００８】
上記のように、１つの車載機からのアップリンク情報を複数の投受光器が受信した場合、上記規格によれば、光ビーコンは、第一車線の車線番号が対応付けられた当該車載機の車両ＩＤと、第二車線の車線番号が対応付けられた同じ車両ＩＤと、を車線通知情報の中に格納し、第二のダウンリンク情報として送信するものとされている。
この場合、第二のダウンリンク情報内の車線通知情報には、異なる車線番号が対応付けられた２つの当該車両の車両ＩＤが存在しているので、第二のダウンリンク情報を受信した車載機は、車線通知情報内の自身の車両ＩＤを確認することはできるが、自身が走行している車線を特定することができない。
上記のように車載機が車線を誤って認識してしまうと、前記路車間通信システムを利用してドライバの運転支援を行う上で、適切な車線にドライバを誘導することができなくなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行している車線を高い精度で認識することができる、路車間通信システム、及び、路車間通信システムの車線番号認識方法とこれに用いる車載機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、道路を走行する車両の車載機と、前記道路上の異なる車線に対応して配置された少なくとも２つの投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記各投受光器が、対応する車線に設けた所定範囲の通信領域において前記車載機から送信されるアップリンク情報を受信すると、当該投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記投受光器から前記車載機に対して送信する路車間通信システムであって、前記車載機は、受信した前記ダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する判断部と、前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続する制御部とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記のように構成された路車間通信システムによれば、車載機が送信したアップリンク情報に対応して投受光器から送信されたダウンリンク情報を車載機が受信すると、車載機の判断部は、受信したダウンリンク情報内の車線通知情報の車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する。判断部が、当該車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていない（複数の車線番号に対応付けられている）と判断すると、制御部はアップリンク情報の送信を継続する。このため、投受光器は、再度同一の車両ＩＤを含むアップリンク情報を受信する。アップリンク情報を受信した投受光器は、このアップリンク情報の受信に対応して改めて更新したダウンリンク情報を送信する。
つまり、本システムでは、ダウンリンク情報内の車線通知情報に格納された車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられている間は、判断部による、アップリンク情報に対応して更新し送信されるダウンリンク情報内の車線通知情報に格納された車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられているか否かの判断と、制御部によるアップリンク情報の送信とを繰り返すこととなる。
【００１２】
このとき、最初のアップリンク情報の送信時と、その後、制御部の判断により継続して送信されるアップリンク情報の送信時との間には、所定の時間のずれがあり、この間に、投受光器に向かって走行している車両は、より投受光器に接近する。このため、所定の角度で車両の進行方向に向かって発散しながら出射する車載機からのアップリンク光の投受光器到達時における発散幅が相対的に小さくなり、このアップリンク光が当該車両の走行する車線に隣接する車線の投受光器に到達する確率が減少する。
従って、上記のように、車載機が、車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられているか否かの判断と、アップリンク情報の送信とを繰り返す間にも、車両は走行し、投受光器に接近し続けるので、車載機からのアップリンク光が隣接する車線の投受光器に到達する確率は漸次減少し、アップリンク情報が当該車両が走行している車線の投受光器のみに受信される確率が高まる。これにより、光ビーコンから送信されるダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の車両ＩＤを、車両が実際に走行している１つの車線番号のみに対応付けたものとすることができる。
