JP2007102690A - 走行支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】迅速に他車両を認識できるようにする。
【解決手段】走行支援システム１は、通信センタ２と、車両に搭載されこの通信センタ２と通信可能で且つ車車間通信が可能な車載器３Ａ，３Ｂとを備えている。車載器３Ａの制御装置１１は、通信装置８のアンテナビーム指向方向を調整することが可能で、自車両が特定区域に進入したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を取得し、この走行情報及び自車両の車車間通信接続先を通信センタ２に送信し、通信センタ２は、車載器３Ａから特定区域における走行情報を受信したときに、各車両における最適アンテナビーム指向方向を決定してアンテナビーム指向方向データ及び他車両の車車間通信接続先を送信し、さらに、前記制御装置１１は、この通信センタ２から送信されたアンテナビーム指向方向データに基づいてアンテナビーム指向方向を調整し、他車両への通信を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能な車載器とを備え、前記通信センタとの通信に基いて他車両を認識する走行支援システムに関する。

従来、走行支援システムの一つに、車両の衝突を防止するための衝突防止システムがある。この衝突防止システムにおいては、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能で且つ車車間通信が可能な車載器とを備え、前記通信センタとの通信及び車車間通信に基いて他車両との衝突を防止する衝突防止システムがある（例えば特許文献１）。
特開２００４−１７１２６９号公報 上述の衝突防止システムでは、前記車載器は、自車両が特定区域（交差点など）に進入すると、自車位置及び自車両の速度並び走行方向などの走行情報を前記通信センタに送信し、通信センタでは、前記特定区域における車両の走行情報を受信すると、送信元の車両の車載器に他車両の走行情報を送信する。この他車両の走行情報を受け取った車載器では、当該他車両と車車間通信をして衝突を回避する処理を行うようにしている。

ところで、衝突を回避するために、他車両と車車間通信を行う場合、迅速な通信接続を図ることが要求される。
また、衝突を回避するために、衝突防止レーダを備えたものもあり、このものでは、通信センタから他車両の走行情報が送信されると、当該レーダの動作を開始して目的車両を発見するようにしているが、この場合も目的車両を素早く発見することが衝突発生防止に極めて有効である。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能で且つ車車間通信が可能な車載器とを備え、前記通信センタとの通信及び前記車車間通信に基いて他車両を認識して走行を支援する走行支援システムにおいて、他車両と迅速な通信接続を図り得て、迅速に他車両を認識できる走行支援システムを提供し、第2の目的は、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能な車載器を備えると共に、他車両を認識するアンテナを有するレーダを備え、前記通信センタとの通信及びレーダによる他車位置認識に基づいて走行を支援する走行支援システムにおいて、レーダによる他車確認を迅速にできて、迅速に他車両を認識できる走行支援システムを提供することにある。

請求項１の発明は、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能で且つ車車間通信が可能な車載器とを備え、前記通信センタとの通信及び前記車車間通信に基いて他車両を認識して走行を支援する走行支援システムであって、前記車載器は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、指向性のあるアンテナを備えた車車間用通信手段と、制御手段と、前記アンテナの指向方向を調整することが可能なアンテナビーム調整手段と備え、前記制御手段は、前記自車位置検出手段に基づいて自車両が特定区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を取得し、この走行情報及び自車両の車車間通信接続先を前記通信センタに送信する構成であり、前記通信センタは、前記特定区域における走行情報を受信したときに、各車両における方向情報に基づいて送信元のアンテナビーム指向方向を例えば他車両との最適な伝播路を得るように決定し、当該送信元の車両の車載器に当該アンテナビーム指向方向データ及び他車両の車車間通信接続先を送信する通知手段を備え、さらに、前記制御手段は、この通信センタから送信されたアンテナビーム指向方向データに基づいて前記アンテナビーム調整手段を介して前記アンテナビーム指向方向を調整し、車車間通信手段を介して前記他車両の車車間通信接続先への車車間通信を制御する構成であることを特徴とするものである。

この請求項１の発明によれば、自車両が、信号のない交差点などの特定区域に進入したときに通信センタに自車両の走行情報を送信し、通信センタは、各車両における方向情報に基づいて送信元のアンテナビーム指向方向を例えば他車両との最適な伝播路を得るように決定し、そして当該通信センタからはアンテナビーム指向方向データ及び他車両の車車間通信接続先を受け取り、車車間通信手段のアンテナビーム指向方向を調整して最適なアンテナビーム方向例えば当該他車両の方向へ指向させるから、他車両と迅速な車車間通信接続を図り得て、迅速に他車両を認識できる。なお、この発明で、車両とは、走行可能な移動体全般をいうものである。

