安全運転支援システム及び方法、これに用いる車両及び車載機
【課題】路車間通信が不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる安全運転支援システムを提供する。
【解決手段】道路を走行する車両Ｃの運転室に設けられる投受光器２０を有する車載機２と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器８を有する光ビーコン４とを備えている。車載機２と光ビーコン３との間で光信号による双方向通信を行い、車両Ｃ側において、受信した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して安全運転支援を行う。車載コンピュータ１９は、前記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。さらに、車両Ｃのワイパ１４の運転を検出し、この検出信号に基づいて安全運転支援を停止させることができる。
【解決手段】道路を走行する車両Ｃの運転室に設けられる投受光器２０を有する車載機２と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器８を有する光ビーコン４とを備えている。車載機２と光ビーコン３との間で光信号による双方向通信を行い、車両Ｃ側において、受信した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して安全運転支援を行う。車載コンピュータ１９は、前記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。さらに、車両Ｃのワイパ１４の運転を検出し、この検出信号に基づいて安全運転支援を停止させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路側に設置した光ビーコンと車両に搭載した車載機との間で光信号による双方向通信を行い、ドライバに対して安全運転支援を行う安全運転支援システム及び方法、これに用いる車両及び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、車載機との双方向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、車載機との間で双方向通信を行う投受光器（ビーコンヘッド）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。他方、上記車載機も、光ビーコンの投受光器との間で双方向通信を行うために、ＬＥＤとフォトセンサとを有する投受光器（車載ヘッド）を備えている。そして、車載機の投受光器は、車両の運転室内において、フロントガラスの手前側のダッシュボード上等に設置されている。
【０００４】
このような路車間通信システムを、ドライバに対する安全運転支援を行うことができる安全運転支援システムとして利用することが提案されている（例えば、特願２００６−１２１６９２号、特願２００６−１２１７００号）。このシステムは、光ビーコンからのダウンリンク情報として、前方の信号機に関する信号機情報や、その信号機がある交差点手前の停止線までの距離情報を含ませ、これら情報を受信した車両側において当該情報を利用してブレーキ制御や減速指示等の制御を行うことができる。例えば前記信号機情報は、前方の信号機の灯色の情報及びその信号機が赤になるまでの時間情報であり、車両がこの信号機情報を交差点手前の上流側で受信することにより、交差点手前で信号機が赤信号に切り替わることを予め車両側に認識させ、車両の制御手段がエンジンとブレーキ装置とを制御することにより自動的に減速させ、交差点手前の停止線に従って車両を停止させることができる。
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この路車間通信システム（安全運転支援システム）では、光ビーコンと車載機との間は近赤外線を通信媒体として光通信により双方向通信を行っている。このため、降雨時において、車両のフロントガラスのためのワイパが車載機の投受光器の前を遮ると、路車間通信が正常に行われない場合がある。すなわち、降雨時にワイパを作動させ、ダッシュボード上に設置した車載機のフォトセンサの前をワイパが通過した場合、光ビーコンからのダウンリンク情報のうちの一部（数フレームから十数フレーム程度）が受信できなくなる確率が高くなる。
【０００６】
したがって、ワイパが動いていることにより車載機がダウンリンク情報のうちの前記信号機情報や前記距離情報を適切に受信できなかった場合、車両の制御手段は、信号機が赤に切り替わるタイミングや停止線までの距離情報を正確に認識することができず、安全運転支援の制御を正確に行うことができない。このように、従来では、ワイパが動いていることにより光ビーコンからのダウンリンク情報を適切に受信していない場合であっても、ドライバはそれに気付かないまま安全運転支援の制御が行われているものとして車両走行を継続するおそれがあり、ドライバが安全運転支援を過信していると、前方の交差点において事故を引き起こす可能性も考えられる。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑み、路車間通信が不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる安全運転支援システム及び方法、これに用いる車両及び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】
【０００８】
本発明の安全運転支援システムは、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記車載機と前記光ビーコンとの間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援を行う安全運転支援システムであって、前記車両が、前記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、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて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ものである。
【０００９】
そして、この安全運転支援システムによる安全運転支援方法は、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において受信したダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両がドライバに対して安全運転支援を行うことができる安全運転支援方法であって、前記車両のワイパが動いていると、前記車載機は前記安全運転支援を停止させる。
【００１０】
このように、本発明の安全運転支援システム及び方法によれば、車載機の投受光器と光ビーコンの投受光器との間で光通信による双方向通信を行い、ダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両は安全運転支援を行うことができる。そして、車両のワイパが動いていると、この安全運転支援を停止させることができる。これにより、ワイパが光通信を遮ることにより車載機がダウンリンク情報を適切に受けることができないおそれがある状態では、安全運転支援の制御が行われないようにすることができる。つまり、路車間通信が不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の車両は、車体と、この車体の駆動及び制動を制御する制御装置と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行うために運転室に設けられた投受光器を有する車載機とを備えた車両であって、受信した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、ワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて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、を備えているものである。
この車両によれば、車両のワイパが運転していると、支援制御部による安全運転支援を停止部は停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【００１２】
そして、この車両において、前記停止部が作動して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のが好ましい。これによれば、安全運転支援が停止したことをドライバは認識でき、安全運転支援に頼ることなく運転することが必要であると判断することができる。なお、この出力部としては、安全運転支援が停止したことをドライバに、視覚で注意喚起するディスプレイ装置や、音声で注意喚起するスピーカ等を採用することができる。