【００１３】
さらに、上記路車間通信システムにおいて、前記制御部は、前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていると判断した場合、前記アップリンク情報の送信を中止し、現状車両ＩＤに対応付けられている１つの車線番号を当該車両の走行する車線番号として認識するものであることが好ましい。
この場合、光ビーコンから送信されるダウンリンク情報に含まれる車線通知情報は、車両が実際に走行している１つの車線番号のみを車両ＩＤに対応付けたものであるため、車載機の制御部は、車両の走行している車線番号を高い精度で認識することができる。
【００１４】
また、前記車載機が、前記ダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいてドライバに対する安全運転支援の制御を行う支援制御部を備えている場合には、前記認識部が当該車両の走行する車線番号を認識できなかった場合に前記支援制御部による安全運転支援を停止させる停止部を当該車載機に設けることが好ましい。
この停止部を有する車載機によれば、車線番号が認識されなければ、停止部が安全運転支援を停止させるので、車線番号が判らない状態で正確性に欠いた安全運転支援が行われてしまうのを未然に防止できる。
さらに、この場合、車載機に、安全運転支援が停止したことをドライバに報知する出力部を備えていてもよく、この場合には、ドライバがその旨を認識することができる。なお、この出力部としては、ドライバに視覚で注意喚起するディスプレイや、音声で注意喚起するスピーカ装置等を採用することができる。
【００１５】
本発明の路車間通信システムの車線番号認識方法は、道路を走行する車両の車載機と、前記道路上の異なる車線に対応して配置された少なくとも２つの投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記各投受光器が、対応する車線に設けた所定範囲の通信領域において前記車載機から送信されるアップリンク情報を受信すると、当該投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記投受光器から前記車載機に対して送信する路車間通信システムの方法であって、前記車載機が受信した前記ダウンリンク情報に含まれる車線通知情報における前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断し、前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続することを特徴としている。
【００１６】
上記のように構成された車線番号認識方法によれば、前記路車間通信システムと同様に、車載機が、自身の車両ＩＤに対応する車線番号が１つか否かを判断し、１つでない場合にアップリンク情報の送信を継続する。前記アップリンク情報の送信を継続する間に、車両は投受光器に接近し続けるので、車載機からのアップリンク光が隣接する車線の投受光器に到達する確率は漸次減少し、当該車両が走行している車線の投受光器にのみアップリンク情報が受信される確率が高まる。これにより、光ビーコンから送信されるダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の車両ＩＤを、車両が実際に走行している１つの車線番号のみに対応付けたものとすることができ、この結果、車載機に、車両の走行している車線番号を高い精度で認識させることができる。
【００１７】
また、本発明の車載機は、道路を走行する車両に搭載され、前記道路上の異なる車線それぞれに対応して配置された光ビーコンの投受光器にアップリンク情報を送信するとともに、このアップリンク情報を受信した投受光器に対応する車線の車線番号と前記アップリンク情報に含まれる車両ＩＤとを対応付けた車線通知情報を含むダウンリンク情報を前記光ビーコンから受信するものであって、受信した前記車線通知情報における前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する判断部と、前記判断部が前記車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、前記アップリンク情報の送信を継続する制御部とを有していることを特徴としている。
【００１８】
