車載通信装置及び車両間通信システム
【課題】各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる車載通信装置及び車両間通信システムを提供すること。
【解決手段】車載通信装置１０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段１１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部１２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部１３とを備え、エリア判定手段１１は、地図データを記憶する地図データ記憶部１１ａと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部１１ｃとを備える。
【解決手段】車載通信装置１０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段１１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部１２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部１３とを備え、エリア判定手段１１は、地図データを記憶する地図データ記憶部１１ａと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部１１ｃとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば交差点を通過する車両に無線信号によって情報を伝送する車載通信装置及び車両間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば交差点付近の情報を伝送する装置としては、特許文献１に示されたエリア通信装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に示されたものは、交差点付近の車両を刻々と撮影するカメラの撮影画像に基づき危険車両の存在を検知する危険度判定装置と、危険車両が検知されたとき交差点付近の車両の車載通信機に危険情報を送信する路側通信機とを備え、危険度判定装置によって危険車両が検知されたとき、路側通信機が危険情報を車載通信機に送信することによって、車両の運転者に危険情報を通知することができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されたものは、路側通信機によって危険情報を車載通信機に送信するので、路側通信機からの電波が届かないエリアにある車両には危険情報を通知できないという課題があり、このような課題を解決するものとして、例えば特許文献２に示すような無線アドホックネットワークシステムが提案されている。
【０００５】
特許文献２に示されたものは、互いに隣接する端末間のみで通信ができるように配置された４つの端末１〜４を備えており、以下のように動作するようになっている。
【０００６】
端末１から端末２に、また端末４から端末３にそれぞれデータを送信しようとする場合、まず、端末１が端末２にデータ送信の開始を示すＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットを送信すると、端末２は端末３を待機状態にさせるパケットを送信する。その後、端末４が端末３にデータを送信しようとしてＲＴＳパケットを繰り返し送信しても、端末３は待機状態にあるので端末４からのＲＴＳパケットは受け入れられず、端末４はＲＴＳパケットを再送する。
【０００７】
ＲＴＳパケットの再送を検出した端末３は、自端末の待機状態が解除された後に端末４に対して帯域割り当てを通知するパケットを送信する。このパケットは、端末２も受信するので、端末２は、端末４の存在を知ることができ、端末３と端末４とがデータ通信を開始する際には、端末１及び端末２は待機状態に設定される。
【０００８】
以上のように、特許文献２に示されたものは、無線アドホックネットワークを構成する端末がデータを中継することによって、データの送信元の端末から宛先の端末までデータを伝送することができるとともに、ある端末が認識できない隠れ端末が存在する場合でも、端末間で発生するパケットの衝突を回避し、混信のないデータ通信を行うことができるようになっている。
【０００９】
したがって、このシステムを車両間の無線通信に適用することにより、例えば車両が密集している交差点付近の道路において、車両の現在位置及び速度等の情報を無線信号によって車両間で伝送する場合でも、無線信号の混信を防止しながら、データを中継する端末を介して各車両の情報を伝送することができると考えられる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１７４１２５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３６４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に示されたものを車両間の無線通信に適用したシステムでは、各車両は、データを中継する端末を有する車両を介して自車の情報を他の車両に送信することはできるが、各端末は互いに電波が届く範囲内にあるため、各車両が自車の情報を同報しようとすると隣接端末間においてパケットが衝突して混信が発生するので、自車の情報を周辺車両に同報することができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる車載通信装置及び車両間通信システム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】
【００１３】
本発明の車載通信装置は、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記進行方向に応じて前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備えた構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明の車載通信装置は、周波数設定手段は、車両の進行方向に応じて無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００１５】
また、本発明の車載通信装置は、予め定められたエリア判定条件に基づいて前記車両が第１エリア及び前記第１エリアとは異なる第２エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段を備え、前記周波数設定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定する構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明の車載通信装置は、エリア毎に無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００１７】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記エリア判定手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、地図データを記憶する地図データ記憶部とを備えた構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両の現在位置と地図データとによって第１エリア及び第２エリアを判別することができるので、第１エリア及び第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００１９】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記エリア判定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアのいずれかを示す目標物を検出する目標物検出部を備えた構成を有している。
【００２０】
この構成により、本発明の車載通信装置は、第１エリア及び第２エリアを判別することができるので、第１エリア及び第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２１】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記車両の進行方向の絶対方位を検出する絶対方位検出手段を備えた構成を有している。