【００１３】
また、この車両において、前記車載機が前記支援制御部と前記検出部と前記停止部とを備えているのが好ましい。これによれば、この車載機を車両に搭載することで、支援制御部と検出部と停止部とを備えた車両とすることができる。したがって、この車載機を既存の車両に搭載することによりこの発明の車両を構成することができる。
【００１４】
また、この発明は、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機であり、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援の制御を行わせることができる車載機であって、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて前記安全運転支援を停止させる停止部とを備えているものである。
この車載機によれば、車両のワイパが運転していると、車載機の停止部が安全運転支援を停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両のワイパが運転していると、安全運転支援を停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全な状態となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の車載機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。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とから構成されており、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。
【００１７】
〔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（ビーコンヘッド）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とフォトセンサ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。
【００１８】
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）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部６による中央装置３との双方向通信と、各投受光器８による車載機２との路車間通信との制御を行う通信制御部として機能する。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。
【００１９】
ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１２に設置されており、各投受光器８は、支柱１２から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１３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が当該投受光器８の上流側（図２の右側）に設定されている。
【００２０】
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、この通信領域Ａは、後述する車載機２の投受光器２０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。
【００２１】
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。
【００２２】
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の下流端ａからアップリンク領域ＵＡの下流端ｂまでの距離は２．１ｍと規定され、アップリンク領域ＵＡの下流端ｂから同領域ＵＡの上流端ｃまでの距離は１．６ｍと規定されている。この場合、通信領域Ａの車両進行方向の全長は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。また、図３に仮想線で示すように、ダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃ’をアップリンク領域の上流端ｃよりも更に上流側（図３の右側）に位置させる場合もある。
【００２３】
〔車載機及び車両の構成〕
図４は、光ビーコン４と通信する前記車載機２と、この車載機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１５と、この車体１５のフロントガラス上の雨水等の異物をふき取るワイパ１４と、このワイパ１４の動作を制御するワイパ制御部２７と、車体１５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）１６と、車体１５を駆動するエンジン１７と、車体１５を制動するブレーキ装置１８と、車両Ｃの現時の速度を常時検出している速度検出器２６とを備えている。
【００２４】
ワイパ制御部２７は、図示しないが、運転席内に設けられドライバが操作するスイッチと、バッテリ（図示せず）から電力の供給を受け前記スイッチの切り換えによりワイパ１４を駆動させる動力部とを有しており、ワイパ１４を運転状態と停止状態とに切り換えたり、ワイパ１４の運転速度を変更したりする。なお、ワイパ制御部２７は、図示しないが、車体１５に設けられ雨滴を検出するセンサと、このセンサの検出信号に基づいて前記動力部を自動的に作動させる制御部とをさらに有したものであってもよい。
ＥＣＵ１６は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン１７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。
【００２５】
車載機２は、車載コンピュータ１９と、このコンピュータ１９のセンサ用インタフェースに接続された投受光器（車載ヘッド）２０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２１及びスピーカ装置２２とを備えている。
車載機２の投受光器２０も、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。車載機２のうちの少なくとも投受光器２０は車両Ｃの運転室内に設けられており、投受光器２０の具体的な設置場所は、前記ワイパ１４があるフロントガラスの手前側のダッシュボード上である。
【００２６】
車載コンピュータ１９は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、投受光器２０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１９は、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検出部２３、支援制御部２４及び停止部２５を備えている。
【００２７】
〔車載コンピュータの処理内容〕
車載コンピュータ１９の検出部２３はワイパ１４の運転を検出する。具体的に説明すると、この車載コンピュータ１９はワイパ用インタフェースを有しており、このインタフェースには信号線を介してワイパ制御部２７が接続されている。ワイパ制御部２７の前記動力部が動くことによりワイパ１４が異物をふき取る運転状態にあると、ワイパ制御部２７からワイパ１４の運転信号を検出部２３は受けることができる。これにより、検出部２３はワイパ１４が運転を開始したこと及び運転中であることを検出できる。
【００２８】
車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、車載機２が受信した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。この安全運転支援は後にも説明するが、例えば、信号機情報や距離情報等の支援情報に基づく車両Ｃの減速制御やドライバへの報知制御が含まれる。この信号機情報は、光ビーコン４の下流側にある信号機の灯色が変わるタイミング情報等であり、距離情報は、ダウンリンク領域ＤＡから光ビーコン４の下流側の所定位置（例えば、車両走行方向の前方の交差点手前に設けられている停止線）までの長さ情報である。
【００２９】
これらの信号機情報及び距離情報がダウンリング情報に含まれていることにより、支援制御部２４は、前方の信号機が赤に変わる時点で車両Ｃが交差点内に進入していないように、ＥＣＵ１６にブレーキ装置１８を作動させて車両Ｃを減速したり、信号機が赤に変わることを前記ディスプレイ２１やスピーカ装置２２によってドライバに報知する。