上記のように構成された車載機は、前記路車間通信システムと同様に、自身の車両ＩＤに対応する車線番号が１つか否かを判断し、１つでない場合にアップリンク情報の送信を継続する。前記アップリンク情報の送信を継続する間に、車両は走行し、投受光器に接近し続けるので、車載機からのアップリンク光が隣接する車線の投受光器に到達する確率は漸次減少し、当該車両が走行している車線の投受光器にのみアップリンク情報が受信される確率が高まる。これにより、光ビーコンから送信されるダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の車両ＩＤを、車両が実際に走行している１つの車線番号のみに対応付けたものとすることができ、この結果、車載機に、車両の走行している車線番号を高い精度で認識させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、自車両の走行している走行車線をより高い精度で認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、光ビーコンを含む路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１に示すように、この路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム１と、道路Ｒを走行する各車両Ｃに搭載された車載機２とから構成されている。
【００２１】
交通管制システム１は、管制室に設けられた中央装置３と、道路Ｒの各所に多数設置された光ビーコン（光学式車両感知器）４とから構成されている。光ビーコン４は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機２との間で双方向通信を行う。なお、中央装置３は交通管制室に設けられている。
【００２２】
〔光ビーコンの構成〕
光ビーコン４は、電話回線等の通信回線５を介して中央装置３と接続された通信インタフェースである通信部６と、この通信部６が接続されたビーコン制御機７と、この制御機７のセンサ用インタフェースに接続された複数（図例では４つ）の投受光器８とを備えている。
各投受光器８は、筐体９の内部に発光ダイオード（ＬＥＤ）１０、フォトセンサ１１を収納して構成されている（図３参照）。このうち、ＬＥＤ１０は、近赤外線よりなるダウンリンク情報を後述する通信領域Ａに発光し、フォトセンサ１１は、車載機２からの近赤外線よりなるアップリンク情報を受光する。
【００２３】
図２は、上記光ビーコン４の平面図である。
図２に示すように、本実施形態の光ビーコン４は、同じ方向の複数（図例では４つ）の車線Ｒ１〜Ｒ４を有する道路Ｒに設置されており、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応して設けられた前記複数の投受光器８と、これらの投受光器８を一括制御する制御部である一台の前記ビーコン制御機７とを備えている。
上記ビーコン制御機７は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するマイコンにより構成されており、通信部６による中央装置３との双方向通信と、投受光器８による車載機２との路車間通信を行う通信制御を行う。なお、このビーコン制御機７による路車間通信の内容については後述する。
【００２４】
ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１３に設置されており、各投受光器８は、支柱１３から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１４に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
各投受光器８のＬＥＤ１０は、各車線Ｒ１〜Ｒ４の直下よりも上流側に向けて近赤外線を発光しており、これにより、車載機２との間で路車間通信を行うための通信領域Ａが当該ヘッド８の上流側（図２の右側）に設定されている。
【００２５】
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａを示す側面図である。
図３に示すように、光ビーコン４の通信領域Ａは、後述する車載機２の車載ヘッド（投受光器）２７（図４参照）が、ダウンリンク情報を受信することができるダウンリンク領域（図３において実線のハッチングを設けた領域）ＤＡと、光ビーコン４の投受光器８がアップリンク情報を受信することができる所定範囲の通信領域としてのアップリンク領域（図３において破線のハッチングを設けた領域）ＵＡとからなる。
【００２６】