【００２２】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができるので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００２３】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記絶対方位検出手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両が走行した２地点間の緯度及び経度情報により、車両の進行方向の絶対方位を取得することができるので、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２５】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記絶対方位検出手段は、地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記車両の角速度を検出する角速度検出部とを備えた構成を有している。
【００２６】
この構成により、本発明の車載通信装置は、地図データ上の走行道路情報と角速度の時間的変化情報とに基づいて車両の進行方向の絶対方位を取得することができるので、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２７】
さらに、本発明の車載通信装置は、予め定められた第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物を検出する境界表示物検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備え、前記境界表示物は、前記第１エリア及び前記第２エリアの少なくとも一方における無線信号の周波数情報を含み、前記周波数設定手段は、前記周波数情報に基づいて前記無線信号の周波数を設定する構成を有している。
【００２８】
この構成により、本発明の車載通信装置は、第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物に表示された周波数情報を取得できるので、異なるエリアに流入した際に利用できる無線信号の周波数を容易に設定することができる。
【００２９】
さらに、本発明の車両間通信システムは、車載通信装置を複数の車両がそれぞれ備えた構成を有している。
【００３０】
この構成により、本発明の車両間通信システムは、複数の車両がそれぞれ備えた車載通信装置の周波数設定手段が、車両の進行方向に応じて無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができるという効果を有する車載通信装置及び車両間通信システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、特許請求の範囲に記載の第１エリア及び第２エリアにそれぞれ対応するものとして交差点エリア及び道路エリアを例に挙げて説明する。ここで、交差点エリアとは、複数の道路が交差している場所において予め定められた道路上の領域をいう。また、道路エリアとは、交差点エリアを除く道路上の領域をいう。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置１０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段１１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部１２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部１３とを備えている。
【００３５】
エリア判定手段１１は、地図データを記憶する地図データ記憶部１１ａと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部１１ｃとを備えている。
【００３６】
地図データ記憶部１１ａは、例えば光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等で構成され、緯度及び経度と関連付けられた道路網のリンク及びノードを含む地図データを記憶するようになっている。
【００３７】
現在位置検出部１１ｂは、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットによって構成され、ＧＰＳの電波を受信して車両の速度、現在位置の緯度及び経度等の情報（以下「車両情報」という。）を検出し、この車両情報を交差点エリア流入出判定部１１ｃ及び無線通信部１３にそれぞれ出力するようになっている。
【００３８】
また、現在位置検出部１１ｂは、車両が走行した２地点間の緯度及び経度の差を算出することによって車両の進行方向の絶対方位（以下「進行方位」という。）を算出し、この進行方位の情報を周波数チャネル設定部１２に出力するようになっている。なお、現在位置検出部１１ｂは、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００３９】
交差点エリア流入出判定部１１ｃは、車両が道路エリアから交差点エリアに流入したことの判定（以下「流入判定」という。）と、車両が交差点エリアから道路エリアに流出したことの判定（以下「流出判定」という。）とを実行するようになっている。
【００４０】
まず、交差点エリアの流入判定は、現在位置検出部１１ｂが検出した車両の現在位置と、地図データ記憶部１１ａから読み出された地図データとを参照することによって、地図データに登録されている交差点を起点として所定の流入判定用の距離閾値内に車両があるか否かに基づいて判定される。ここで、流入判定用の距離閾値は、例えば車両の速度に応じて予め定められたものであり、具体的には車両の速度が６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。なお、流入判定用の距離閾値を車速に関わらず固定値としてもよい。
【００４１】
次に、交差点エリアの流出判定は、現在位置検出部１１ｂから入力される車両情報に基づいて、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かによって判定される。なお、車両が走行した距離のデータは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備える構成や、車両の速度及び走行時間から走行距離を算出する構成として算出するようにしてもよい。
【００４２】
周波数チャネル設定部１２は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部１３から送信される無線信号の周波数を、車両の進行方位に応じて設定するようになっている。
【００４３】
具体的には、周波数チャネル設定部１２は、車両が道路エリアにあるとき、少なくとも一つの周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部１２は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部１２は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【００４４】
無線通信部１３は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部１２によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部１３は、本発明の無線通信手段を構成している。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置１０の動作について、図２及び図３を用いて説明する。
【００４６】
図２は、車載通信装置１０の各ステップのフローチャートである。図３は、車載通信装置１０の交差点付近における動作説明図である。
【００４７】
図３において、東西方向に延在する道路Ａと、南北方向に延在する道路Ｂと、斜線で表された交差点エリアと、交差点エリア外の道路エリアと、道路Ａ及びＢをそれぞれ走行している複数の車両とが示されている。各車両は、本実施の形態に係る車載通信装置１０をそれぞれ搭載しているものとする。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置１０の動作を例に挙げて説明する。
