無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法
【課題】路車間の無線通信において発生する車両等による電波反射により発生する、本来受信する必要のない他の無線通信システムからの電波を誤って受信することなく、目的とする電波のみを正常に受信することができる無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法を提供する。
【解決手段】車両に車載器を搭載し、道路脇に設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、路側無線装置から安全運転支援に関する情報を提供する安全運転支援システムにおいて、車載器が、路側無線装置から配信される車載ナビゲーション用の地図情報に含まれる使用周波数を事前に受信することにより、走行時にその先にある目的とする路側無線装置の周波数に使用周波数を設定する。
【解決手段】車両に車載器を搭載し、道路脇に設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、路側無線装置から安全運転支援に関する情報を提供する安全運転支援システムにおいて、車載器が、路側無線装置から配信される車載ナビゲーション用の地図情報に含まれる使用周波数を事前に受信することにより、走行時にその先にある目的とする路側無線装置の周波数に使用周波数を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有料道路の料金収受を行なうＥＴＣ（登録商標）システム（有料道路自動料金収受システム）などに利用されている狭域無線通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた無線通信システムで、車両に搭載された車載器に対し安全運転支援に関する情報を提供する安全運転支援システムに適用して好適な無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
また、本発明は、上記無線通信システムに用いて好適な車載器および車載器の通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとして、ＥＴＣシステム（有料道路自動料金収受システム）が知られている。ＥＴＣシステムは、周知のように、移動体である車両（自動車）に移動局としての車載器を搭載して、地上（料金所）に設置された基地局としての路側無線装置との間でマイクロ波を用いた無線通信によりデータのやりとりを行なうことにより通行料金の収受処理を行なうものである。
【０００３】
また、近年、狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとして、交通事故数低減を目指した路車協調型の安全運転支援システムが展開され始めている。
この種の安全運転支援システムでは、車両に車載器を搭載し、道路脇に設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、路側無線装置から安全運転支援に関する情報の提供を受けるものである。
【０００４】
安全運転支援システムには、たとえば、右折時直進車両衝突防止、左折時二輪車巻き込み防止、渋滞末尾衝突防止、出会い頭衝突防止などのサービスがある。
これらの安全運転支援システムにおいて、配置される数が増加するに伴い、異なったサービスが近接した場所で実施されることがある。その場合、各サービスが他方の無線電波との干渉により通信エラー等が発生することが想定される。こうした不具合が発生しないように近接して配置される無線通信システムでは、それぞれ別の周波数を使用し運用するなどの対策により上記不具合を回避している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで使用される車載器は複数チャネルの周波数に対応しており、走行先の路側無線装置と通信を行なうため、路側無線装置の電波通信エリアに進入すると周波数サーチを開始し、路側無線装置の使用周波数を捕捉し、周波数設定が終了すると以降の路車間通信を終了させる。
以上のような路側無線装置と車載器とにより路車協調型の安全運転支援システムが実行されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術によれば、上記した路車間通信による無線通信システムの運用において、周辺の構造物や車両等による電波反射の影響により、該当車線を走行中にその車線の先にある安全運転支援サービスＡ用の電波通信エリアに進入し、安全運転支援サービスＡの使用周波数ａを捕捉する前に、近接する他の安全運転支援サービスＢの反射電波を受け、その使用周波数ｂを捕捉してしまうことがある。結果として安全運転支援サービスＡを受ける走行車線を走行しているにもかかわらず、本来受信する必要のない安全運転支援サービスＢのサービスを受信してしまい、受信すべき安全運転支援サービスＡが受信できない、という問題が発生している。
【０００８】
また、上記問題を避けるために安全運転支援システムの一部として、たとえば、光ビーコン装置を該当電波通信エリアの走行路手前側に設置し、その光ビーコン装置から使用周波数情報を事前に車載器に通知し、車載器は受信した使用周波数情報から自車載器の周波数設定を行なうことにより、近接する別の安全運転支援システムの使用周波数に誤ってロックすることを防ぐ方法がある。しかしこの方法では、光ビーコン装置を別に追加設置する必要があり、システム構成費用が増大してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、路車間の無線通信において発生する車両等による電波反射により発生する、本来受信する必要のない他の無線通信システムからの電波を誤って受信することなく、目的とする電波のみを正常に受信することができる無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法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】
本発明の無線通信システムは、車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムであって、前記路側無線装置は、あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信手段を具備し、前記車載器は、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、前記路側無線装置の配信手段により配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備している。
【００１１】
また、本発明の車載器は、道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器であって、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、路車間の無線通信において発生する車両等による電波反射により発生する、本来受信する必要のない他の無線通信システムからの電波を誤って受信することなく、目的とする電波のみを正常に受信することができる無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る狭域無線通信を利用した無線通信システムとしての安全運転支援システムの基本構成を模式的に示す構成図。
【図２】交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する安全運転支援システムに適用した場合の各機器の具体的な配設状態を示す模式図。
【図３】複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合の基本構成を模式的に示す構成図。
【図４】周辺の車両等による電波の反射の様子について説明する模式図。
【図５】車載器の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図６】安全運転支援システムの具体的な運用形態について説明する図。
【図７】車載器の使用周波数を設定する処理の流れを説明するフローチャート
【図８】車載器の使用周波数を設定する処理の流れを説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとしての安全運転支援システムの基本構成について図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