光ビーコン（光学式車両感知器）４の「近赤外線式インタフェース規格」では、アップリンク領域ＵＡは、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の上流部分（図３の右側部分）と重複しており、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端ｃは互いに一致している。従って、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さは通信領域Ａ全体の同方向長さと一致する。
また、上記規格では、一般道向けの光ビーコン４の場合で、ダウンリンク領域ＤＡの正式な下流端ａは、投受光器８の直下の１．０〜１．３ｍ上流側に位置し、ダウンリンク領域ＤＡの正式な下流端ａからアップリンク領域ＵＡの正式な下流端ｂまでの距離は２．１ｍと規定されている。また、アップリンク領域ＵＡの正式な下流端ｂから同領域ＵＡの正式な上流端ｃまでの距離は１．６ｍと規定されている。この場合、正式な通信領域Ａの車両進行方向の全長（ａｃ間の長さ）は３．７ｍとなる。もっとも、各領域ＤＡ，ＵＡの車両進行方向長さは上記各数値に限定されない。
なお、実際に配置されている光ビーコンでは、ダウンリンク領域ＤＡの上流端が、アップリンク領域ＵＡの上流端よりも上流側に設定されている場合がある。
【００２７】
〔車載機及び車両の構成〕
図４は、光ビーコン４、及び、これと路車間通信する車載機２が搭載された車両Ｃの概略構成図である。
図４に示すように、この車両Ｃは、ドライバの搭乗席（図示せず）を有する車体２１と、この車体２１に搭載された前記車載機２と、車両Ｃの各部を統合制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２２と、車体２１を駆動するエンジン２３と、車体２１を制動するブレーキ装置２４と、車両Ｃの現時の速度を常時検出している速度検出器２５とを備えている。ＥＣＵ２２は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン２３の駆動制御や、ブレーキ操作に基づく制動制御等、車両Ｃに対する各種の制御を行う。
【００２８】
車載機２は、車載コンピュータ２６と、このコンピュータ２６のセンサ用インタフェースに接続された車載ヘッド２７と、搭乗席のドライバに対するヒューマンインタフェースとしてのディスプレイ２８及びスピーカ装置２９とを備えている。
上記車載ヘッド２７は、光ビーコンの投受光器８と同様に、発光ダイオード（ＬＥＤ）とフォトセンサを備えている（図示せず）。このうち、ＬＥＤは、近赤外線よりなるアップリンク情報を発光し、フォトセンサは、通信領域Ａに発光された近赤外線よりなるダウンリンク情報を受光する。
【００２９】
車載コンピュータ２６は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するマイコンによって構成されており、車載ヘッド２７による光ビーコン４との路車間通信の制御処理を行う。
また、車載コンピュータ２６は、本発明に関連する所定の各機能を実行するプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムが実行する機能部として判断部２６ａ、制御部２６ｂ、支援制御部２６ｃ、及び停止部２６ｄを備えている。なお、これらの各機能部２６ａ〜２６ｄの処理内容については後述する。
【００３０】
〔路車間通信〕
図５は、通信領域Ａにおいて、投受光器８と車載ヘッド２７との間で行われる双方向での路車間通信の手順を示している。以下、図５を参照しつつ、本実施形態の路車間通信の内容を説明する。
まず、光ビーコン４のビーコン制御機７は、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応する投受光器８から、ダウンリンクの切り替え前の第一情報として、車線通知情報を含む第一のダウンリンク情報３４を、各車線Ｒ１〜Ｒ４のダウンリンク領域ＤＡに所定の送信周期で常に送信し続けている（図５のＦ１）。なお、この段階では、車線通知情報には未だ車両ＩＤは格納されていない。
【００３１】
車載機２を搭載した車両Ｃが実際のアップリンク領域ＵＡの上流側部分に進入すると、すなわち、車両Ｃが図３に示す上流端ｃを通過すると、車載ヘッド２７が車線通知情報（車両ＩＤ無し）を含む第一のダウンリンク情報３４を受信する。
この際、車載機２の車載コンピュータ２６は、当該車両Ｃが実際の通信領域Ａ内に存在していることを認識する。その後、車載コンピュータ２６は、アップリンク情報３５の送信を開始し（図５のＦ２）、このアップリンク情報３５を投受光器８に対して所定の送信周期で送信する（図５のＦ３）。
【００３２】