【００４８】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部１２によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリア用の周波数チャネル（以下「道路エリアチャネル」という。）に設定されている（ステップＳ１１）。
【００４９】
例えば、車両情報を伝送する無線信号の周波数帯域が、第１ｃｈから第２０ｃｈまでの２０個の周波数チャネルに分割されているとする（以下同様）。この場合、周波数チャネル設定部１２は、道路エリアチャネルとして第１ｃｈを割り当てる。
【００５０】
次いで、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、自車が交差点エリアに流入したか否かが判定される（ステップＳ１２）。具体的には、図３に示すように、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、地図データに登録されている交差点の中心位置から流入判定用の距離閾値Ｌ１までの範囲内に自車があるか否かに基づいて判定される。この距離閾値Ｌ１は、車両の速度に応じて予め定められた距離であり、車両の速度が例えば６０ｋｍ／時のときの距離閾値Ｌ１は例えば７０ｍと定められる。
【００５１】
ステップＳ１２において、自車が交差点エリアに流入したと判定された場合は、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、その旨を示す信号が周波数チャネル設定部１２に出力され、周波数チャネル設定部１２によって、交差点エリアに車両が流入する際の進行方位に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリア用の周波数チャネル（以下「交差点エリアチャネル」という。）に設定される（ステップＳ１３）。
【００５２】
ここで、進行方位に対する周波数チャネルの設定について説明する。
【００５３】
図３において、交差点エリアに流入する車両の進行方位を判定するため、北の方位をゼロ度とし、交差点の中心に対して東西南北のそれぞれの方位毎に±４５度に分割した例が示されている。周波数チャネル設定部１２は、車両の進行方位に基づいて交差点エリアチャネルを決定する。
【００５４】
例えば、車両Ｃは、交差点エリアの西方±４５度の範囲内にある道路を走行して交差点エリア内に流入するので、周波数チャネル設定部１２によって、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１１ｃｈが設定される。同様に、車両Ｄ、車両Ｅ及び車両Ｆは、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈがそれぞれ設定される。
【００５５】
引き続き、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ１４）。具体的には、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【００５６】
ステップＳ１４において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部１２によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ１５）。図３に示された例では、道路エリアチャネルとして第１ｃｈが設定される。
【００５７】
一方、ステップＳ１４において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ１４を繰り返す。
【００５８】
なお、前述の動作説明において、２本の道路が交差する四差路の交差点における交差点エリアチャネルの設定を説明したが、三差路又は五差路等の交差点においても同様に交差点エリアチャネルの設定を行うことができる。以下、図４に示すような五差路の交差点における交差点エリアチャネルの設定について説明する。図４において、道路Ｇと道路Ｈとの間に道路Ｊが存在する構成の五差路の交差点が示されている。
【００５９】
道路Ｊの周波数チャネルを割り当てる第１の手法としては、進行方位ａと進行方位ｂとの境界に道路Ｊが延在しているので、道路Ｊを走行して交差点の方向に向かっている車両に対しては、進行方位ａ又はｂの周波数チャネルが空いている場合、この周波数チャネルを交差点エリアチャネルとして使用させるよう周波数チャネル設定部１２に設定させることができる。
【００６０】
道路Ｊの周波数チャネルを割り当てる第２の手法としては、進行方位ａ及びｂの範囲をそれぞれ狭めて進行方位ａ１及びｂ１とし、両者の間に新たに進行方位ｃを設けるものである。この構成により、道路Ｇ、Ｈ及びＪを走行して交差点方向に向かっている車両に対して、各車両の進行方位に基づいて交差点エリアチャネルを設定することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置１０によれば、交差点エリア流入出判定部１１ｃは、車両の現在位置に基づいて車両が交差点エリアに流入したか否かを判定し、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部２３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る車載通信装置１０を各車両に搭載することにより、車両間通信システムを構築することができる。この車両間通信システムは、路側通信機を各交差点に設置することなく各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができるので、路側通信機を有する従来の通信システムよりもコストを大幅に低減することができる。
【００６３】
なお、前述の実施の形態において、道路エリアにおいて１つの道路エリアチャネルを設定し、交差点エリアにおいて４つの交差点エリアチャネルを設定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の道路エリアチャネル用いる構成や、交差点の構成に応じて交差点エリアチャネルの個数を設定する構成としても同様の効果が得られる。
【００６４】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０（図１参照）の説明において定義した用語をそのまま用いることとする（第３及び第４の実施の形態についても同様）。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置２０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段２１と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段２２と、車両の進行方位及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部２３と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部２４とを備えている。
【００６６】
エリア判定手段２１は、車両の進行方向前方を撮像する車載カメラ２１ａと、自車から信号機までの距離を検出する信号機距離検出部２１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部２１ｃとを備えている。
【００６７】
車載カメラ２１ａは、撮像素子、レンズ及び制御部を備え、制御部は、フォーカス、ズーム、アイリス等の動作を制御する機構や、撮像した画像信号を出力する信号処理回路等を有している。
【００６８】
信号機距離検出部２１ｂは、画像処理回路を備え、車載カメラ２１ａの撮像画像を画像処理して交差点に設置された信号機を検出するようになっている。また、信号機距離検出部２１ｂは、信号機を検出したとき、撮像画像の画像処理によって自車から信号機までの距離と、その距離の時間変化に基づいて自車の速度を取得するようになっている。したがって、信号機距離検出部２１ｂは、信号機を検出することによって自車の車両情報を取得することができる。なお、車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂは、本発明の目標物検出部を構成している。