図１に示す安全運転支援システムは、障害物検知装置１、路側無線装置２、および、車両３に搭載された車載器４により構成される。障害物検知装置１はカメラ５を備えており、路側無線装置２は路側アンテナ６を備えている。
【００１６】
図２は、たとえば、道路７に対し道路８がＴ字状に交差する信号のない交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する安全運転支援システムに適用した場合の各機器の具体的な配設状態を示している。
【００１７】
この例では、路側無線装置２（路側アンテナ６）は、道路８と対向する道路７の側部に設置され、道路８から交差点に入ってくる車両３ａに対し出会い頭衝突防止情報を提供するものとする。障害物検知装置１（カメラ５）は、交差点の図面に対し右角部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｂを検知するものとする。
【００１８】
カメラ５は、検知エリアＳに入ってくる車両３ｂを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１へ送る。障害物検知装置１は、カメラ５からの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｂを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２へ送信する。路側無線装置２は、障害物検知装置１から受取った車両３ｂの位置情報および速度情報を、出会い頭衝突防止情報として路側アンテナ６から無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ａ）に対し送信する。
【００１９】
対象車両３ａには車載器４が搭載されており、車両３ａが路側無線装置２の電波通信エリアＥに進入すると車載器４は周波数サーチを開始し、路側無線装置２の使用周波数にロックするとデータ受信を開始し、路側無線装置２からの出会い頭衝突防止情報を受信する。車載器４は、受信した出会い頭衝突防止情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００２０】
次に、複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合の基本構成について図３を参照して説明する。なお、図１および図２と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２１】
この例では、たとえば、信号のない交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムと、進行方向先の渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムが近接して配置されている場合について説明する。
【００２２】
出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムは、障害物検知装置１ａ、路側無線装置２ａ、および、車両３ａに搭載された車載器４ａにより構成される。障害物検知装置１ａはカメラ５ａを備えており、路側無線装置２ａは路側アンテナ６ａを備えている。
【００２３】
この例では、路側無線装置２ａ（路側アンテナ６ａ）は、道路８と対向する道路７の側部に設置され、道路８から交差点に入ってくる車両３ａに対し出会い頭衝突防止情報を提供するものとする。障害物検知装置１ａ（カメラ５ａ）は、交差点の図面に対し右角部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｂを検知するものとする。
【００２４】
カメラ５ａは、検知エリアＳ１に入ってくる車両３ｂを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１ａへ送る。障害物検知装置１ａは、カメラ５ａからの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｂを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２ａへ送信する。路側無線装置２ａは、障害物検知装置１ａから受取った車両３ｂの位置情報および速度情報を、出会い頭衝突防止情報として路側アンテナ６ａから無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ａ）に対し送信する。
【００２５】
対象車両３ａには車載器４ａが搭載されており、車両３ａが路側無線装置２ａの電波通信エリアＥ１に進入すると、当該車載器４ａはデータ受信を開始し、路側無線装置２ａからの出会い頭衝突防止情報を受信する。車載器４ａは、受信した出会い頭衝突防止情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００２６】
また、進行方向先の渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムは、障害物検知装置１ｂ、路側無線装置２ｂ、および、車両３ｃに搭載された車載器４ｂにより構成される。障害物検知装置１ｂはカメラ５ｂａを備えており、路側無線装置２ｂは路側アンテナ６ｂを備えている。
【００２７】
この例では、路側無線装置２ｂ（路側アンテナ６ｂ）は、たとえば、路側無線装置２ａ（路側アンテナ６ａ）の近傍に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｃに対し進行方向先の渋滞情報を提供するものとする。障害物検知装置１ｂ（カメラ５ｂ）は、交差点の図面に対し左側で、道路７の側部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点を通過したのち渋滞等で停止状態にある車両３ｄを検知するものとする。
【００２８】
カメラ５ｂは、検知エリアＳ２内に存在する車両３ｄを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１ｂへ送る。障害物検知装置１ｂは、カメラ５ｂからの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｄを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２ｂへ送信する。路側無線装置２ｂは、障害物検知装置１ｂから受取った車両３ｄの位置情報および速度情報を、進行方向先の渋滞情報として路側アンテナ６ｂから無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ｃ）に対し送信する。
【００２９】
対象車両３ｃには車載器４ｂが搭載されており、車両３ｃが路側無線装置２ｂの電波通信エリアＥ２に進入すると、当該車載器４ｂはデータ受信を開始し、路側無線装置２ｂからの進行方向先の渋滞情報を受信する。車載器４ｂは、受信した進行方向先の渋滞情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００３０】
このように、それぞれ異なるサービスを提供する複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合は、通常それぞれの路側無線装置の電波が干渉しないように異なる無線周波数（使用周波数）を使用して運用される。
【００３１】
次に、周辺の車両等による電波の反射の様子について図４を参照して説明する。
【００３２】
図３で説明した２つの安全運転支援システムにおいて、たとえば、渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムの電波通信エリアＥ２内に大型車などの電波反射対象物３ｅが存在するときに、サービス受信対象車両３ａが本来受信するべき出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムの電波通信エリアＥ１に接近し、周波数選定動作中に路側無線装置２ａの対象電波Ｗ１にて周波数ロックする前に、前記大型車３ｅによる電波反射により路側無線装置２ｂの反射電波Ｗ２に先に周波数ロックしてしまうという現象が発生することがある。
【００３３】
その結果として、第１の安全運転支援システムの無線周波数にロックできなかった対象車両３ａは、本来必要となる出会い頭衝突防止情報を受信できず、不必要な第２の安全運転支援システムからの渋滞情報を受信することとなる。
【００３４】
次に、本発明に係る車載器４ａ（４ｂ）について詳細に説明する。