車載コンピュータ２６は、車両Ｃの車載機２に付与される特定の車両ＩＤを上記アップリンク情報３５に格納して当該アップリンク情報３５を送信し、ビーコン間の旅行時間情報を有している場合には、この情報もアップリンク情報３５に含ませる。また、車載コンピュータ２６は、光ビーコン４のビーコン制御機７がダウンリンクの切り替えを行ったことを認識するまで、当該アップリンク情報３５を送信し続ける。
【００３３】
本実施形態では、ビーコン制御機７は、車両ＩＤを含むアップリンク情報３５を受信すると（図５のＦ４）、ダウンリンクの切り替えを行う。
ビーコン制御機７は、上記ダウンリンクの切り替え後の第二情報として、アップリンク情報３５に格納された車両ＩＤ情報を含む第二のダウンリンク情報３６を生成する（図５のＦ５）。
第二のダウンリンク情報３６には、車載コンピュータ２６に自車両が走行する車線を認識させるための車線通知情報の他、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報、及び、ドライバに対する安全運転支援のための支援情報等が含まれている。アップリンク情報３５から取得した車両ＩＤは、当該アップリンク情報３５を受信した投受光器８に対応する車線番号が対応付けられた状態で車線通知情報に格納される。
【００３４】
第二のダウンリンク情報３６は、図５に示すように、単一又は複数の最小フレーム３７で構成されている。前記「近赤外線式インタフェース規格」によれば、この最小フレーム３７のデータ量は合計１２８バイトと規定され、ヘッダ部３８に５バイト、実データ部３９に１２３バイトが割り当てられている。
前記規格によれば、第二のダウンリンク情報３６は、１〜８０個の最小フレーム３７で構成することができ、送信可能時間は２５０ｍｓに設定されている。また、このダウンリンク情報３６は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム３７で構成される。最小フレーム３７の送信周期は約１ｍｓであるので、例えば、三つの最小フレーム３７で一つのダウンリンク情報３６を構成する場合には、ダウンリンク情報３６の送信周期は約３ｍｓとなる。上記構成の第二のダウンリンク情報３６は、車載コンピュータ２６が、後述のように自身の走行している車線番号を認識した後に、送信可能な時間の範囲内で繰り返し送信される。
【００３５】
ビーコン制御装置７は、第二のダウンリンク情報３６を生成した後、ダウンリンクの切り替えを行って（図５のＦ６）、第二のダウンリンク情報３６の送信を開始する（図５のＦ７）。
【００３６】
車載機２の車載コンピュータ２６は、第二のダウンリンク情報３６を受信し、受信した第二のダウンリンク情報３６に含まれる車線通知情報に自身の車両ＩＤが格納されていることを確認した時点で光ビーコン４でのダウンリンクの切り替えを認識する（図５のＦ８）。
【００３７】
次に車載機２の車載コンピュータ２６の判断部２６ａは、第二のダウンリンク情報３６に含まれる車線通知情報における自身の車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられているか否かを判断する（図５のＦ９）。
【００３８】
判断部２６ａが自身の車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていると判断した場合、車載コンピュータ２６の制御部２６ｂは、アップリンク情報３５の送信を中止し、現状当該車両ＩＤに対応付けられている車線番号を自車両である車両Ｃの走行する車線の車線番号として認識する（図５のＦ１０）。そして、車載コンピュータ２６は、自車両が走行している車線番号、及びその他ドライバに対する安全運転支援のための支援情報等に基づいて、ドライバに対する安全運転支援を行う。
【００３９】
一方、判断部２６ａが自身の車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていないと判断した場合、車載コンピュータ２６の制御部２６ｂは、自身の車両ＩＤを格納したアップリンク情報３５の送信を継続する（図５のＦ２）。
そして、再度、アップリンク情報３５を受信（図５のＦ４）したビーコン制御機７は、改めて第二のダウンリンク情報３６を生成し（図５のＦ５）、ダウンリンクの切り替えを行い（図５のＦ６）、更新された新たな第二のダウンリンク情報３６を送信する。
このように、図５のＦ２〜Ｆ９はルーチンを構成しており、このルーチンを繰り返す間に、車線通知情報の車両ＩＤが１つの車線番号に対応付けられていると判断部２６ａが判断すると、制御部２６ｂは、上記同様、アップリンク情報３５の送信を中止し、現状自身の車両ＩＤに対応付けられている車線番号を、自車両である車両Ｃの走行する車線の車線番号として認識する。