また、請求項２の発明は、通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能な車載器を備えると共に、他車両を認識するアンテナを有するレーダを備え、前記通信センタとの通信及びレーダによる他車位置認識に基づいて走行を支援する走行支援システムであって、前記車載器は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、前記レーダのアンテナビーム指向方向を調整することが可能なアンテナビーム調整手段と、制御手段と備え、前記制御手段は、前記自車位置検出手段に基づいて自車両が特定区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を取得し、この走行情報データを前記通信センタに送信する構成であり、前記通信センタは、前記特定区域における走行情報を受信したときに、各車両における方向情報に基づいて送信元のアンテナビーム指向方向を決定し、当該送信元の車両の車載器に当該アンテナビーム指向方向データを送信する通知手段を備え、さらに、前記制御手段は、前記通信センタから送信されたアンテナビーム指向方向データに基づいて前記アンテナビーム調整手段を介して前記アンテナビーム指向方向を調整し、前記レーダによる他車認識を制御する構成であることを特徴とするものである。

この請求項２の発明によれば、自車両が、信号のない交差点などの特定区域に進入したときに通信センタに自車両の走行情報を送信し、通信センタからはアンテナビーム指向方向データを受け取り、レーダのアンテナビーム指向方向を調整して当該他車両の方向へ指向させるから、他車両を迅速に認識できる。

この場合、前記特定区域には交差点が含まれ、この特定区域は、交差点部分の第1の区域と、この交差点にから遠ざかる方向へ順に第2の区域及び第３の区域とに区分され、前記制御手段は、第３の区域に進入したことを検出したときに前記通信センタと通信を接続し、第2の区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を該通信センタに送信し、前記第１の区域に進入したときに、前記アンテナビーム調整手段を介してアンテナビーム指向方向調整を行う構成としても良い（請求項３の発明）。
この請求項３の発明によれば、交差点という特定区域に進入する段階ごとに所定の制御を逐次行うことにより、通信タイミングの遅れやアンテナビーム指向方向の調整遅れを確実に防止できる。

また、前記通信センタの通知手段は、アンテナビーム指向方向データを送信することに加え、予め定められた状況に応じて通知内容を選択して送信するようにしても良い（請求項４の発明）。この請求項４の発明によれば、通信センタは、アンテナビーム指向方向データに加えて、種々の状況に応じて選択された最適な通知内容を通知できるようになる。例えば深夜という状況では、特定区域に進入する全ての車両の走行情報を送信し、進入車両が異常走行している状況であるときには当該車両の走行情報を送信し、自車両の動作に応じて特定車両の走行情報のみを送信する（自車両が左折する場合、自動２輪車のみの走行情報データを送信する）。

以下、本発明の第1の実施例について図1ないし図５を参照して説明する。図1には走行支援システム１を示している。この走行支援システム１は、通信センタ２と多数の車載器（便宜上２つ）３Ａ、３Ｂを備えて構成されている。通信センタ２は例えばサーバーから構成されており、これは一つでも、複数分散して設けても良い。この通信センタ２には、ネットワーク（広域通信網）４を介して各車載器３Ａ、３Ｂと通信するネットワーク用通信装置５、制御用プログラムや状況判定のための判定基準、あるいは地図データなどを記憶した記憶装置６、通信やデータ授受を制御する制御装置７を備えて構成されている。この制御装置７は通知手段たるもので、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを含んで構成されている。

車載器３Ａは、車両に搭載されるもので、車車間通信手段としての通信装置８、前記通信センタ２とネットワーク４を介して通信するネットワーク用通信装置９、地図データなどを記憶した記憶装置１０、通信やデータ授受を制御する制御装置１１、自車位置検出手段たる位置検出装置１２、例えばＬＣＤからなる表示装置１３、音声出力装置１４及び操作スイッチ群１５を備えて構成されている。前記通信装置８は、Bluetooth（登録商標）や無線ＬＡＮなどから構成されており、通信制御部８ａ、複数（例えば４つ）のアンテナ（アレーアンテナ）８ｂ及びアンテナビーム指向方向調整部８ｃを有してなる。通信制御部８ａは制御装置１１からの指令に応じた通信データを作成してアンテナビーム指向方向調整部８ｃを介してアンテナ８ｂから送信し、また、アンテナ８ｂで受信した信号をアンテナビーム指向方向調整部８ｃを介して取得してデコードして制御装置１１に転送する。前記ネットワーク４は携帯電話回線網などを含んで構成されている。