【００６９】
交差点エリア流入出判定部２１ｃは、交差点エリアへの流入判定と、交差点エリアからの流出判定とを実行するようになっている。
【００７０】
まず、交差点エリアの流入判定は、自車から信号機までの距離が所定の流入判定用の距離閾値内に車両があるか否かに基づいて判定される。ここで、流入判定用の距離閾値は、例えば車両の速度に応じて予め定められたものであり、具体的には車両の速度が６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。
【００７１】
次に、交差点エリアの流出判定は、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。なお、車両が走行した距離のデータは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備える構成や、車両の速度及び走行時間から走行距離を算出する構成として算出するようにしてもよい。
【００７２】
進行方位検出手段２２は、例えばＧＰＳユニットによって構成され、車両が走行した２地点間の緯度及び経度の差を算出することによって車両の進行方位を算出し、この進行方位の情報を周波数チャネル設定部２３に出力するようになっている。なお、進行方位検出手段２２は、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００７３】
周波数チャネル設定部２３は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部２４から送信される無線信号の周波数を、車両の進行方位に応じて設定するようになっている。
【００７４】
具体的には、周波数チャネル設定部２３は、車両が道路エリアにあるとき、少なくとも一つの周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部２３は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部２３は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【００７５】
無線通信部２４は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部２３によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部２４は、本発明の無線通信手段を構成している。
【００７６】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置２０の動作について、図６及び図７を用いて説明する。
【００７７】
図６は、車載通信装置２０の各ステップのフローチャートである。図７は、車載通信装置２０の交差点付近における動作説明図である。なお、図７は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０の動作を説明した図３とほぼ同様であるので、重複する説明は省略する。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置２０の動作を例に挙げて説明する。
【００７８】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部２３によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定されている（ステップＳ２１）。
【００７９】
次いで、車載カメラ２１ａによって、車両の進行方向前方の画像が所定時間おきに撮像され（ステップＳ２２）、画像信号が信号機距離検出部２１ｂに出力される。
【００８０】
さらに、信号機距離検出部２１ｂによって、信号機Ｓが検出されたか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００８１】
ステップＳ２３において、信号機Ｓが検出されたと判断された場合は、信号機距離検出部２１ｂによって、自車から信号機までの距離が算出される（ステップＳ２４）。
【００８２】
一方、ステップＳ２３において、信号機Ｓが検出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ２３を繰り返す。
【００８３】
引き続き、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、自車が交差点エリアに流入したか否かが判断される（ステップＳ２５）。具体的には、図７に示すように、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、交差点の信号機Ｓの位置から流入判定用の距離閾値Ｌ２までの範囲内に自車があるか否かに基づいて判定される。この距離閾値Ｌ２は、車両の速度に応じて予め定められた距離であり、車両の速度が例えば６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。
【００８４】
ステップＳ２５において、自車が交差点エリアに流入したと判定された場合は、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、その旨を示す信号が周波数チャネル設定部２３に出力され、周波数チャネル設定部２３によって、進行方位検出手段２２が検出した進行方位情報が取得される（ステップＳ２６）。
【００８５】
一方、ステップＳ２５において、自車が交差点エリアに流入したと判定されなかった場合は、ステップＳ２５を繰り返す。
【００８６】
続いて、周波数チャネル設定部２３によって、交差点エリアに車両が流入する際の進行方位に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリアチャネルに設定される（ステップＳ２７）。
【００８７】
例えば、車両Ｃは、交差点エリアの西方±４５度の範囲内にある道路を走行して交差点エリア内に流入するので、周波数チャネル設定部２３によって、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１１ｃｈが設定される。同様に、車両Ｄ、車両Ｅ及び車両Ｆは、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈがそれぞれ設定される。
【００８８】
引き続き、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ２８）。具体的には、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【００８９】
ステップＳ２８において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部２３によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ２９）。
【００９０】
一方、ステップＳ２８において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ２８を繰り返す。
【００９１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置２０によれば、交差点エリア流入出判定部２１ｃは、車両から信号機までの距離に基づいて車両が交差点エリアに流入したか否かを判定し、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部２３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【００９２】
なお、前述の実施の形態において、本発明の目標物検出部としての車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂが交差点に設置された信号機を検出する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば交差点の道路に表示された停止線、見通しの悪い交差点に設置された道路ミラー、一時停止を示す一時停止標識等を目標物として検出する構成としても同様の効果が得られる。
【００９３】