【００３０】
車載コンピュータ１９の停止部２５は、ワイパ１４が運転状態にあることを前記検出部２３が検出した場合に、つまり、前記ワイパ制御部２７からのワイパ１４の運転信号を検出部２３が受けた場合に、この検出部２３の検出信号に基づいて支援制御部２４による安全運転支援を停止させるものである。また、車載コンピュータ１９は、この停止部２５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３０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２２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２１とスピーカ装置２２の双方で、安全運転支援の停止をドライバに報知することにしてもよい。
【００３１】
ディスプレイ２１は、ナビゲーション装置やテレビジョン装置の画像表示部を構成する車載ディスプレイや、車体１５のフロントガラス面に図形を架空表示するヘッドアップディスプレイ等よりなる。また、スピーカ装置２２は、搭乗席の車体１５のフロントパネルやドア等に設けられたスピーカよりなる。これらのディスプレイ２１及びスピーカ装置２２は、ワイパ１４の運転に伴う安全運転支援の停止をドライバに報知する出力部として機能する。
【００３２】
〔路車間通信〕
図５は、通信領域Ａにおいて光ビーコン４の投受光器８と車載機２の投受光器２０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、こ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に対応する各投受光器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２８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。
【００３３】
車載機２を搭載した車両Ｃがダウンリンク領域ＤＡの上流側部分に進入すると、車載機２の投受光器２０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２８を受信する。この際、車載機２の車載コンピュータ１９は、当該車両Ｃが通信領域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１９はアップリンク情報２９の送信を開始し（図５のＦ２）、このアップリンク情報２９を光ビーコン４の投受光器８に対して所定の送信周期で送信する（図５のＦ３）。
【００３４】
車載コンピュータ１９は、アップリンク情報２９の送信をアップリンク領域ＵＡ（図３参照）において行い、そのアップリンク情報２９に当該車両Ｃに特定の車両ＩＤを格納して当該アップリンク情報２９を送信する。
なお、車載コンピュータ１９は、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グ情報２９に含ませる。また、車載コンピュータ１９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２９を送信し続ける。
【００３５】
一方、光ビーコン４の投受光器８がアップリンク情報２９を受信すると（図５のＦ４）、ビーコン制御機７は、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情報を有する車載機２のための車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報３０の送信を開始し（図５のＦ５）、このダウンリンク情報３０の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す（図５のＦ６）。
上記車線通知情報には、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに車両ＩＤを格納するフィールドがあり、各車両ＩＤに対して車線番号を付与することができる。このため、異なる車線Ｒ１〜Ｒ４を走行する各車両Ｃの車載コンピュータ１９は、その格納フィールド内のいずれに自車両の車両ＩＤが含まれるかを判断することにより、自車両がどの車線Ｒ１〜Ｒ４を走行しているかを認識できる。
【００３６】
第二のダウンリンク情報３０には、車両ＩＤを含む車線通知情報の他に、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前記支援情報等が含まれている。
この支援情報には、光ビーコン４の下流側の信号機の灯色が変わるタイミング情報である前記信号機情報や、ダウンリンク領域ＤＡから光ビーコン４の下流側の所定位置（例えば、前方の交差点手前にある停止線）までの長さ情報である距離情報等が含まれる。
【００３７】
図５に示すように、第二のダウンリンク情報３０は、単一又は複数の最小フレーム３１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３１のデータ量は合計１２８バイトと規定され、ヘッダ部３２に５バイト、実データ部３３に１２３バイトが割り当てられている。
【００３８】
なお、前記規格によれば、第二のダウンリンク情報３０は、１〜８０個の最小フレーム３１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３０は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム３１で構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。
最小フレーム３１の送信周期は約１ｍｓである。従って、例えば、三つの最小フレーム３１で一つのダウンリンク情報３０を構成する場合には、ダウンリンク情報３０の送信周期は約３ｍｓになるので、当該ダウンリンク情報３０は所定の送信可能時間（２５０ｍ）の間に約８０回繰り返して送信されることになる。
【００３９】
車載機２の車載コンピュータ１９は、第二のダウンリンク情報３０を受信した時点（図５のＦ７）で光ビーコン４でのダウンリンクの切り替えを認識し、この時点でアップリンク情報２９の送信を停止する。
このように、車載機２の車載コンピュータ１９は、支援情報を含むダウンリンク情報３０を受け、この支援情報に基づいて安全運転支援の制御を開始する（図５のＦ８）。
【００４０】
〔安全運転支援〕
安全運転支援は、光ビーコン４の投受光器８よりも車両走行方向の下流側にある所定位置において、車両Ｃを所定の速度に自動的に減速させたり、車両Ｃを自動的に停止させたりすることができる操作である。そして、図６は支援情報を得た車両において行われる安全運転支援の制御を説明する説明図である。この実施形態では、道路Ｒの前方の交差点Ｂにある信号機３５の灯色に応じて車両を自動的に減速させ、交差点Ｂの手前に設けられている停止線Ｐに従って車両Ｃを自動的に停止させることができる安全運転支援である。このために、受信する支援情報としては、前方の信号機３５の灯色の情報及びその信号機３５が赤になるまでの時間の情報を有する信号機情報、及び、ダウンリンク領域ＤＡから前方の停止線Ｐまでの長さ情報である距離情報（図６のＬ）を少なくとも含んでいる。なお、この距離情報は、例えばダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃから停止線Ｐまでの距離とすることができ、また、この距離情報は光ビーコン４を設置する際に測定したものであり、ビーコン制御機７に記憶させてある。
【００４１】
これにより、車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、信号機情報、距離情報、及び速度検出器２６から入力される現在の走行速度の情報を利用して、現走行位置から停止線Ｐまでの残りの距離を随時演算する。そして、支援制御部２４とＥＣＵ１６とが連携し、支援制御部２４による演算結果に基づいて、ＥＣＵ１６はエンジン１７及びブレーキ装置１８を制御し、車両Ｃを停止線Ｐに従って停止させることができる。
【００４２】
なお、この安全運転支援システムにおいて、第二のダウンリンク情報３０の最初の送信時（図５のＴ０）から、車載機２が前記支援情報の受信を完了するまでに、車両Ｃはある距離だけ進行することとなる。このため、受信した距離情報に誤差が生じてしまう。そこで、各ダウンリンク情報３０の最小フレーム３１中に、アップリンク情報２９を受信した後の最初のダウンリンク情報の送信を基準とした経過情報をさらに含ませ、支援制御部２４は、この経過情報及び現在の走行速度の情報を用いて前記距離情報を補正し、停止線Ｐまでの距離を求めるのが好ましい。
【００４３】