図５は、車載器４ａ（４ｂ）の要部構成を概略的に示している。車載器４ａ（４ｂ）は、たとえば、車載ナビゲーション機能（公知の技術であるので説明は省略する）を有していて、路側無線装置２ａ（２ｂ）との間で通信を行なうためのＤＳＲＣ送受信アンテナ２１、ＤＳＲＣ無線通信部２２、ＰＬＬシンセサイザ部２３、カーナビゲーションユニット２４、地図データベース２５、地図情報や各種案内情報などを表示する表示部２６、各種音声案内を行なう音声案内部２７、ＧＰＳ電波を受信するためのＧＰＳアンテナ２８、および、ＧＰＳ受信部２９を有している。
【００３５】
このように構成された車載器４ａ（４ｂ）の１つ目の機能として、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される安全運転支援情報を受信し、受信した安全運転支援情報をカーナビゲーションユニット２４へ送ることにより、カーナビゲーションユニット２４の制御により、受信した安全運転支援情報に基づき該当するサービスの注意喚起情報を表示部２６や音声案内部２７により音声案内や画面表示を行なう。
【００３６】
２つ目の機能として、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置座標、使用周波数、電波の発射方向を含む地図情報を受信し、この受信した地図情報をカーナビゲーションユニット２４へ送ることにより、地図データベース２５内に格納する。
【００３７】
３つ目の機能として、ＧＰＳアンテナ２８にて受信した座標情報をＧＰＳ受信部２９からカーナビゲーションユニット２４へ送り、カーナビゲーションユニット２４において当該者車載器が搭載された車両（以下、自車両ともいう）の位置および進行方向の計算を行なう。
【００３８】
車載器４ａ（４ｂ）は、カーナビゲーションユニット２４にて、地図データベース２５に格納された路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置座標および電波の発射方向と、ＧＰＳ受信部２９から受信した座標情報に基づき計算した当該車載器４ａ（４ｂ）が搭載された車両３ａ（３ｃ）の位置および進行方向と、あらかじめ設定された当該車両３ａ（３ｃ）と路側無線装置２ａ（２ｂ）との規定距離とから周波数設定判定を行なう。
【００３９】
すなわち、地図データベース２５から当該車両３ａ（３ｃ）の付近にある路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置、および、その路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波の発射方向をサーチし、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波の発射方向と当該車両３ａ（３ｃ）の進行方向とが正対し、かつ、路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置と当該車両３ａ（３ｃ）との間の距離があらかじめ設定された所定距離以下となった場合に、周波数設定条件を満たしたと判定し、カーナビゲーションユニット２４からＰＬＬシンセサイザ部２３へ周波数設定データを送ることにより、当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数を設定する。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの具体的な運用形態について図６を参照して説明する。
図６において、路側無線装置２ａ，２ｂは、通信回線等を介して道路管理装置３１に接続され、この道路管理装置３１には、車載ナビゲーション用の地図情報が格納される地図データベース３２が接続されている。道路管理装置３１は、通信回線等を介して無線免許申請装置３３に接続され、この無線免許申請装置３３には、路側無線装置２ａ，２ｂの位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報が格納される無線免許申請データベース３４が接続されている。
【００４１】
一般に、ＤＳＲＣ等の無線免許申請の際には、路側無線装置２ａ，２ｂについてはその設置場所の位置情報（緯度経度などの位置座標値）、使用周波数および電波の発射方向の情報が登録され、無線免許申請データベース３４に格納される。
【００４２】
無線免許申請装置３３と連動された道路管理装置３１は、あらかじめ定められた所定周期（たとえば、１日に１回）で無線免許申請装置３３から路側無線装置２ａ，２ｂの設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を取得し、この取得した位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を地図データベース３２内の車載ナビゲーション用の地図情報に登録し、この位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を路側無線装置２ａ，２ｂへ送信する。これにより、路側無線装置２ａ，２ｂは、常時更新された地図情報を車載器４ａ，４ｂに対し配信する。
【００４３】
以下、車載器４ａ（４ｂ）が路側無線装置２ａ（２ｂ）から周波数設定情報を受信し、当該路側無線装置２ａ（２ｂ）に接近した際に事前に上記受信した周波数設定情報から当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数を設定するまでの処理の流れについて、図７に示すフローチャートおよび図８を参照して説明する。
【００４４】
本発明にて必要となるＤＳＲＣを使用した安全運転支援システムで使用される無線周波数の設定情報は、道路管理装置３１の地図データベース３２に路側無線装置２ａ（２ｂ）の設置場所の位置情報とともに使用周波数情報として格納される。本情報は、たとえば、無線免許申請装置３３の無線免許申請データベース３４と連携して運用されることを想定している。
【００４５】
路側無線装置２ａ（２ｂ）は、道路管理装置３１から当該路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報、使用周波数および電波発射方向の情報を含む地図情報を常時配信する。
車載器４ａ（４ｂ）を搭載した車両３ａ（３ｃ）が路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると、路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報と使用周波数情報を含む地図情報を受信し、受信した位置情報と使用周波数情報を含む地図情報を地図データベース２５に格納する。
【００４６】
車載器４ａ（４ｂ）は、自車両の走行中に常時周波数サーチを行なっているとともに（ステップＳ１）、前述したように自車両の位置および進行方向の計算を常時行なっていて、その位置情報および進行方向を保有している。
【００４７】
車載器４ａ（４ｂ）は、上記求めた自車両の位置および進行方向の情報に基づき、自車両の走行中に地図データベース２５から当該車両３ａ（３ｃ）の付近にある路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報および電波発射方向をサーチし、このサーチした路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報および電波発射方向と自車両の位置および進行方向との情報に基づき、たとえば、あらかじめ設定した路側無線装置２ａ（２ｂ）の手前１００ｍの位置（図８の位置Ａ）に差し掛かった場合であり（ステップＳ２）、かつ、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波発射方向と自車両の進行方向とが正対している場合（ステップＳ３）、当該車載器４ａ（４ｂ）の地図データベース２５に格納された路側無線装置２ａ（２ｂ）の設置場所の位置情報と関連付けられた無線周波数設定情報を取得し、この取得した無線周波数設定情報をＰＬＬシンセサイザ部２３に送る。
【００４８】
車載器４ａ（４ｂ）のＰＬＬシンセサイザ部２３は、受信した無線周波数設定情報により路側無線装置２ａ（２ｂ）の使用周波数と同一の周波数に設定する（ステップＳ４）。これにより、車載器４ａ（４ｂ）は、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入する前（図８の位置Ｂ）に使用周波数が設定された状態となり、進行方向先の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると同時に、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）の使用周波数の影響を受けることなく、自車両専用の安全運転支援情報を受信することが可能となる。
【００４９】