また、車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂが、道路エリアを示す目標物を検出し、周波数チャネル設定部２３が、道路エリアチャネルを設定する構成としてもよい。
【００９４】
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。
【００９５】
図８に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置３０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段３１と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段３２と、車両の進行方位及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部３３と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部３４とを備えている。
【００９６】
なお、本実施の形態に係る車載通信装置３０は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置２０（図５参照）の進行方位検出手段２２に代えて進行方位検出手段３２を設けたものであるので、同様な構成の説明は省略する。
【００９７】
進行方位検出手段３２は、地図データを記憶する地図データ記憶部３２ａと、車両の角速度を検出する角速度検出部３２ｂと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部３２ｃとを備えている。なお、進行方位検出手段３２は、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００９８】
地図データ記憶部３２ａは、例えば光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等で構成され、緯度及び経度と関連付けられた道路網のリンク及びノードを含む地図データを記憶するようになっている。
【００９９】
角速度検出部３２ｂは、例えばジャイロセンサを備え、車両の角速度を検出するようになっている。
【０１００】
現在位置検出部３２ｃは、例えばＧＰＳユニットによって構成され、ＧＰＳの電波を受信して車両の現在位置の緯度及び経度の情報を検出し、車両の現在位置を地図データとマッチングさせ、地図データ上の走行道路のデータと角速度の時間変化情報とから車両が進行する進行方位を検出するようになっている。
【０１０１】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置３０の動作について説明する。なお、車載通信装置３０の動作は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置２０のフローチャート（図６参照）に対してステップＳ２６における進行方位情報の取得処理が異なるものなので、この処理のみについて図９を用いて説明し、その他のステップの説明は省略する。
【０１０２】
まず、現在位置検出部３２ｃによって、地図データ記憶部３２ａから地図データが読み出される（ステップＳ３１）。
【０１０３】
次いで、現在位置検出部３２ｃによって、車両の現在位置が取得される（ステップＳ３２）。
【０１０４】
さらに、現在位置検出部３２ｃによって、車両の走行道路が検出される（ステップＳ３３）。また、並行して、角速度検出部３２ｂによって、車両の角速度が検出される（ステップＳ３４）。
【０１０５】
そして、現在位置検出部３２ｃによって、車両の現在位置が地図データとマッチング処理され、地図データ上の走行道路のデータと角速度の時間変化情報とから車両が進行する進行方位が検出され（ステップＳ３５）、周波数チャネル設定部３３に出力される。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置３０によれば、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部３３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【０１０７】
（第４の実施の形態）
まず、本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０（図１参照）と同様な構成についての説明は省略する。
【０１０８】
図１０に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置４０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段４１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部４２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部４３とを備えている。
【０１０９】
エリア判定手段４１は、車両の進行方向前方を撮像する車載カメラ４１ａと、道路エリアと交差点エリアとの境界を示す境界標示物を検出する境界標示物検出部４１ｂと、車両情報を取得する車両情報取得部４１ｃと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部４１ｄとを備えている。
【０１１０】
車載カメラ４１ａは、撮像素子、レンズ及び制御部を備え、制御部は、フォーカス、ズーム、アイリス等の動作を制御する機構や、撮像した画像信号を出力する信号処理回路等を有している。
【０１１１】
境界標示物検出部４１ｂは、画像処理回路を備え、車載カメラ４１ａの撮像画像を画像処理して、道路エリアと交差点エリアとの境界を示す境界標示物を検出するようになっている。ここで、境界標示物には、例えば２次元バーコードによって交差点エリアで利用できる周波数情報が表示されている。したがって、境界標示物検出部４１ｂは、境界標示物を検出することによって、自車が交差点エリアに流入した際に利用できる周波数情報を取得することができるようになっている。なお、車載カメラ４１ａ及び境界標示物検出部４１ｂは、本発明の境界表示物検出手段を構成している。
【０１１２】
車両情報取得部４１ｃは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備え、車両の速度を取得するようになっている。また、車両情報取得部４１ｃは、境界標示物検出部４１ｂが検出した境界標示物からの走行距離を車両の速度及び走行時間から算出するようになっている。
【０１１３】
交差点エリア流入出判定部４１ｄは、交差点エリアへの流入判定と、交差点エリアからの流出判定とを実行するようになっている。
【０１１４】
まず、交差点エリアの流入判定は、道路エリアと交差点エリアとの境界に設置してある境界標示物の位置と自車の位置との位置関係に基づいて判定される。
【０１１５】
次に、交差点エリアの流出判定は、境界標示物の位置を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【０１１６】
周波数チャネル設定部４２は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部４３から送信される無線信号の周波数を、境界標示物検出部４１ｂが取得した周波数情報に応じて設定するようになっている。
【０１１７】
具体的には、周波数チャネル設定部４２は、車両が道路エリアにあるとき、予め定められた少なくとも一つの周波数チャネルを設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部４２は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを境界標示物検出部４１ｂが取得した周波数情報に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部４２は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【０１１８】
無線通信部４３は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部４２によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部４３は、本発明の無線通信手段を構成している。