このように支援制御部２４は、受信した距離情報を補正することにより停止線Ｐまでの実際の距離をより正確に認識することができ、車両Ｃを停止線Ｐで正確に停止させることができる。なお、前記経過情報としては、最初のダウンリンク情報の送信を基準とした時間情報としたり、最初のダウンリンク情報の送信を基準とした回数情報としたりできる。なお、回数情報の場合は、この回数情報にダウンリンク情報３０の送信周期を乗算することにより、最初のダウンリンク情報の送信時からの経過時間を求めることができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、車載機２の投受光器２０により受信した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ことができる。さらに、この実施形態では、この投受光器２０の直ぐ前方にあるフロントガラスのワイパ１４が雨滴をふき取る動作を行っていると、ワイパ制御手部２７からワイパ１４の運転信号が出力され、この運転信号が車載コンピュータ１９に入力される。そして、車載コンピュータ１９の検出部２３は、前記運転信号を受けることによりワイパ１４が運転状態にあることを検出する。そして、車載コンピュータ１９の停止部２５は、検出部２３の検出信号に基づいて支援制御部２４による安全運転支援を停止させることができる。
【００４５】
したがって、降雨時（降雪時を含む）にワイパ１４が運転を開始し、ダッシュボード上に設置した車載機２の投受光器２０の前をワイパ１４が通過すると、このワイパ１４が光ビーコン４の投受光器８からの近赤外線を遮ることになる。これにより、車載機２の投受光器２０がダウンリンク情報（数フレームから十数フレーム程度）を完全に受信することができなくなるおそれが生じると、ワイパ１４の運転の開始と同時に停止部２５は安全運転支援を停止させ、前方の所定位置を目標として車両Ｃを所定の速度に減速させたり、車両Ｃを停止させたりする制御を行わせない。これにより、光ビーコン４と車載機２との間の路車間通信が不完全な状態で安全運転支援システムが続行されるのを未然に防止することができる。
【００４６】
また、車載機２の投受光器２０がアップリンク情報の送信を行った際に、ワイパ１４が投受光器２０の前を通過すると、ワイパ１４が投受光器２０からの近赤外線を遮るおそれがある。これにより、前記アップリンク情報が光ビーコン４に到達しないことがある。このように、車両Ｃがアップリンク領域内に存在する間に車載機２が送信を試みたアップリンク情報が、ワイパ１４によって遮断されてしまった場合、光ビーコン４はダウンリンクの前記切り替えを行うことができず、車載機２に対して前記信号機情報等を含むダウンリンク情報の送信を開始しないため、結果的に、車載機２は安全運転支援の制御を正確に行うことができない事態に陥る。
しかし、本発明によれば、ワイパ１４の運転の開始と同時に停止部２５は安全運転支援を停止させることができるので、光ビーコン４と車載機２との間の路車間通信が不完全な状態で安全運転支援システムが続行されるのを未然に防止することができる。
【００４７】
そして、車載コンピュータ１９は、停止部２５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３０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２２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２１とスピーカ装置２２の双方で、安全運転支援の停止をドライバに報知することにしてもよい。これにより、安全運転支援が停止したことをドライバは予め認識でき、安全運転支援に頼ることなく運転することが必要であると判断することができる。
【００４８】
また、ドライバの操作等によりワイパ１４を停止させると、車載コンピュータ１９の検出部２３はワイパ１４の停止を検出する。すなわち、ワイパ制御部２７の前記動力部が停止することによりワイパ１４が停止状態になると、検出部２３はワイパ制御部２７からの運転信号を受けなくなることにより、ワイパ１４の停止を検出することができる。これにより、停止部２５は機能しなくなり、支援制御部２４は安全運転支援を行わせることができる状態に復帰する。
【００４９】
また、本発明において、車載機２が支援制御部２４と検出部２３と停止部２５とを備えていることにより、この車載機２を車体１５に取り付けることで、安全運転支援についての機能を備えた車両Ｃとすることができる。したがって、既存の車両Ｃに本発明の車載機２を取り付けることにより、安全運転支援を行わせたり、ワイパ１４の運転開始により安全運転支援を停止させたりすることができる車両Ｃが得られる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、車載コンピュータ１９の各機能部２３，２４，２５は、車両Ｃの電子制御装置（ＥＣＵ）１６に組み込むこともできる。
また、安全運転支援として車両Ｃを停止線Ｐで停止させる場合を説明したが、これ以外であってもよく、図示しないが、例えば前方のカーブの手前の所定位置において、車両の走行速度を、当該カーブを安全に曲がることができる適正速度に減速させる安全運転支援としてもよい。また、支援情報としての距離情報を図６では、ダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃから停止線Ｐまでの距離としたが、これ以外であってもよく、例えばダウンリンク領域ＤＡの下流端ａから停止線Ｐまでの距離としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の安全運転支援システムとして利用する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】本発明の光ビーコンの平面図である。
【図３】上記光ビーコンの通信領域を示す側面図である。
【図４】光ビーコンと通信する車載機と、この車載機が搭載された車両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】支援情報を得た車両において行われる安全運転支援の制御を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ 車載機
４ 光ビーコン
８ 投受光器（ビーコン側）
１４ ワイパ
１５ 車体
１６ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１９ 車載コンピュータ
２０ 投受光器（車載機側）
２１ ディスプレイ（出力部）
２２ スピーカ装置（出力部）
２３ 検出部
２４ 支援制御部
２５ 停止部
２８ 第一のダウンリンク情報
２９ アップリンク情報
３０ 第二のダウンリンク情報
Ａ 通信領域
Ｃ 車両
Ｒ 道路
ＤＡ ダウンリンク領域
ＵＡ アップリンク領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路側に設置した光ビーコンと車両に搭載した車載機との間で光信号による双方向通信を行い、ドライバに対して安全運転支援を行う安全運転支援システム及び方法、これに用いる車両及び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、車載機との双方向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、車載機との間で双方向通信を行う投受光器（ビーコンヘッド）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。他方、上記車載機も、光ビーコンの投受光器との間で双方向通信を行うために、ＬＥＤとフォトセンサとを有する投受光器（車載ヘッド）を備えている。そして、車載機の投受光器は、車両の運転室内において、フロントガラスの手前側のダッシュボード上等に設置されている。
【０００４】
このような路車間通信システムを、ドライバに対する安全運転支援を行うことができる安全運転支援システムとして利用することが提案されている（例えば、特願２００６−１２１６９２号、特願２００６−１２１７００号）。このシステムは、光ビーコンからのダウンリンク情報として、前方の信号機に関する信号機情報や、その信号機がある交差点手前の停止線までの距離情報を含ませ、これら情報を受信した車両側において当該情報を利用してブレーキ制御や減速指示等の制御を行うことができる。例えば前記信号機情報は、前方の信号機の灯色の情報及びその信号機が赤になるまでの時間情報であり、車両がこの信号機情報を交差点手前の上流側で受信することにより、交差点手前で信号機が赤信号に切り替わることを予め車両側に認識させ、車両の制御手段がエンジンとブレーキ装置とを制御することにより自動的に減速させ、交差点手前の停止線に従って車両を停止させることができる。