前記アンテナビーム指向方向調整部８は、アンテナビーム調整手段たるものであり、図２に示すように、各アンテナ８ｂごとに低雑音増幅器８ｂ１、電力減衰器８ｂ２、位相可変器８ｂ３を設け、制御部８ｂ４により前記電力減衰器８ｂ２、位相可変器８ｂ３の送信信号及び受信信号に対する重み付けをすることにより、送受信系のアンテナビーム指向方向を調整できる構成となっている。

前記記憶装置１０は、ＤＶＤドライブあるいはハードディスクドライブなどの大容量記憶装置から構成されており、これは記憶した地図データには、特定区域Ｚとして信号機の無い交差点が予め設定されており、この交差点には、図３に示すように交差点部分の区域を第1の区域であるＺ１ゾーンとし、この交差点にから遠ざかる方向へ順に第2の区域であるＺ２ゾーン及び第３の区域であるＺ３ゾーンとして設定している。

前記制御装置１１は制御手段たるものであり、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを含んで構成されている。位置検出装置１２は、ＧＰＳ受信機、ジャイロ、車速センサなどを備えて構成されており、自車位置を検出するものである。操作スイッチ群１５は、図示しないリモコンや、表示装置１３の画面上のタッチパネルスイッチなどから構成されている。
前記制御装置１１、記憶装置１０、位置検出装置１２、表示装置１３、音声出力装置１４、操作スイッチ群１５はナビゲーション装置１６を構成しており、前記操作スイッチ群１５から目的地の設定操作があると、現在位置から目的地までの経路を演算して、経路を設定し、走行時には、表示装置１３及び音声出力装置１４により経路案内をするようになっている。また、単に、自車両の走行位置表示も行い得るようになっている。

他の車両に搭載される車載器３Ｂも、この車載器３Ａと同じ構成である。
さて、前記車載器３Ａにおける制御装置１１及び通信センタ２における制御装置７の制御内容について、図４及び図５を参照して説明する。経路案内時や自車両の走行位置表示時において、制御装置１１は図４に示すように制御動作し、制御装置７は図５に示すように制御動作する。図４において、制御装置１１は、まず、位置検出装置１２により自車位置を検出し（ステップＳ１）、Ｚ３ゾーンに進入したか否かを判断し（ステップＳ２）、自車両がＺ３ゾーンに進入すると、ネットワーク用通信装置９を介して通信センタ２に通信を接続し（ステップＳ３）、接続状態を保持する（ステップＳ４）。

この後、自車両がＺ２ゾーンに進入すると（ステップＳ５で判断）、この時点での自車両の走行情報（自車位置情報や、速度情報、移動軌跡情報、方向指示器右左折情報などを含む）を取得して、通信センタ２に、この走行情報と、自車両の車車間通信接続先（接続用固有ＩＤ）送信し（ステップＳ６）、通信センタ２からの情報送信を待つ（ステップＳ７）。

ここで、通信センタ２の制御装置７は図５に示すように、車両からの走行情報を待っており（ステップＴ１）、当該走行情報を受信すると、各車両の走行情報に基づいて各車両のアンテナビーム指向方向に必要なアンテナビーム指向方向データを作成する（ステップＴ２）。例えばＺ３ゾーンに他の車両が進入しようとしている場合あるいは進入している場合には、一つの車両及び他の車両に対して相手車両方向と最適な伝播路を得るようなアンテナビーム指向方向（アンテナビーム方向）とするアンテナビーム指向方向データを作成する。そして、走行状況に応じて各車両に通知する通知内容を選択する（ステップＴ３）。この「走行状況に応じた通知内容」は例えば（ａ）〜（ｃ）である。（ａ）時間が深夜という状況においては、交差点に進入するすべての車両の走行情報を通知内容とする。（ｂ）進入車両の走行状態を推定し異常状態（ふらつきや速度過剰など）と推定した場合には、当該進入車両の走行情報を最優先の通知内容とする。（ｃ）車両が左折する場合には、当該車両に対しては、自動２輪車の走行情報を通知内容とする。