車載器４ａ（４ｂ）は、使用周波数が設定され、電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると（図８の位置Ｃ）、設定された使用周波数で路側無線装置２ａ（２ｂ）と通信を行なうことにより、データ受信を開始し、路側無線装置２ａ（２ｂ）からの安全運転支援情報を受信し（ステップＳ５）、受信した安全運転支援情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００５０】
また、車載器４ａ（４ｂ）は、このとき路側無線装置２ａ（２ｂ）から安全運転支援情報とともに配信される路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報、使用周波数および電波発射方向の情報を含む地図情報をも受信し、この受信した地図情報に基づき地図データベース２５内の地図情報を更新する。
【００５１】
その後、車載器４ａ（４ｂ）が電波通信エリアＥ１（Ｅ２）を離脱すると、ステップＳ１に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００５２】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、車載器４ａ（４ｂ）が、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される車載ナビゲーション用の地図情報に含まれる使用周波数を事前に受信することにより、走行時にその先にある目的とする路側無線装置２ａ（２ｂ）の使用周波数に事前に設定されるため、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）の使用周波数を受けても、当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数設定が変化することがないので、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）からの安全運転支援情報を誤って受信することがなく、目的とする路側無線装置２ａ（２ｂ）からの安全運転支援情報のみを正常に受信することができる。
【００５３】
なお、前記実施の形態では、道路管理装置が無線免許申請装置から各路側無線装置の設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を取得し、この取得した位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を車載ナビゲーション用の地図情報に登録し、この位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を路側無線装置へ送信する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、入力手段等を用いて直接、路側無線装置に対し各路側無線装置の設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を含む地図情報を入力するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１，１ａ，１ｂ…障害物検知装置、２，２ａ，２ｂ…路側無線装置、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…車両、３ｅ…大型車（電波反射対象物）、４，４ａ，４ｂ…車載器、５，５ａ，５ｂ…カメラ、６，６ａ，６ｂ…路側アンテナ、７，８…道路、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…検知エリア、Ｅ，Ｅ１，Ｅ２…電波通信エリア、２１…送受信アンテナ、２２…無線通信部、２３…ＰＬＬシンセサイザ部、２４…カーナビゲーションユニット、２５…地図データベース、２６…表示部、２７…音声案内部２７、２８…ＧＰＳアンテナ、２９…ＧＰＳ受信部、３１…道路管理装置、３２…地図データベース、３３…無線免許申請装置、３４…無線免許申請データベース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有料道路の料金収受を行なうＥＴＣ（登録商標）システム（有料道路自動料金収受システム）などに利用されている狭域無線通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた無線通信システムで、車両に搭載された車載器に対し安全運転支援に関する情報を提供する安全運転支援システムに適用して好適な無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
また、本発明は、上記無線通信システムに用いて好適な車載器および車載器の通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとして、ＥＴＣシステム（有料道路自動料金収受システム）が知られている。ＥＴＣシステムは、周知のように、移動体である車両（自動車）に移動局としての車載器を搭載して、地上（料金所）に設置された基地局としての路側無線装置との間でマイクロ波を用いた無線通信によりデータのやりとりを行なうことにより通行料金の収受処理を行なうものである。
【０００３】
また、近年、狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとして、交通事故数低減を目指した路車協調型の安全運転支援システムが展開され始めている。
この種の安全運転支援システムでは、車両に車載器を搭載し、道路脇に設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、路側無線装置から安全運転支援に関する情報の提供を受けるものである。
【０００４】
安全運転支援システムには、たとえば、右折時直進車両衝突防止、左折時二輪車巻き込み防止、渋滞末尾衝突防止、出会い頭衝突防止などのサービスがある。
これらの安全運転支援システムにおいて、配置される数が増加するに伴い、異なったサービスが近接した場所で実施されることがある。その場合、各サービスが他方の無線電波との干渉により通信エラー等が発生することが想定される。こうした不具合が発生しないように近接して配置される無線通信システムでは、それぞれ別の周波数を使用し運用するなどの対策により上記不具合を回避している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで使用される車載器は複数チャネルの周波数に対応しており、走行先の路側無線装置と通信を行なうため、路側無線装置の電波通信エリアに進入すると周波数サーチを開始し、路側無線装置の使用周波数を捕捉し、周波数設定が終了すると以降の路車間通信を終了させる。
以上のような路側無線装置と車載器とにより路車協調型の安全運転支援システムが実行されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術によれば、上記した路車間通信による無線通信システムの運用において、周辺の構造物や車両等による電波反射の影響により、該当車線を走行中にその車線の先にある安全運転支援サービスＡ用の電波通信エリアに進入し、安全運転支援サービスＡの使用周波数ａを捕捉する前に、近接する他の安全運転支援サービスＢの反射電波を受け、その使用周波数ｂを捕捉してしまうことがある。結果として安全運転支援サービスＡを受ける走行車線を走行しているにもかかわらず、本来受信する必要のない安全運転支援サービスＢのサービスを受信してしまい、受信すべき安全運転支援サービスＡが受信できない、という問題が発生している。
【０００８】
また、上記問題を避けるために安全運転支援システムの一部として、たとえば、光ビーコン装置を該当電波通信エリアの走行路手前側に設置し、その光ビーコン装置から使用周波数情報を事前に車載器に通知し、車載器は受信した使用周波数情報から自車載器の周波数設定を行なうことにより、近接する別の安全運転支援システムの使用周波数に誤ってロックすることを防ぐ方法がある。しかしこの方法では、光ビーコン装置を別に追加設置する必要があり、システム構成費用が増大してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、路車間の無線通信において発生する車両等による電波反射により発生する、本来受信する必要のない他の無線通信システムからの電波を誤って受信することなく、目的とする電波のみを正常に受信することができる無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法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】