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この路車間通信システム（安全運転支援システム）では、光ビーコンと車載機との間は近赤外線を通信媒体として光通信により双方向通信を行っている。このため、降雨時において、車両のフロントガラスのためのワイパが車載機の投受光器の前を遮ると、路車間通信が正常に行われない場合がある。すなわち、降雨時にワイパを作動させ、ダッシュボード上に設置した車載機のフォトセンサの前をワイパが通過した場合、光ビーコンからのダウンリンク情報のうちの一部（数フレームから十数フレーム程度）が受信できなくなる確率が高くなる。
【０００６】
したがって、ワイパが動いていることにより車載機がダウンリンク情報のうちの前記信号機情報や前記距離情報を適切に受信できなかった場合、車両の制御手段は、信号機が赤に切り替わるタイミングや停止線までの距離情報を正確に認識することができず、安全運転支援の制御を正確に行うことができない。このように、従来では、ワイパが動いていることにより光ビーコンからのダウンリンク情報を適切に受信していない場合であっても、ドライバはそれに気付かないまま安全運転支援の制御が行われているものとして車両走行を継続するおそれがあり、ドライバが安全運転支援を過信していると、前方の交差点において事故を引き起こす可能性も考えられる。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑み、路車間通信が不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる安全運転支援システム及び方法、これに用いる車両及び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】
【０００８】
本発明の安全運転支援システムは、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記車載機と前記光ビーコンとの間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援を行う安全運転支援システムであって、前記車両が、前記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、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて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ものである。
【０００９】
そして、この安全運転支援システムによる安全運転支援方法は、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において受信したダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両がドライバに対して安全運転支援を行うことができる安全運転支援方法であって、前記車両のワイパが動いていると、前記車載機は前記安全運転支援を停止させる。
【００１０】
このように、本発明の安全運転支援システム及び方法によれば、車載機の投受光器と光ビーコンの投受光器との間で光通信による双方向通信を行い、ダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両は安全運転支援を行うことができる。そして、車両のワイパが動いていると、この安全運転支援を停止させることができる。これにより、ワイパが光通信を遮ることにより車載機がダウンリンク情報を適切に受けることができないおそれがある状態では、安全運転支援の制御が行われないようにすることができる。つまり、路車間通信が不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の車両は、車体と、この車体の駆動及び制動を制御する制御装置と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行うために運転室に設けられた投受光器を有する車載機とを備えた車両であって、受信した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、ワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて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、を備えているものである。
この車両によれば、車両のワイパが運転していると、支援制御部による安全運転支援を停止部は停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【００１２】
そして、この車両において、前記停止部が作動して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のが好ましい。これによれば、安全運転支援が停止したことをドライバは認識でき、安全運転支援に頼ることなく運転することが必要であると判断することができる。なお、この出力部としては、安全運転支援が停止したことをドライバに、視覚で注意喚起するディスプレイ装置や、音声で注意喚起するスピーカ等を採用することができる。
【００１３】
また、この車両において、前記車載機が前記支援制御部と前記検出部と前記停止部とを備えているのが好ましい。これによれば、この車載機を車両に搭載することで、支援制御部と検出部と停止部とを備えた車両とすることができる。したがって、この車載機を既存の車両に搭載することによりこの発明の車両を構成することができる。
【００１４】
また、この発明は、道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機であり、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援の制御を行わせることができる車載機であって、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて前記安全運転支援を停止させる停止部とを備えているものである。
この車載機によれば、車両のワイパが運転していると、車載機の停止部が安全運転支援を停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両のワイパが運転していると、安全運転支援を停止させることができるので、ワイパが光通信を遮ることにより路車間通信が不完全な状態となり、この不完全な状態で安全運転支援が続行されるのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の車載機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。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とから構成されており、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。
【００１７】
〔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（ビーコンヘッド）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とフォトセンサ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。
【００１８】
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）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部６による中央装置３との双方向通信と、各投受光器８による車載機２との路車間通信との制御を行う通信制御部として機能する。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。
【００１９】
ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１２に設置されており、各投受光器８は、支柱１２から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１３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が当該投受光器８の上流側（図２の右側）に設定されている。
【００２０】
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、この通信領域Ａは、後述する車載機２の投受光器２０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。
【００２１】
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。
【００２２】