そして、このステップＴ３の後は、ステップＴ４で、前記作成したアンテナビーム指向方向データと、選択した通知内容と、他車両の車車間通信接続先（接続用固有ＩＤ）を送信する。この通信センタ２からの送信は、車載器３Ａでは図４のステップＳ７により受信有りと判断されるものである。
当該ステップＳ７において、通信センタ２からの情報送信有りが判断されると、通信センタ２からのアンテナビーム指向方向データに基づいてアンテナビーム指向方向の調整をスタンバイすると共に相手車両との車車間通信をスタンバイする（ステップＳ８）。そして、自車両がＺ１ゾーンに進入すると（ステップＳ９）、アンテナビーム指向方向調整部８ｃを介してアンテナビーム指向方向を最適な指向方向例えば相手車両（他車両）方向へ指向させると共に相手車両と通信接続を開始する（ステップＳ１０）。この場合、アンテナビーム指向方向が目的とする他車方向へ指向しているから、素早く通信が接続される。この場合、自車両の走行状況と他車両の走行状況とを相互に通信する。

そして、ステップＳ１１で相手車両を監視し（相手車両は自車両を監視し）、例えば自車両の走行状況と他車両の走行状況から出合いがしらとなることが予測されるときには、制動動作を促したり自車両の運転者にあるいは他車両に警告を発したりし、もって衝突防止を図る。自車両がＺ１ゾーンから抜けると（ステップＳ１２で自車両存在無しが判断されると）、車車間通信を解除すると共に通信センタ２との通信を解除する。

このように本実施例によれば、自車両が、信号のない交差点などの特定区域Ｚに進入したときに通信センタ２に自車両の走行情報及び車車間通信接続先を送信し、通信センタ２からは他車両の走行情報及び他車両の走行情報及び車車間通信接続先を受け取り、そして、他車両の走行位置や走行速度、右左折、直進などの走行情報を判断して車車間通信用の通信装置８のアンテナビーム指向方向を当該他車両の方向へ指向させるから、他車両と迅速な通信接続を図り得て、迅速に他車両を認識できる。この結果、交差点などの特定区域における衝突を防止できる。

また、本実施例によれば、特定区域には交差点が含まれ、この特定区域Ｚは、交差点部分の第1の区域であるＺ１ゾーンと、この交差点にから遠ざかる方向へ順に第2の区域であるＺ２ゾーン及び第３の区域であるＺ３ゾーンとに区分され、制御装置１１は、自車両が前記Ｚ１ゾーンに進入したことを検出したときに前記通信センタ２と通信を接続し、前記Ｚ２ゾーンに進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報及び車車間通信接続先を該通信センタ２に送信し、前記前記Ｚ３ゾーンに進入したときに、アンテナビーム指向方向調整部８ｂを介してアンテナビーム指向方向調整を行う構成としたから、交差点という特定区域Ｚに進入する段階ごとに所定の制御を逐次行うことにより、通信タイミングの遅れやアンテナビーム指向方向の調整遅れを確実に防止できる。
また、本実施例によれば、前記通信センタ２の通知手段たる制御装置７は、アンテナビーム指向方向データを送信することに加え、予め定められた状況に応じて通知内容を選択して送信するようにしたから、通信センタ２は、種々の状況に最適な通知内容の走行情報を送信できる。

次に図６ないし図８は本発明の第２の実施例を示すものであり、この第２の実施例では、車載器３Ａ（３Ｂ）が車車間通信用の通信装置８に代えてレーダ２１を設けた点が第１の実施例と異なり、これに伴って、制御装置１１及び制御装置７の制御内容が若干異なる。以下、主たる異なる点について説明する。レーダ２1は他車両を認識するためのものであり、制御部２１ａと、複数のアンテナ（アレーアンテナ）２１ｂと、アンテナビーム指向方向調整部２１ｃとを有して構成されている。アンテナビーム指向方向調整部２１ｃは前述の第１の実施例におけるアンテナビーム指向方向調整部８ｃと同様の構成である。
この第２の実施例における通信センタ２の制御装置７の制御内容は図８に示す通りであり、この場合、車車間通信に関連する制御をレーダ動作に関連する制御に変更している点が異なる。すなわちステップＶ２においてはレーダ２１のアンテナビーム指向方向データを作成している。

またこの第２の実施例における車載器３Ａの制御装置１１の制御内容は図７に示す通りであり、この場合、車車間通信に関連する制御をレーダ動作に関連する制御に変更している点が異なる。すなわち、ステップＵ８ではレーダ２１のアンテナビーム指向方向調整についてスタンバイすると共にレーダ２１の動作開始についてスタンバイし、ステップＵ１０ではアンテナビーム指向方向調整を実行すると共にレーダ２１の動作を開始する。ステップＵ１１でレーダビームに基づいて他車両を認識する。この場合、予めアンテナビーム指向方向が他車両方向に向いているから、他車両を迅速に認識できるものである。

なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、例えば、車車間通信のための手段としては、レーザー光通信方式でも良い。また、アンテナビーム指向方向調整制御は、複数の指向性固定アンテナの何れかをアクティブにするかを選択する方式でも良い。さらに、車載器と通信センタとの通信はネットワーク通信でなくても良く、例えば所定の領域のみ管轄する特定無線通信手段を用いても良く、この場合その通信制御手段は、特定通信領域ごとに備えられているものである。また、車載器と通信センタとの通信はＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication、狭域通信）等の路側機との通信でも良い。さらに、緊急車両（救急車、消防車、警察車両など）については、これを優先して選択し、最適な伝播路にアンテナビームを制御するようにしても良い。

本発明の第１の実施例を示す走行支援システムのブロック図 アンテナビーム指向方向調整部を示すブロック図 交差点部分を示す図 車載器の制御装置の制御内容を示すフローチャート 通信センタの制御装置の制御内容を示すフローチャート 本発明の第２の実施例を示す図１相当図 図４相当図 図５相当図

符号の説明

図面中、１は走行支援システム、２は通信センタ、３Ａ、３Ｂは車載器、７は制御装置（通知手段）、８は通信装置（車車間通信手段）、８ｂはアンテナ、８ｃはアンテナビーム指向方向調整部（アンテナビーム調整手段）、１１は制御装置（制御手段）、１２は位置検出装置（自車位置検出手段）、２１はレーダ、２１ｂはアンテナ、２１ｃはアンテナビーム指向方向調整部（アンテナビーム調整手段）を示す。

Claims (4)

1. 通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能で且つ車車間通信が可能な車載器とを備え、前記通信センタとの通信及び前記車車間通信に基いて他車両を認識して走行を支援する走行支援システムであって、
   前記車載器は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、指向性のあるアンテナを備えた車車間用通信手段と、制御手段と、前記アンテナの指向方向を調整することが可能なアンテナビーム調整手段と備え、
   前記制御手段は、前記自車位置検出手段に基づいて自車両が特定区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を取得し、この走行情報及び自車両の車車間通信接続先を前記通信センタに送信する構成であり、
   前記通信センタは、前記特定区域における走行情報を受信したときに、各車両における方向情報に基づいて送信元のアンテナビーム指向方向を決定し、当該送信元の車両の車載器に当該アンテナビーム指向方向データ及び他車両の車車間通信接続先を送信する通知手段を備え、
   さらに、前記制御手段は、この通信センタから送信されたアンテナビーム指向方向データに基づいて前記アンテナビーム調整手段を介して前記アンテナビーム指向方向を調整し、車車間通信手段を介して前記他車両の車車間通信接続先への車車間通信を制御する構成であることを特徴とする走行支援システム。
2. 通信センタと、車両に搭載されこの通信センタと通信可能な車載器を備えると共に、他車両を認識するアンテナを有するレーダを備え、前記通信センタとの通信及びレーダによる他車位置認識に基づいて走行を支援する走行支援システムであって、
   前記車載器は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、前記レーダのアンテナビーム指向方向を調整することが可能なアンテナビーム調整手段と、制御手段と備え、
   前記制御手段は、前記自車位置検出手段に基づいて自車両が特定区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を取得し、この走行情報データを前記通信センタに送信する構成であり、
   前記通信センタは、前記特定区域における走行情報を受信したときに、各車両における方向情報に基づいて送信元のアンテナビーム指向方向を決定し、当該送信元の車両の車載器に当該アンテナビーム指向方向データを送信する通知手段を備え、
   さらに、前記制御手段は、前記通信センタから送信されたアンテナビーム指向方向データに基づいて前記アンテナビーム調整手段を介して前記アンテナビーム指向方向を調整し、前記レーダによる他車認識を制御する構成であることを特徴とする走行支援システム。
3. 請求項１又は２に記載の走行支援システムにおいて、
   前記特定区域には交差点が含まれ、この特定区域は、交差点部分の第1の区域と、この交差点にから遠ざかる方向へ順に第2の区域及び第３の区域とに区分され、
   前記制御手段は、第３の区域に進入したことを検出したときに前記通信センタと通信を接続し、第2の区域に進入したことを検出したときに当該自車位置及び走行状況などの走行情報を該通信センタに送信し、前記第１の区域に進入したときに、前記アンテナビーム調整手段を介してアンテナビーム指向方向調整を行う構成であることを特徴とする走行支援システム。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の走行支援システムにおいて、
   前記通信センタの通知手段は、アンテナビーム指向方向データを送信することに加え、予め定められた状況に応じて通知内容を選択して送信することを特徴とする走行支援システム。
   
   

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