なお、この車両Ｃの走行する車線の車線番号を認識する際の態様については後に詳述する。
【００４０】
また、図５のＦ２からＦ９によって構成されるルーチンを繰り返す際において、車載機２が最初にアップリンク情報３５を送信してから所定時間経過するか、もしくはダウンリンク情報３４，３６が受信されない状態となるか、のいずれかの状態となると（図５のＦ１１）、制御部２６ｂは、車線番号を認識できなかったものと判断する（図５のＦ１２）。
【００４１】
〔安全運転支援〕
図５のＦ１０において、車載コンピュータ２６の制御部２６ｂが、自車両である車両Ｃの走行する車線の車線番号を認識すると、車載コンピュータ２６は、この認識した自車両が走行している車線の情報に基づいて、ドライバに対する安全運転支援を行う。
例えば、車載コンピュータ２６が、目的地への道順として右折を想定しているにもかかわらず、車両が直進車線を走行している場合、ドライバに対して、ディスプレイ２８やスピーカ装置２９によって、車線変更を促すこともできるし、車載コンピュータ２６自身が、車両の走行を制御して自動的に車線変更を行うこともできる。
【００４２】
一方、図５のＦ１２において、車載コンピュータ２６の制御部２６ｂが、車線番号を認識できなかったと判断すると、車載コンピュータ２６の停止部２６ｄは、支援制御部２６ｃによる安全運転支援を停止させる。
車載コンピュータ２６は、この停止部２６ｄが作動して安全運転支援が停止されると、その旨の注意喚起表示をディスプレイ２８に表示させたり、或いは、その旨の音声出力をスピーカ装置２９から発声させたりして、ドライバに報知する。なお、ディスプレイ２８とスピーカ装置２９の双方で、安全運転支援の停止をドライバに報知してもよい。
【００４３】
このように本実施形態では、車線番号が認識されなければ、停止部２６ｄが安全運転支援を停止させるので、車載コンピュータ２６が車線番号が判らない状態で正確性に欠いた安全運転支援を行ってしまうのを未然に防止できる。
さらに、停止部２６ｄが作動して安全運転支援が停止したことを、上記ディスプレイ２８や、スピーカ装置２９等の出力部によってドライバに報知できるので、ドライバがその旨を速やかに認識することができる。
【００４４】
〔車線通知情報について〕
図６は、第二のダウンリンク情報３６に含まれる車線通知情報の態様を説明するための模式図である。ここで、各車線Ｒ１〜Ｒ４には、車線番号として、それぞれ「１」〜「４」が付与されているものとする。
ビーコン制御機７にて生成され、投受光器８より送信される第二のダウンリンク情報３６は、上述のように、単一又は複数の最小フレーム３７よりなり、これら最小フレーム３７によって、各種データ５０とともに、車線通知情報５１を含んで構成されている。この車線通知情報５１は、図のように、車線Ｒ１〜Ｒ４を示す車線番号ごとに車両ＩＤを格納する格納フィールド５２を有しており、各車両ＩＤに対して車線番号を対応付けることができる。このため、異なる車線Ｒ１〜Ｒ４を走行する各車両の車載コンピュータ２６は、受信した第二のダウンリンク情報３６の内、格納フィールド５２中のいずれに自車両の車両ＩＤが格納されているかを判断することにより、自車両が車線Ｒ１〜Ｒ４の内のいずれの車線を走行しているかを認識できる。
【００４５】
図６では、例えば、車線Ｒ１と車線Ｒ３の通信領域Ａに、それぞれ車両Ｃ１，Ｃ３が存在している場合を示しており、これら車両Ｃ１，Ｃ３の車載機２は、車線Ｒ１，Ｒ３に配置された投受光器８に対して、自身の車両ＩＤ（例えば、ｃ１，ｃ３）を含んだアップリンク情報３５を送信する。これらアップリンク情報３５に対応して送信される第二のダウンリンク情報３６は、車両Ｃ１，Ｃ３の車両ＩＤ「ｃ１」，「ｃ３」が、それぞれ、格納フィールド５２中の車線Ｒ１を示す車線番号「１」の位置、及び、車線Ｒ３を示す車線番号「３」の位置に格納される。
また、アップリンク情報３５を受信していない投受光器８に対応する車線においては、車両がいないと判断される。この車両がいないと判断した車線については、車両ＩＤの代わりに０を格納する。このため、図６においては、格納フィールド５２中の車線Ｒ２を示す車線番号「２」の位置、及び車線Ｒ４を示す車線番号「４」の位置に、０が格納される。
【００４６】
なお、図６においては、格納フィールド５２中の車線Ｒ１及びＲ３を示す車線番号「１」，「３」の位置には、それぞれ車両ＩＤ「ｃ１」，「ｃ３」が格納されているが、例えば、同一の車両ＩＤが複数の車線番号の位置にそれぞれ格納され、１つの車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられる場合がある。その理由は、上述したように、図７に示すような現象が生じる場合があるからである。