【０１１９】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置４０の動作について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１２０】
図１１は、車載通信装置４０の各ステップのフローチャートである。図１２は、車載通信装置４０の交差点付近における動作説明図である。
【０１２１】
図１２において、例えば２次元バーコードによって交差点エリアで利用できる周波数情報が表示された境界標示物５１〜５４が示されている。境界標示物５１には、交差点エリアにおいて第１１ｃｈの周波数が使用できる旨の情報を含む２次元バーコードが表示されている。同様に、境界標示物５２、５３及び５４には、それぞれ、交差点エリアにおいて第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈの周波数が使用できる旨の情報を含む２次元バーコードが表示されている。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置４０の動作を例に挙げて説明する。
【０１２２】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部４２によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定されている（ステップＳ４１）。
【０１２３】
次いで、車載カメラ４１ａによって、車両の進行方向前方の画像が所定時間おきに撮像され（ステップＳ４２）、画像信号が境界標示物検出部４１ｂに出力される。
【０１２４】
さらに、境界標示物検出部４１ｂによって、境界標示物５１が検出されたか否かが判断される（ステップＳ４３）。
【０１２５】
ステップＳ４３において、境界標示物５１が検出されたと判断された場合は、境界標示物検出部４１ｂによって、交差点エリアチャネル情報が取得され（ステップＳ４４）、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、自車が交差点エリアに流入したと判定される。
【０１２６】
一方、ステップＳ４３において、境界標示物５１が検出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ４３を繰り返す。
【０１２７】
続いて、周波数チャネル設定部４２によって、境界標示物検出部４１ｂが取得した交差点エリアチャネル情報に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリアチャネルに設定される（ステップＳ４５）。図１２に示された例では、交差点エリアチャネルは第１１ｃｈに設定されることとなる。
【０１２８】
引き続き、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ４６）。具体的には、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【０１２９】
ステップＳ４６において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部４２によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ４７）。
【０１３０】
一方、ステップＳ４６において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ４６を繰り返す。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置４０によれば、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部４２は、境界標示物検出部４１ｂが取得した交差点エリアチャネル情報に基づいて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【０１３２】
なお、前述の実施の形態において、交差点エリアの流出判定を流出判定用の距離閾値で判定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば交差点エリアと道路エリアとの境界に境界標示物を設置して、交差点エリアの流出判定を行う構成としても同様の効果が得られる。
【０１３３】
また、前述の実施の形態において、交差点エリアで利用できる周波数情報が２次元バーコードで表示された境界標示物を境界標示物検出部４１ｂが検出する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用した通信機能を境界標示物に持たせて交差点エリアで利用できる周波数情報を無線通信部４３に伝送する構成としても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
以上のように、本発明に係る車載通信装置及び車両間通信システムは、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができるという効果を有し、交差点を通過する車両に無線信号によって情報を伝送する車載通信装置及び車両間通信システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置において、五差路の交差点における進行方位の判定例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置の進行方位情報の取得処理のフローチャート
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【符号の説明】
【０１３６】
１０、２０、３０、４０ 車載通信装置
１１、２１、３１、４１ エリア判定手段
１１ａ、３２ａ 地図データ記憶部
１１ｂ、３２ｃ 現在位置検出部（進行方向検出手段、絶対方位検出手段）
１１ｃ、２１ｃ、４１ｄ 交差点エリア流入出判定部
１２、２３、３３、４２ 周波数チャネル設定部（周波数設定手段）
１３、２４、３４、４３ 無線通信部（無線通信手段）
２１ａ 車載カメラ（目標物検出部）
２１ｂ 信号機距離検出部（目標物検出部）
２２、３２ 進行方位検出手段
３２ｂ 角速度検出部
４１ａ 車載カメラ（境界表示物検出手段）
４１ｂ 境界標示物検出部（境界表示物検出手段）
４１ｃ 車両情報取得部
５１〜５４ 境界標示物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば交差点を通過する車両に無線信号によって情報を伝送する車載通信装置及び車両間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば交差点付近の情報を伝送する装置としては、特許文献１に示されたエリア通信装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に示されたものは、交差点付近の車両を刻々と撮影するカメラの撮影画像に基づき危険車両の存在を検知する危険度判定装置と、危険車両が検知されたとき交差点付近の車両の車載通信機に危険情報を送信する路側通信機とを備え、危険度判定装置によって危険車両が検知されたとき、路側通信機が危険情報を車載通信機に送信することによって、車両の運転者に危険情報を通知することができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されたものは、路側通信機によって危険情報を車載通信機に送信するので、路側通信機からの電波が届かないエリアにある車両には危険情報を通知できないという課題があり、このような課題を解決するものとして、例えば特許文献２に示すような無線アドホックネットワークシステムが提案されている。
【０００５】
特許文献２に示されたものは、互いに隣接する端末間のみで通信ができるように配置された４つの端末１〜４を備えており、以下のように動作するようになっている。
【０００６】
端末１から端末２に、また端末４から端末３にそれぞれデータを送信しようとする場合、まず、端末１が端末２にデータ送信の開始を示すＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットを送信すると、端末２は端末３を待機状態にさせるパケットを送信する。その後、端末４が端末３にデータを送信しようとしてＲＴＳパケットを繰り返し送信しても、端末３は待機状態にあるので端末４からのＲＴＳパケットは受け入れられず、端末４はＲＴＳパケットを再送する。