本発明の無線通信システムは、車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムであって、前記路側無線装置は、あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信手段を具備し、前記車載器は、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、前記路側無線装置の配信手段により配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備している。
【００１１】
また、本発明の車載器は、道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器であって、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、路車間の無線通信において発生する車両等による電波反射により発生する、本来受信する必要のない他の無線通信システムからの電波を誤って受信することなく、目的とする電波のみを正常に受信することができる無線通信システム、無線通信方法、車載器および車載器の通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る狭域無線通信を利用した無線通信システムとしての安全運転支援システムの基本構成を模式的に示す構成図。
【図２】交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する安全運転支援システムに適用した場合の各機器の具体的な配設状態を示す模式図。
【図３】複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合の基本構成を模式的に示す構成図。
【図４】周辺の車両等による電波の反射の様子について説明する模式図。
【図５】車載器の要部構成を概略的に示すブロック図。
【図６】安全運転支援システムの具体的な運用形態について説明する図。
【図７】車載器の使用周波数を設定する処理の流れを説明するフローチャート
【図８】車載器の使用周波数を設定する処理の流れを説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信システムとしての安全運転支援システムの基本構成について図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
図１に示す安全運転支援システムは、障害物検知装置１、路側無線装置２、および、車両３に搭載された車載器４により構成される。障害物検知装置１はカメラ５を備えており、路側無線装置２は路側アンテナ６を備えている。
【００１６】
図２は、たとえば、道路７に対し道路８がＴ字状に交差する信号のない交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する安全運転支援システムに適用した場合の各機器の具体的な配設状態を示している。
【００１７】
この例では、路側無線装置２（路側アンテナ６）は、道路８と対向する道路７の側部に設置され、道路８から交差点に入ってくる車両３ａに対し出会い頭衝突防止情報を提供するものとする。障害物検知装置１（カメラ５）は、交差点の図面に対し右角部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｂを検知するものとする。
【００１８】
カメラ５は、検知エリアＳに入ってくる車両３ｂを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１へ送る。障害物検知装置１は、カメラ５からの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｂを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２へ送信する。路側無線装置２は、障害物検知装置１から受取った車両３ｂの位置情報および速度情報を、出会い頭衝突防止情報として路側アンテナ６から無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ａ）に対し送信する。
【００１９】
対象車両３ａには車載器４が搭載されており、車両３ａが路側無線装置２の電波通信エリアＥに進入すると車載器４は周波数サーチを開始し、路側無線装置２の使用周波数にロックするとデータ受信を開始し、路側無線装置２からの出会い頭衝突防止情報を受信する。車載器４は、受信した出会い頭衝突防止情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００２０】
次に、複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合の基本構成について図３を参照して説明する。なお、図１および図２と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２１】
この例では、たとえば、信号のない交差点等での出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムと、進行方向先の渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムが近接して配置されている場合について説明する。
【００２２】
出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムは、障害物検知装置１ａ、路側無線装置２ａ、および、車両３ａに搭載された車載器４ａにより構成される。障害物検知装置１ａはカメラ５ａを備えており、路側無線装置２ａは路側アンテナ６ａを備えている。
【００２３】
この例では、路側無線装置２ａ（路側アンテナ６ａ）は、道路８と対向する道路７の側部に設置され、道路８から交差点に入ってくる車両３ａに対し出会い頭衝突防止情報を提供するものとする。障害物検知装置１ａ（カメラ５ａ）は、交差点の図面に対し右角部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｂを検知するものとする。
【００２４】
カメラ５ａは、検知エリアＳ１に入ってくる車両３ｂを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１ａへ送る。障害物検知装置１ａは、カメラ５ａからの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｂを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２ａへ送信する。路側無線装置２ａは、障害物検知装置１ａから受取った車両３ｂの位置情報および速度情報を、出会い頭衝突防止情報として路側アンテナ６ａから無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ａ）に対し送信する。
【００２５】
対象車両３ａには車載器４ａが搭載されており、車両３ａが路側無線装置２ａの電波通信エリアＥ１に進入すると、当該車載器４ａはデータ受信を開始し、路側無線装置２ａからの出会い頭衝突防止情報を受信する。車載器４ａは、受信した出会い頭衝突防止情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００２６】
また、進行方向先の渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムは、障害物検知装置１ｂ、路側無線装置２ｂ、および、車両３ｃに搭載された車載器４ｂにより構成される。障害物検知装置１ｂはカメラ５ｂａを備えており、路側無線装置２ｂは路側アンテナ６ｂを備えている。
【００２７】
この例では、路側無線装置２ｂ（路側アンテナ６ｂ）は、たとえば、路側無線装置２ａ（路側アンテナ６ａ）の近傍に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点に入ってくる車両３ｃに対し進行方向先の渋滞情報を提供するものとする。障害物検知装置１ｂ（カメラ５ｂ）は、交差点の図面に対し左側で、道路７の側部に設置され、道路７を図面に対し右方向から走行してきて交差点を通過したのち渋滞等で停止状態にある車両３ｄを検知するものとする。
【００２８】
カメラ５ｂは、検知エリアＳ２内に存在する車両３ｄを撮像し、その撮像画像を障害物検知装置１ｂへ送る。障害物検知装置１ｂは、カメラ５ｂからの画像に対し所定の画像処理を施すことにより車両３ｄを検知し、その位置情報および速度情報を路側無線装置２ｂへ送信する。路側無線装置２ｂは、障害物検知装置１ｂから受取った車両３ｄの位置情報および速度情報を、進行方向先の渋滞情報として路側アンテナ６ｂから無線により対象車両（道路８から交差点に入ってくる車両３ｃ）に対し送信する。