この点について、以下に説明する。
【００４７】
〔１つの車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられる場合について〕
図７は、車両Ｃが道路Ｒの車線Ｒ２を走行している際のアップリンク光の状態を示す平面図である。図において、車両Ｃが、通信領域Ａに進入すると、上述のように、車載機２は、第一のダウンリンク情報３４を受信することによって、アップリンク情報３５の送信を開始する。図のように、アップリンク情報３５を送信するために車載ヘッド２７から出射されるアップリンク光Ｌ１は、所定の発散角度をもって進行方向に向かって発散しながら出射される。このため、図７中、車両Ｃが通信領域Ａに進入した直後の位置にある場合、アップリンク光Ｌ１が、車線Ｒ２に設置された投受光器８のみならず、隣接する車線Ｒ１、Ｒ３に設置された投受光器８にも到達する場合がある。
この場合、上述したように、前記「近赤外線式インタフェース規格」によれば、光ビーコンは、第一車線の車線番号が対応付けられた当該車載機の車両ＩＤと、第二車線の車線番号が対応付けられた同じ車両ＩＤと、を車線通知情報の中に格納し、第二のダウンリンク情報として送信するものとされている。
【００４８】
図８は、図７における第二のダウンリンク情報３６の車線通知情報５１の内容を示す模式図である。図８において、車両Ｃは、実線及び破線で示しており、これらはそれぞれ、図７において、実線及び破線で示した車両Ｃの位置関係に対応している。
図８中のアップリンク光Ｌ１に対応して送信される第二のダウンリンク情報３６に格納される車線通知情報５１は、格納フィールド５２中の車線Ｒ１〜Ｒ３を示す車線番号「１」〜「３」の位置に、全て同一の車両ＩＤ「ｃ１」が格納されており、車両ＩＤ「ｃ１」が、１つの車線番号に対応付けられておらず、複数の車線番号に対応付けられている。このような状態は、前記規格に沿った仕様ではあるが、この情報を受信した車載機２は、自身の走行している車線番号を認識できない。
【００４９】
〔車載機による車線番号の認識方法〕
上記図８のように、自身の車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられている場合、車載機２の車載コンピュータ２６における制御部２６ｂは、さらに継続してアップリンク情報３５を送信するため（図５のＦ９，Ｆ２）、再度、改めて更新された第二のダウンリンク情報３６が投受光器８より送信される（図５のＦ５〜Ｆ７）。
つまり、本システムでは、第二のダウンリンク情報３６内の車線通知情報５１に格納された車両ＩＤが、複数の車線番号に対応付けられている間は、判断部２６ａによる、アップリンク情報３５に対応して更新し送信される第二のダウンリンク情報３６内の車線通知情報５１に格納された車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられているか否かの判断と、制御部２６ｂによるアップリンク情報３５の送信とを繰り返すこととなる。
換言すると、車載機２の判断部２６ａが自身の車両ＩＤに対応付けられた車線番号が１つでないと判断する場合には、制御部２６ｂはアップリンク情報３５の送信を継続する。
【００５０】
このとき、最初のアップリンク情報３５の送信時と、その後、制御部２６ｂの判断により継続して送信されるアップリンク情報３５の送信時との間には、所定の時間のずれがあり、この間に、例えば走行速度Ｖで投受光器８に向かって走行している車両Ｃは、より投受光器８に接近する。
例えば、図７では、実線で示した車両Ｃの位置で車載機２が最初に出射したアップリンク光Ｌ１と、その後、車両Ｃが前方へ進み、より投受光器８に接近した位置（破線で示した車両Ｃの位置）から車載機２が再度出射したアップリンク光Ｌ２の投受光器８に対する位置関係を示している。
【００５１】
図７において、上述したように、車両Ｃが実線の位置の場合、アップリンク光Ｌ１が、車線Ｒ２に設置された投受光器８のみならず、隣接する車線Ｒ１、Ｒ３に設置された投受光器８にも到達している。
車載機２から出射されるアップリンク光Ｌ１，Ｌ２は、所定の角度で車両の進行方向に向かって発散しているので、車両Ｃが投受光器８に近づけば近づくほど、その発散幅が小さくなる。このため、図７のように、前方に進んだ車両Ｃの位置から出射したアップリンク光Ｌ２の投受光器８の受光面８ａにおける発散幅Ｄ２は、実線で示した車両Ｃの位置から出射したアップリンク光Ｌ１の受光面８ａにおける発散幅Ｄ１よりも相対的に小さくなる。これにより、車両Ｃが走行している車線Ｒ２に配置された投受光器８のみにアップリンク光Ｌ２が到達し易くなる。すなわち、アップリンク光の投受光器８到達時における発散幅が相対的に小さくなることで、アップリンク光が車両Ｃの走行する車線に隣接する車線の投受光器８に到達する確率が減少する。