【０００７】
ＲＴＳパケットの再送を検出した端末３は、自端末の待機状態が解除された後に端末４に対して帯域割り当てを通知するパケットを送信する。このパケットは、端末２も受信するので、端末２は、端末４の存在を知ることができ、端末３と端末４とがデータ通信を開始する際には、端末１及び端末２は待機状態に設定される。
【０００８】
以上のように、特許文献２に示されたものは、無線アドホックネットワークを構成する端末がデータを中継することによって、データの送信元の端末から宛先の端末までデータを伝送することができるとともに、ある端末が認識できない隠れ端末が存在する場合でも、端末間で発生するパケットの衝突を回避し、混信のないデータ通信を行うことができるようになっている。
【０００９】
したがって、このシステムを車両間の無線通信に適用することにより、例えば車両が密集している交差点付近の道路において、車両の現在位置及び速度等の情報を無線信号によって車両間で伝送する場合でも、無線信号の混信を防止しながら、データを中継する端末を介して各車両の情報を伝送することができると考えられる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１７４１２５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３６４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に示されたものを車両間の無線通信に適用したシステムでは、各車両は、データを中継する端末を有する車両を介して自車の情報を他の車両に送信することはできるが、各端末は互いに電波が届く範囲内にあるため、各車両が自車の情報を同報しようとすると隣接端末間においてパケットが衝突して混信が発生するので、自車の情報を周辺車両に同報することができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる車載通信装置及び車両間通信システム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】
【００１３】
本発明の車載通信装置は、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記進行方向に応じて前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備えた構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明の車載通信装置は、周波数設定手段は、車両の進行方向に応じて無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００１５】
また、本発明の車載通信装置は、予め定められたエリア判定条件に基づいて前記車両が第１エリア及び前記第１エリアとは異なる第２エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段を備え、前記周波数設定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定する構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明の車載通信装置は、エリア毎に無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００１７】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記エリア判定手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、地図データを記憶する地図データ記憶部とを備えた構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両の現在位置と地図データとによって第１エリア及び第２エリアを判別することができるので、第１エリア及び第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００１９】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記エリア判定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアのいずれかを示す目標物を検出する目標物検出部を備えた構成を有している。
【００２０】
この構成により、本発明の車載通信装置は、第１エリア及び第２エリアを判別することができるので、第１エリア及び第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２１】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記車両の進行方向の絶対方位を検出する絶対方位検出手段を備えた構成を有している。
【００２２】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができるので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【００２３】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記絶対方位検出手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、本発明の車載通信装置は、車両が走行した２地点間の緯度及び経度情報により、車両の進行方向の絶対方位を取得することができるので、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２５】
さらに、本発明の車載通信装置は、前記絶対方位検出手段は、地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記車両の角速度を検出する角速度検出部とを備えた構成を有している。
【００２６】
この構成により、本発明の車載通信装置は、地図データ上の走行道路情報と角速度の時間的変化情報とに基づいて車両の進行方向の絶対方位を取得することができるので、車両の進行方向の絶対方位に基づいて無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することができる。
【００２７】
さらに、本発明の車載通信装置は、予め定められた第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物を検出する境界表示物検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備え、前記境界表示物は、前記第１エリア及び前記第２エリアの少なくとも一方における無線信号の周波数情報を含み、前記周波数設定手段は、前記周波数情報に基づいて前記無線信号の周波数を設定する構成を有している。
【００２８】
この構成により、本発明の車載通信装置は、第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物に表示された周波数情報を取得できるので、異なるエリアに流入した際に利用できる無線信号の周波数を容易に設定することができる。
【００２９】
さらに、本発明の車両間通信システムは、車載通信装置を複数の車両がそれぞれ備えた構成を有している。
【００３０】
この構成により、本発明の車両間通信システムは、複数の車両がそれぞれ備えた車載通信装置の周波数設定手段が、車両の進行方向に応じて無線信号の周波数を設定するので、車両が密集している道路においても無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができるという効果を有する車載通信装置及び車両間通信システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、特許請求の範囲に記載の第１エリア及び第２エリアにそれぞれ対応するものとして交差点エリア及び道路エリアを例に挙げて説明する。ここで、交差点エリアとは、複数の道路が交差している場所において予め定められた道路上の領域をいう。また、道路エリアとは、交差点エリアを除く道路上の領域をいう。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置１０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段１１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部１２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部１３とを備えている。