【００２９】
対象車両３ｃには車載器４ｂが搭載されており、車両３ｃが路側無線装置２ｂの電波通信エリアＥ２に進入すると、当該車載器４ｂはデータ受信を開始し、路側無線装置２ｂからの進行方向先の渋滞情報を受信する。車載器４ｂは、受信した進行方向先の渋滞情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００３０】
このように、それぞれ異なるサービスを提供する複数の安全運転支援システムが近接して配設される場合は、通常それぞれの路側無線装置の電波が干渉しないように異なる無線周波数（使用周波数）を使用して運用される。
【００３１】
次に、周辺の車両等による電波の反射の様子について図４を参照して説明する。
【００３２】
図３で説明した２つの安全運転支援システムにおいて、たとえば、渋滞情報を提供する第２の安全運転支援システムの電波通信エリアＥ２内に大型車などの電波反射対象物３ｅが存在するときに、サービス受信対象車両３ａが本来受信するべき出会い頭衝突防止情報を提供する第１の安全運転支援システムの電波通信エリアＥ１に接近し、周波数選定動作中に路側無線装置２ａの対象電波Ｗ１にて周波数ロックする前に、前記大型車３ｅによる電波反射により路側無線装置２ｂの反射電波Ｗ２に先に周波数ロックしてしまうという現象が発生することがある。
【００３３】
その結果として、第１の安全運転支援システムの無線周波数にロックできなかった対象車両３ａは、本来必要となる出会い頭衝突防止情報を受信できず、不必要な第２の安全運転支援システムからの渋滞情報を受信することとなる。
【００３４】
次に、本発明に係る車載器４ａ（４ｂ）について詳細に説明する。
図５は、車載器４ａ（４ｂ）の要部構成を概略的に示している。車載器４ａ（４ｂ）は、たとえば、車載ナビゲーション機能（公知の技術であるので説明は省略する）を有していて、路側無線装置２ａ（２ｂ）との間で通信を行なうためのＤＳＲＣ送受信アンテナ２１、ＤＳＲＣ無線通信部２２、ＰＬＬシンセサイザ部２３、カーナビゲーションユニット２４、地図データベース２５、地図情報や各種案内情報などを表示する表示部２６、各種音声案内を行なう音声案内部２７、ＧＰＳ電波を受信するためのＧＰＳアンテナ２８、および、ＧＰＳ受信部２９を有している。
【００３５】
このように構成された車載器４ａ（４ｂ）の１つ目の機能として、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される安全運転支援情報を受信し、受信した安全運転支援情報をカーナビゲーションユニット２４へ送ることにより、カーナビゲーションユニット２４の制御により、受信した安全運転支援情報に基づき該当するサービスの注意喚起情報を表示部２６や音声案内部２７により音声案内や画面表示を行なう。
【００３６】
２つ目の機能として、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置座標、使用周波数、電波の発射方向を含む地図情報を受信し、この受信した地図情報をカーナビゲーションユニット２４へ送ることにより、地図データベース２５内に格納する。
【００３７】
３つ目の機能として、ＧＰＳアンテナ２８にて受信した座標情報をＧＰＳ受信部２９からカーナビゲーションユニット２４へ送り、カーナビゲーションユニット２４において当該者車載器が搭載された車両（以下、自車両ともいう）の位置および進行方向の計算を行なう。
【００３８】
車載器４ａ（４ｂ）は、カーナビゲーションユニット２４にて、地図データベース２５に格納された路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置座標および電波の発射方向と、ＧＰＳ受信部２９から受信した座標情報に基づき計算した当該車載器４ａ（４ｂ）が搭載された車両３ａ（３ｃ）の位置および進行方向と、あらかじめ設定された当該車両３ａ（３ｃ）と路側無線装置２ａ（２ｂ）との規定距離とから周波数設定判定を行なう。
【００３９】
すなわち、地図データベース２５から当該車両３ａ（３ｃ）の付近にある路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置、および、その路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波の発射方向をサーチし、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波の発射方向と当該車両３ａ（３ｃ）の進行方向とが正対し、かつ、路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置と当該車両３ａ（３ｃ）との間の距離があらかじめ設定された所定距離以下となった場合に、周波数設定条件を満たしたと判定し、カーナビゲーションユニット２４からＰＬＬシンセサイザ部２３へ周波数設定データを送ることにより、当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数を設定する。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの具体的な運用形態について図６を参照して説明する。
図６において、路側無線装置２ａ，２ｂは、通信回線等を介して道路管理装置３１に接続され、この道路管理装置３１には、車載ナビゲーション用の地図情報が格納される地図データベース３２が接続されている。道路管理装置３１は、通信回線等を介して無線免許申請装置３３に接続され、この無線免許申請装置３３には、路側無線装置２ａ，２ｂの位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報が格納される無線免許申請データベース３４が接続されている。
【００４１】
一般に、ＤＳＲＣ等の無線免許申請の際には、路側無線装置２ａ，２ｂについてはその設置場所の位置情報（緯度経度などの位置座標値）、使用周波数および電波の発射方向の情報が登録され、無線免許申請データベース３４に格納される。
【００４２】
無線免許申請装置３３と連動された道路管理装置３１は、あらかじめ定められた所定周期（たとえば、１日に１回）で無線免許申請装置３３から路側無線装置２ａ，２ｂの設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を取得し、この取得した位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を地図データベース３２内の車載ナビゲーション用の地図情報に登録し、この位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を路側無線装置２ａ，２ｂへ送信する。これにより、路側無線装置２ａ，２ｂは、常時更新された地図情報を車載器４ａ，４ｂに対し配信する。
【００４３】
以下、車載器４ａ（４ｂ）が路側無線装置２ａ（２ｂ）から周波数設定情報を受信し、当該路側無線装置２ａ（２ｂ）に接近した際に事前に上記受信した周波数設定情報から当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数を設定するまでの処理の流れについて、図７に示すフローチャートおよび図８を参照して説明する。
【００４４】
本発明にて必要となるＤＳＲＣを使用した安全運転支援システムで使用される無線周波数の設定情報は、道路管理装置３１の地図データベース３２に路側無線装置２ａ（２ｂ）の設置場所の位置情報とともに使用周波数情報として格納される。本情報は、たとえば、無線免許申請装置３３の無線免許申請データベース３４と連携して運用されることを想定している。
【００４５】
路側無線装置２ａ（２ｂ）は、道路管理装置３１から当該路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報、使用周波数および電波発射方向の情報を含む地図情報を常時配信する。
車載器４ａ（４ｂ）を搭載した車両３ａ（３ｃ）が路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると、路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報と使用周波数情報を含む地図情報を受信し、受信した位置情報と使用周波数情報を含む地図情報を地図データベース２５に格納する。
【００４６】