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の下流端ａからアップリンク領域ＵＡの下流端ｂまでの距離は２．１ｍと規定され、アップリンク領域ＵＡの下流端ｂから同領域ＵＡの上流端ｃまでの距離は１．６ｍと規定されている。この場合、通信領域Ａの車両進行方向の全長は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。また、図３に仮想線で示すように、ダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃ’をアップリンク領域の上流端ｃよりも更に上流側（図３の右側）に位置させる場合もある。
【００２３】
〔車載機及び車両の構成〕
図４は、光ビーコン４と通信する前記車載機２と、この車載機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１５と、この車体１５のフロントガラス上の雨水等の異物をふき取るワイパ１４と、このワイパ１４の動作を制御するワイパ制御部２７と、車体１５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）１６と、車体１５を駆動するエンジン１７と、車体１５を制動するブレーキ装置１８と、車両Ｃの現時の速度を常時検出している速度検出器２６とを備えている。
【００２４】
ワイパ制御部２７は、図示しないが、運転席内に設けられドライバが操作するスイッチと、バッテリ（図示せず）から電力の供給を受け前記スイッチの切り換えによりワイパ１４を駆動させる動力部とを有しており、ワイパ１４を運転状態と停止状態とに切り換えたり、ワイパ１４の運転速度を変更したりする。なお、ワイパ制御部２７は、図示しないが、車体１５に設けられ雨滴を検出するセンサと、このセンサの検出信号に基づいて前記動力部を自動的に作動させる制御部とをさらに有したものであってもよい。
ＥＣＵ１６は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン１７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。
【００２５】
車載機２は、車載コンピュータ１９と、このコンピュータ１９のセンサ用インタフェースに接続された投受光器（車載ヘッド）２０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２１及びスピーカ装置２２とを備えている。
車載機２の投受光器２０も、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。車載機２のうちの少なくとも投受光器２０は車両Ｃの運転室内に設けられており、投受光器２０の具体的な設置場所は、前記ワイパ１４があるフロントガラスの手前側のダッシュボード上である。
【００２６】
車載コンピュータ１９は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、投受光器２０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１９は、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検出部２３、支援制御部２４及び停止部２５を備えている。
【００２７】
〔車載コンピュータの処理内容〕
車載コンピュータ１９の検出部２３はワイパ１４の運転を検出する。具体的に説明すると、この車載コンピュータ１９はワイパ用インタフェースを有しており、このインタフェースには信号線を介してワイパ制御部２７が接続されている。ワイパ制御部２７の前記動力部が動くことによりワイパ１４が異物をふき取る運転状態にあると、ワイパ制御部２７からワイパ１４の運転信号を検出部２３は受けることができる。これにより、検出部２３はワイパ１４が運転を開始したこと及び運転中であることを検出できる。
【００２８】
車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、車載機２が受信した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。この安全運転支援は後にも説明するが、例えば、信号機情報や距離情報等の支援情報に基づく車両Ｃの減速制御やドライバへの報知制御が含まれる。この信号機情報は、光ビーコン４の下流側にある信号機の灯色が変わるタイミング情報等であり、距離情報は、ダウンリンク領域ＤＡから光ビーコン４の下流側の所定位置（例えば、車両走行方向の前方の交差点手前に設けられている停止線）までの長さ情報である。
【００２９】
これらの信号機情報及び距離情報がダウンリング情報に含まれていることにより、支援制御部２４は、前方の信号機が赤に変わる時点で車両Ｃが交差点内に進入していないように、ＥＣＵ１６にブレーキ装置１８を作動させて車両Ｃを減速したり、信号機が赤に変わることを前記ディスプレイ２１やスピーカ装置２２によってドライバに報知する。
【００３０】
車載コンピュータ１９の停止部２５は、ワイパ１４が運転状態にあることを前記検出部２３が検出した場合に、つまり、前記ワイパ制御部２７からのワイパ１４の運転信号を検出部２３が受けた場合に、この検出部２３の検出信号に基づいて支援制御部２４による安全運転支援を停止させるものである。また、車載コンピュータ１９は、この停止部２５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３０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２２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２１とスピーカ装置２２の双方で、安全運転支援の停止をドライバに報知することにしてもよい。
【００３１】
ディスプレイ２１は、ナビゲーション装置やテレビジョン装置の画像表示部を構成する車載ディスプレイや、車体１５のフロントガラス面に図形を架空表示するヘッドアップディスプレイ等よりなる。また、スピーカ装置２２は、搭乗席の車体１５のフロントパネルやドア等に設けられたスピーカよりなる。これらのディスプレイ２１及びスピーカ装置２２は、ワイパ１４の運転に伴う安全運転支援の停止をドライバに報知する出力部として機能する。
【００３２】
〔路車間通信〕
図５は、通信領域Ａにおいて光ビーコン４の投受光器８と車載機２の投受光器２０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、こ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に対応する各投受光器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２８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。
【００３３】
車載機２を搭載した車両Ｃがダウンリンク領域ＤＡの上流側部分に進入すると、車載機２の投受光器２０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２８を受信する。この際、車載機２の車載コンピュータ１９は、当該車両Ｃが通信領域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１９はアップリンク情報２９の送信を開始し（図５のＦ２）、このアップリンク情報２９を光ビーコン４の投受光器８に対して所定の送信周期で送信する（図５のＦ３）。
【００３４】
車載コンピュータ１９は、アップリンク情報２９の送信をアップリンク領域ＵＡ（図３参照）において行い、そのアップリンク情報２９に当該車両Ｃに特定の車両ＩＤを格納して当該アップリンク情報２９を送信する。
なお、車載コンピュータ１９は、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グ情報２９に含ませる。また、車載コンピュータ１９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２９を送信し続ける。
【００３５】
一方、光ビーコン４の投受光器８がアップリンク情報２９を受信すると（図５のＦ４）、ビーコン制御機７は、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情報を有する車載機２のための車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報３０の送信を開始し（図５のＦ５）、このダウンリンク情報３０の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す（図５のＦ６）。