【００５２】
従って、上記のように、車載機２が、アップリンク情報３５の送信を継続する間にも、車両Ｃは投受光器８に接近し続けるので、車載機２からのアップリンク光が隣接する車線の投受光器８に到達する確率は漸次減少し、当該車両Ｃが走行している車線の投受光器８にのみアップリンク情報３５が受信される確率が高まる。
そして、最終的に、実際に走行している１つの車線番号が当該車両Ｃの車両ＩＤに対応付けられた車線通知情報５１が格納された第二のダウンリンク情報３６が得られる。
【００５３】
このように、車載機２は、車線Ｒ２に配置された投受光器８にのみ受信される地点までアップリンク情報３５の送信を継続することで、光ビーコン４から通知される車線番号を１つのみにすることができる。
図８に示すように、車両Ｃが破線で示す位置まで進行した地点で受信する車線通知情報５１では、自身の車両ＩＤ「ｃ１」に対応付けられた車線番号が「２」のみとなるため、車載コンピュータ２６の制御部２６ｂは、前記車線番号「２」を車両Ｃの走行する車線番号として認識することが可能となる。
【００５４】
以上のように、本実施形態の路車間通信システム及び車載機２によれば、車両ＩＤが複数の車線番号に対応付けられているか否かの判断と、アップリンク情報３５の送信とを繰り返す間に、アップリンク情報３５が当該車両Ｃが走行している車線の投受光器８のみに受信される確率が高まる。これにより、光ビーコン４から送信されるダウンリンク情報３５に含まれる車線通知情報５１の車両ＩＤを、車両Ｃが実際に走行している１つの車線番号のみに対応付けたものとすることができ、この結果、車載機２に、車両Ｃの走行している車線番号を高い精度で認識させることができる。
【００５５】
また、車載機２は、ドライバーに対して正確な指示を行うことができ、適切な安全運転支援を行うことができる。
特に、車載コンピュータ２６が、車両の走行を自動制御している場合には、本発明によって車線を正確に認識し、自動的に車線変更等を行うことが可能となり、大変有用である。
【００５６】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、複数の投受光器で同一のアップリンクを受信した場合、光ビーコンは、車載機に対して一切の車線番号を通知しないようにしても良いし、ダウンリンクの切替えを実施しないようにしても良い。この場合、車載機は、自身の車両ＩＤが通知されないため、投受光器に接近しながらアップリンク情報の送信を継続することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第一実施形態の路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】光ビーコンの平面図である。
【図３】光ビーコンの通信領域を示す側面図である。
【図４】光ビーコンと路車間通信する車載機が搭載された車両Ｃの概略構成図である。
【図５】通信領域で行われる路車間通信の手順とデータ内容を示す概念図である。
【図６】第二のダウンリンク情報に含まれる車線通知情報の態様を説明するための模式図である。
【図７】車両Ｃが道路Ｒの車線Ｒ２を走行している際のアップリンク光の状態を示す平面図である。
【図８】図７における第二のダウンリンク情報の車線通知情報の内容を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      交通管制システム
２      車載機
４      光ビーコン
８      投受光器
１０    発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１    フォトセンサ
２６    車載コンピュータ
２６ａ  判断部
２６ｂ  制御部
２６ｃ  支援制御部
２６ｄ  停止部
２７    車載ヘッド
３４    第一のダウンリンク情報
３５    アップリンク情報
３６    第二のダウンリンク情報
５１    車線通知情報
Ａ    通信領域
Ｃ      車両
Ｒ      道路
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４  車線
【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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