車載器４ａ（４ｂ）は、自車両の走行中に常時周波数サーチを行なっているとともに（ステップＳ１）、前述したように自車両の位置および進行方向の計算を常時行なっていて、その位置情報および進行方向を保有している。
【００４７】
車載器４ａ（４ｂ）は、上記求めた自車両の位置および進行方向の情報に基づき、自車両の走行中に地図データベース２５から当該車両３ａ（３ｃ）の付近にある路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報および電波発射方向をサーチし、このサーチした路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報および電波発射方向と自車両の位置および進行方向との情報に基づき、たとえば、あらかじめ設定した路側無線装置２ａ（２ｂ）の手前１００ｍの位置（図８の位置Ａ）に差し掛かった場合であり（ステップＳ２）、かつ、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波発射方向と自車両の進行方向とが正対している場合（ステップＳ３）、当該車載器４ａ（４ｂ）の地図データベース２５に格納された路側無線装置２ａ（２ｂ）の設置場所の位置情報と関連付けられた無線周波数設定情報を取得し、この取得した無線周波数設定情報をＰＬＬシンセサイザ部２３に送る。
【００４８】
車載器４ａ（４ｂ）のＰＬＬシンセサイザ部２３は、受信した無線周波数設定情報により路側無線装置２ａ（２ｂ）の使用周波数と同一の周波数に設定する（ステップＳ４）。これにより、車載器４ａ（４ｂ）は、路側無線装置２ａ（２ｂ）の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入する前（図８の位置Ｂ）に使用周波数が設定された状態となり、進行方向先の電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると同時に、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）の使用周波数の影響を受けることなく、自車両専用の安全運転支援情報を受信することが可能となる。
【００４９】
車載器４ａ（４ｂ）は、使用周波数が設定され、電波通信エリアＥ１（Ｅ２）に進入すると（図８の位置Ｃ）、設定された使用周波数で路側無線装置２ａ（２ｂ）と通信を行なうことにより、データ受信を開始し、路側無線装置２ａ（２ｂ）からの安全運転支援情報を受信し（ステップＳ５）、受信した安全運転支援情報を音声およびあるいは画像表示によりドライバ（運転者）に対し提供し注意喚起を行なう。
【００５０】
また、車載器４ａ（４ｂ）は、このとき路側無線装置２ａ（２ｂ）から安全運転支援情報とともに配信される路側無線装置２ａ（２ｂ）の位置情報、使用周波数および電波発射方向の情報を含む地図情報をも受信し、この受信した地図情報に基づき地図データベース２５内の地図情報を更新する。
【００５１】
その後、車載器４ａ（４ｂ）が電波通信エリアＥ１（Ｅ２）を離脱すると、ステップＳ１に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００５２】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、車載器４ａ（４ｂ）が、路側無線装置２ａ（２ｂ）から配信される車載ナビゲーション用の地図情報に含まれる使用周波数を事前に受信することにより、走行時にその先にある目的とする路側無線装置２ａ（２ｂ）の使用周波数に事前に設定されるため、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）の使用周波数を受けても、当該車載器４ａ（４ｂ）の使用周波数設定が変化することがないので、近接する他の路側無線装置２ｂ（２ａ）からの安全運転支援情報を誤って受信することがなく、目的とする路側無線装置２ａ（２ｂ）からの安全運転支援情報のみを正常に受信することができる。
【００５３】
なお、前記実施の形態では、道路管理装置が無線免許申請装置から各路側無線装置の設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を取得し、この取得した位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を車載ナビゲーション用の地図情報に登録し、この位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を路側無線装置へ送信する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、入力手段等を用いて直接、路側無線装置に対し各路側無線装置の設置場所の位置情報、使用周波数、電波の発射方向の情報を含む地図情報を入力するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１，１ａ，１ｂ…障害物検知装置、２，２ａ，２ｂ…路側無線装置、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…車両、３ｅ…大型車（電波反射対象物）、４，４ａ，４ｂ…車載器、５，５ａ，５ｂ…カメラ、６，６ａ，６ｂ…路側アンテナ、７，８…道路、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…検知エリア、Ｅ，Ｅ１，Ｅ２…電波通信エリア、２１…送受信アンテナ、２２…無線通信部、２３…ＰＬＬシンセサイザ部、２４…カーナビゲーションユニット、２５…地図データベース、２６…表示部、２７…音声案内部２７、２８…ＧＰＳアンテナ、２９…ＧＰＳ受信部、３１…道路管理装置、３２…地図データベース、３３…無線免許申請装置、３４…無線免許申請データベース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムであって、
前記路側無線装置は、
あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信手段を具備し、
前記車載器は、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置の配信手段により配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記路側無線装置を使用するための免許を申請する無線免許申請装置と、この無線免許申請装置と通信可能に接続された道路管理装置とをさらに具備し、
前記道路管理装置は、
前記路側無線装置を使用するための免許を申請する際に登録された当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を前記無線免許申請装置から取得する取得手段と、
この取得手段により取得された路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報をあらかじめ定められた所定の周期で車載ナビゲーション用の地図情報に登録する登録手段と、
この登録手段により路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報が登録された地図情報を前記路側無線装置へ送信する送信手段とを具備し、
前記路側無線装置は、さらに、
前記道路管理装置から送信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第２の受信手段を具備し、
前記路側無線装置の配信手段は、前記第２の受信手段により受信された当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記車載器は、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、当該路側無線装置から、当該車載器が搭載された車両に対する安全運転支援に関する情報の提供を受け、この提供された安全運転支援に関する情報を画像および音声のうち少なくともいずれか一方により当該車両の運転者に対し提供することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムの無線通信方法であって、
前記路側無線装置により、あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信ステップと、
前記車載器により、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算ステップと、
前記車載器により、前記配信ステップにより配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する受信ステップと、