上記車線通知情報には、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに車両ＩＤを格納するフィールドがあり、各車両ＩＤに対して車線番号を付与することができる。このため、異なる車線Ｒ１〜Ｒ４を走行する各車両Ｃの車載コンピュータ１９は、その格納フィールド内のいずれに自車両の車両ＩＤが含まれるかを判断することにより、自車両がどの車線Ｒ１〜Ｒ４を走行しているかを認識できる。
【００３６】
第二のダウンリンク情報３０には、車両ＩＤを含む車線通知情報の他に、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前記支援情報等が含まれている。
この支援情報には、光ビーコン４の下流側の信号機の灯色が変わるタイミング情報である前記信号機情報や、ダウンリンク領域ＤＡから光ビーコン４の下流側の所定位置（例えば、前方の交差点手前にある停止線）までの長さ情報である距離情報等が含まれる。
【００３７】
図５に示すように、第二のダウンリンク情報３０は、単一又は複数の最小フレーム３１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３１のデータ量は合計１２８バイトと規定され、ヘッダ部３２に５バイト、実データ部３３に１２３バイトが割り当てられている。
【００３８】
なお、前記規格によれば、第二のダウンリンク情報３０は、１〜８０個の最小フレーム３１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３０は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム３１で構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。
最小フレーム３１の送信周期は約１ｍｓである。従って、例えば、三つの最小フレーム３１で一つのダウンリンク情報３０を構成する場合には、ダウンリンク情報３０の送信周期は約３ｍｓになるので、当該ダウンリンク情報３０は所定の送信可能時間（２５０ｍ）の間に約８０回繰り返して送信されることになる。
【００３９】
車載機２の車載コンピュータ１９は、第二のダウンリンク情報３０を受信した時点（図５のＦ７）で光ビーコン４でのダウンリンクの切り替えを認識し、この時点でアップリンク情報２９の送信を停止する。
このように、車載機２の車載コンピュータ１９は、支援情報を含むダウンリンク情報３０を受け、この支援情報に基づいて安全運転支援の制御を開始する（図５のＦ８）。
【００４０】
〔安全運転支援〕
安全運転支援は、光ビーコン４の投受光器８よりも車両走行方向の下流側にある所定位置において、車両Ｃを所定の速度に自動的に減速させたり、車両Ｃを自動的に停止させたりすることができる操作である。そして、図６は支援情報を得た車両において行われる安全運転支援の制御を説明する説明図である。この実施形態では、道路Ｒの前方の交差点Ｂにある信号機３５の灯色に応じて車両を自動的に減速させ、交差点Ｂの手前に設けられている停止線Ｐに従って車両Ｃを自動的に停止させることができる安全運転支援である。このために、受信する支援情報としては、前方の信号機３５の灯色の情報及びその信号機３５が赤になるまでの時間の情報を有する信号機情報、及び、ダウンリンク領域ＤＡから前方の停止線Ｐまでの長さ情報である距離情報（図６のＬ）を少なくとも含んでいる。なお、この距離情報は、例えばダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃから停止線Ｐまでの距離とすることができ、また、この距離情報は光ビーコン４を設置する際に測定したものであり、ビーコン制御機７に記憶させてある。
【００４１】
これにより、車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、信号機情報、距離情報、及び速度検出器２６から入力される現在の走行速度の情報を利用して、現走行位置から停止線Ｐまでの残りの距離を随時演算する。そして、支援制御部２４とＥＣＵ１６とが連携し、支援制御部２４による演算結果に基づいて、ＥＣＵ１６はエンジン１７及びブレーキ装置１８を制御し、車両Ｃを停止線Ｐに従って停止させることができる。
【００４２】
なお、この安全運転支援システムにおいて、第二のダウンリンク情報３０の最初の送信時（図５のＴ０）から、車載機２が前記支援情報の受信を完了するまでに、車両Ｃはある距離だけ進行することとなる。このため、受信した距離情報に誤差が生じてしまう。そこで、各ダウンリンク情報３０の最小フレーム３１中に、アップリンク情報２９を受信した後の最初のダウンリンク情報の送信を基準とした経過情報をさらに含ませ、支援制御部２４は、この経過情報及び現在の走行速度の情報を用いて前記距離情報を補正し、停止線Ｐまでの距離を求めるのが好ましい。
【００４３】
このように支援制御部２４は、受信した距離情報を補正することにより停止線Ｐまでの実際の距離をより正確に認識することができ、車両Ｃを停止線Ｐで正確に停止させることができる。なお、前記経過情報としては、最初のダウンリンク情報の送信を基準とした時間情報としたり、最初のダウンリンク情報の送信を基準とした回数情報としたりできる。なお、回数情報の場合は、この回数情報にダウンリンク情報３０の送信周期を乗算することにより、最初のダウンリンク情報の送信時からの経過時間を求めることができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、車載コンピュータ１９の支援制御部２４は、車載機２の投受光器２０により受信した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ことができる。さらに、この実施形態では、この投受光器２０の直ぐ前方にあるフロントガラスのワイパ１４が雨滴をふき取る動作を行っていると、ワイパ制御手部２７からワイパ１４の運転信号が出力され、この運転信号が車載コンピュータ１９に入力される。そして、車載コンピュータ１９の検出部２３は、前記運転信号を受けることによりワイパ１４が運転状態にあることを検出する。そして、車載コンピュータ１９の停止部２５は、検出部２３の検出信号に基づいて支援制御部２４による安全運転支援を停止させることができる。
【００４５】
したがって、降雨時（降雪時を含む）にワイパ１４が運転を開始し、ダッシュボード上に設置した車載機２の投受光器２０の前をワイパ１４が通過すると、このワイパ１４が光ビーコン４の投受光器８からの近赤外線を遮ることになる。これにより、車載機２の投受光器２０がダウンリンク情報（数フレームから十数フレーム程度）を完全に受信することができなくなるおそれが生じると、ワイパ１４の運転の開始と同時に停止部２５は安全運転支援を停止させ、前方の所定位置を目標として車両Ｃを所定の速度に減速させたり、車両Ｃを停止させたりする制御を行わせない。これにより、光ビーコン４と車載機２との間の路車間通信が不完全な状態で安全運転支援システムが続行されるのを未然に防止することができる。
【００４６】
また、車載機２の投受光器２０がアップリンク情報の送信を行った際に、ワイパ１４が投受光器２０の前を通過すると、ワイパ１４が投受光器２０からの近赤外線を遮るおそれがある。これにより、前記アップリンク情報が光ビーコン４に到達しないことがある。このように、車両Ｃがアップリンク領域内に存在する間に車載機２が送信を試みたアップリンク情報が、ワイパ１４によって遮断されてしまった場合、光ビーコン４はダウンリンクの前記切り替えを行うことができず、車載機２に対して前記信号機情報等を含むダウンリンク情報の送信を開始しないため、結果的に、車載機２は安全運転支援の制御を正確に行うことができない事態に陥る。
しかし、本発明によれば、ワイパ１４の運転の開始と同時に停止部２５は安全運転支援を停止させることができるので、光ビーコン４と車載機２との間の路車間通信が不完全な状態で安全運転支援システムが続行されるのを未然に防止することができる。
【００４７】
そして、車載コンピュータ１９は、停止部２５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３０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２２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２１とスピーカ装置２２の双方で、安全運転支援の停止をドライバに報知することにしてもよい。これにより、安全運転支援が停止したことをドライバは予め認識でき、安全運転支援に頼ることなく運転することが必要であると判断することができる。
【００４８】
また、ドライバの操作等によりワイパ１４を停止させると、車載コンピュータ１９の検出部２３はワイパ１４の停止を検出する。すなわち、ワイパ制御部２７の前記動力部が停止することによりワイパ１４が停止状態になると、検出部２３はワイパ制御部２７からの運転信号を受けなくなることにより、ワイパ１４の停止を検出することができる。これにより、停止部２５は機能しなくなり、支援制御部２４は安全運転支援を行わせることができる状態に復帰する。