この受信ステップにより受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算ステップにより求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定ステップと、
を具備したことを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段と、
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項６】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、当該路側無線装置から、当該車載器が搭載された車両に対する安全運転支援に関する情報の提供を受け、この提供された安全運転支援に関する情報を画像および音声のうち少なくともいずれか一方により当該車両の運転者に対し提供する車載器であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段と、
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項７】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器の通信方法であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算ステップと、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する受信ステップと、
この受信ステップにより受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算ステップにより求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定ステップと、
を具備したことを特徴とする車載器の通信方法。
【請求項１】
車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムであって、
前記路側無線装置は、
あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信手段を具備し、
前記車載器は、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置の配信手段により配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段とを具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記路側無線装置を使用するための免許を申請する無線免許申請装置と、この無線免許申請装置と通信可能に接続された道路管理装置とをさらに具備し、
前記道路管理装置は、
前記路側無線装置を使用するための免許を申請する際に登録された当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を前記無線免許申請装置から取得する取得手段と、
この取得手段により取得された路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報をあらかじめ定められた所定の周期で車載ナビゲーション用の地図情報に登録する登録手段と、
この登録手段により路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報が登録された地図情報を前記路側無線装置へ送信する送信手段とを具備し、
前記路側無線装置は、さらに、
前記道路管理装置から送信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第２の受信手段を具備し、
前記路側無線装置の配信手段は、前記第２の受信手段により受信された当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記車載器は、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、当該路側無線装置から、当該車載器が搭載された車両に対する安全運転支援に関する情報の提供を受け、この提供された安全運転支援に関する情報を画像および音声のうち少なくともいずれか一方により当該車両の運転者に対し提供することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
車両が走行する道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置と、前記車両に搭載され、前記電波通信エリア内に進入した際、前記路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器とを有して構成される無線通信システムの無線通信方法であって、
前記路側無線装置により、あらかじめ登録される、当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を前記車載器に対し配信する配信ステップと、
前記車載器により、当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算ステップと、
前記車載器により、前記配信ステップにより配信される当該路側無線装置の位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する受信ステップと、
この受信ステップにより受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算ステップにより求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定ステップと、
を具備したことを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段と、
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項６】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なうことにより、当該路側無線装置から、当該車載器が搭載された車両に対する安全運転支援に関する情報の提供を受け、この提供された安全運転支援に関する情報を画像および音声のうち少なくともいずれか一方により当該車両の運転者に対し提供する車載器であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算手段と、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段により受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算手段により求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定手段と、
を具備したことを特徴とする車載器。
【請求項７】
道路を走行する車両に搭載され、前記道路の所定位置に対し電波通信エリアを形成するように設置された路側無線装置との間で電波を用いた通信を行なう車載器の通信方法であって、
当該車載器が搭載された車両の位置および進行方向の情報を求める演算ステップと、
前記路側無線装置により配信される当該路側無線装置が設置された位置情報、当該路側無線装置が無線通信に使用する使用周波数および当該路側無線装置が発射する電波の発射方向の情報を含む地図情報を受信する受信ステップと、
この受信ステップにより受信された地図情報およびそれに含まれる位置情報、使用周波数および電波の発射方向の情報と、前記演算ステップにより求められた当該車両の位置および進行方向の情報とに基づき、当該車載器が搭載された車両と前記路側無線装置との距離があらかじめ定められた所定距離以内にあり、かつ、当該車両の進行方向が前記路側無線装置の電波の発射方向と正対していると判定した場合、当該車載器が無線通信に用いる使用周波数を前記路側無線装置の使用周波数に設定する周波数設定ステップと、
を具備したことを特徴とする車載器の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２０５１４８（Ｐ２０１０−２０５１４８Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２２７０（Ｐ２００９−５２２７０）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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