【００４９】
また、本発明において、車載機２が支援制御部２４と検出部２３と停止部２５とを備えていることにより、この車載機２を車体１５に取り付けることで、安全運転支援についての機能を備えた車両Ｃとすることができる。したがって、既存の車両Ｃに本発明の車載機２を取り付けることにより、安全運転支援を行わせたり、ワイパ１４の運転開始により安全運転支援を停止させたりすることができる車両Ｃが得られる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、車載コンピュータ１９の各機能部２３，２４，２５は、車両Ｃの電子制御装置（ＥＣＵ）１６に組み込むこともできる。
また、安全運転支援として車両Ｃを停止線Ｐで停止させる場合を説明したが、これ以外であってもよく、図示しないが、例えば前方のカーブの手前の所定位置において、車両の走行速度を、当該カーブを安全に曲がることができる適正速度に減速させる安全運転支援としてもよい。また、支援情報としての距離情報を図６では、ダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃから停止線Ｐまでの距離としたが、これ以外であってもよく、例えばダウンリンク領域ＤＡの下流端ａから停止線Ｐまでの距離としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の安全運転支援システムとして利用する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】本発明の光ビーコンの平面図である。
【図３】上記光ビーコンの通信領域を示す側面図である。
【図４】光ビーコンと通信する車載機と、この車載機が搭載された車両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】支援情報を得た車両において行われる安全運転支援の制御を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ 車載機
４ 光ビーコン
８ 投受光器（ビーコン側）
１４ ワイパ
１５ 車体
１６ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１９ 車載コンピュータ
２０ 投受光器（車載機側）
２１ ディスプレイ（出力部）
２２ スピーカ装置（出力部）
２３ 検出部
２４ 支援制御部
２５ 停止部
２８ 第一のダウンリンク情報
２９ アップリンク情報
３０ 第二のダウンリンク情報
Ａ 通信領域
Ｃ 車両
Ｒ 道路
ＤＡ ダウンリンク領域
ＵＡ アップリンク領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンと、を備え、前記車載機と前記光ビーコンとの間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援を行う安全運転支援システムであって、
前記車両が、前記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、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて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、を備えていることを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項２】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において受信したダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両がドライバに対して安全運転支援を行うことができる安全運転支援方法であって、
前記車両のワイパが動いていると、前記車載機は前記安全運転支援を停止させることを特徴とする安全運転支援方法。
【請求項３】
車体と、この車体の駆動及び制動を制御する制御装置と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行うために運転室に設けられた投受光器を有する車載機と、を備えた車両であって、
受信した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、ワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて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、を備えていることを特徴とする車両。
【請求項４】
前記停止部が作動して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に記載の車両。
【請求項５】
前記車載機が前記支援制御部と前記検出部と前記停止部とを備えている請求項３又は４に記載の車両。
【請求項６】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機であり、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援の制御を行わせることができる車載機であって、
車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて前記安全運転支援を停止させる停止部と、を備えていることを特徴とする車載機。
【請求項１】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンと、を備え、前記車載機と前記光ビーコンとの間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援を行う安全運転支援システムであって、
前記車両が、前記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、車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて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、を備えていることを特徴とする安全運転支援システム。
【請求項２】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において受信したダウンリンク情報に含まれる支援情報に基づいて車両がドライバに対して安全運転支援を行うことができる安全運転支援方法であって、
前記車両のワイパが動いていると、前記車載機は前記安全運転支援を停止させることを特徴とする安全運転支援方法。
【請求項３】
車体と、この車体の駆動及び制動を制御する制御装置と、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行うために運転室に設けられた投受光器を有する車載機と、を備えた車両であって、
受信した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、ワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて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、を備えていることを特徴とする車両。
【請求項４】
前記停止部が作動して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に記載の車両。
【請求項５】
前記車載機が前記支援制御部と前記検出部と前記停止部とを備えている請求項３又は４に記載の車両。
【請求項６】
道路を走行する車両の運転室に設けられる投受光器を有する車載機であり、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行い、前記車両側において、受信した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して安全運転支援の制御を行わせることができる車載機であって、
車両のワイパの運転を検出する検出部と、この検出部による検出信号に基づいて前記安全運転支援を停止させる停止部と、を備えていることを特徴とする車載機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１０８０４０（Ｐ２００８−１０８０４０Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８９７３１（Ｐ２００６−２８９７３１）
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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