【００３５】
エリア判定手段１１は、地図データを記憶する地図データ記憶部１１ａと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部１１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部１１ｃとを備えている。
【００３６】
地図データ記憶部１１ａは、例えば光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等で構成され、緯度及び経度と関連付けられた道路網のリンク及びノードを含む地図データを記憶するようになっている。
【００３７】
現在位置検出部１１ｂは、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットによって構成され、ＧＰＳの電波を受信して車両の速度、現在位置の緯度及び経度等の情報（以下「車両情報」という。）を検出し、この車両情報を交差点エリア流入出判定部１１ｃ及び無線通信部１３にそれぞれ出力するようになっている。
【００３８】
また、現在位置検出部１１ｂは、車両が走行した２地点間の緯度及び経度の差を算出することによって車両の進行方向の絶対方位（以下「進行方位」という。）を算出し、この進行方位の情報を周波数チャネル設定部１２に出力するようになっている。なお、現在位置検出部１１ｂは、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００３９】
交差点エリア流入出判定部１１ｃは、車両が道路エリアから交差点エリアに流入したことの判定（以下「流入判定」という。）と、車両が交差点エリアから道路エリアに流出したことの判定（以下「流出判定」という。）とを実行するようになっている。
【００４０】
まず、交差点エリアの流入判定は、現在位置検出部１１ｂが検出した車両の現在位置と、地図データ記憶部１１ａから読み出された地図データとを参照することによって、地図データに登録されている交差点を起点として所定の流入判定用の距離閾値内に車両があるか否かに基づいて判定される。ここで、流入判定用の距離閾値は、例えば車両の速度に応じて予め定められたものであり、具体的には車両の速度が６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。なお、流入判定用の距離閾値を車速に関わらず固定値としてもよい。
【００４１】
次に、交差点エリアの流出判定は、現在位置検出部１１ｂから入力される車両情報に基づいて、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かによって判定される。なお、車両が走行した距離のデータは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備える構成や、車両の速度及び走行時間から走行距離を算出する構成として算出するようにしてもよい。
【００４２】
周波数チャネル設定部１２は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部１３から送信される無線信号の周波数を、車両の進行方位に応じて設定するようになっている。
【００４３】
具体的には、周波数チャネル設定部１２は、車両が道路エリアにあるとき、少なくとも一つの周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部１２は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部１２は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【００４４】
無線通信部１３は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部１２によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部１３は、本発明の無線通信手段を構成している。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置１０の動作について、図２及び図３を用いて説明する。
【００４６】
図２は、車載通信装置１０の各ステップのフローチャートである。図３は、車載通信装置１０の交差点付近における動作説明図である。
【００４７】
図３において、東西方向に延在する道路Ａと、南北方向に延在する道路Ｂと、斜線で表された交差点エリアと、交差点エリア外の道路エリアと、道路Ａ及びＢをそれぞれ走行している複数の車両とが示されている。各車両は、本実施の形態に係る車載通信装置１０をそれぞれ搭載しているものとする。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置１０の動作を例に挙げて説明する。
【００４８】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部１２によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリア用の周波数チャネル（以下「道路エリアチャネル」という。）に設定されている（ステップＳ１１）。
【００４９】
例えば、車両情報を伝送する無線信号の周波数帯域が、第１ｃｈから第２０ｃｈまでの２０個の周波数チャネルに分割されているとする（以下同様）。この場合、周波数チャネル設定部１２は、道路エリアチャネルとして第１ｃｈを割り当てる。
【００５０】
次いで、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、自車が交差点エリアに流入したか否かが判定される（ステップＳ１２）。具体的には、図３に示すように、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、地図データに登録されている交差点の中心位置から流入判定用の距離閾値Ｌ１までの範囲内に自車があるか否かに基づいて判定される。この距離閾値Ｌ１は、車両の速度に応じて予め定められた距離であり、車両の速度が例えば６０ｋｍ／時のときの距離閾値Ｌ１は例えば７０ｍと定められる。
【００５１】
ステップＳ１２において、自車が交差点エリアに流入したと判定された場合は、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、その旨を示す信号が周波数チャネル設定部１２に出力され、周波数チャネル設定部１２によって、交差点エリアに車両が流入する際の進行方位に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリア用の周波数チャネル（以下「交差点エリアチャネル」という。）に設定される（ステップＳ１３）。
【００５２】
ここで、進行方位に対する周波数チャネルの設定について説明する。
【００５３】
図３において、交差点エリアに流入する車両の進行方位を判定するため、北の方位をゼロ度とし、交差点の中心に対して東西南北のそれぞれの方位毎に±４５度に分割した例が示されている。周波数チャネル設定部１２は、車両の進行方位に基づいて交差点エリアチャネルを決定する。
【００５４】
例えば、車両Ｃは、交差点エリアの西方±４５度の範囲内にある道路を走行して交差点エリア内に流入するので、周波数チャネル設定部１２によって、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１１ｃｈが設定される。同様に、車両Ｄ、車両Ｅ及び車両Ｆは、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈがそれぞれ設定される。
【００５５】
引き続き、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ１４）。具体的には、交差点エリア流入出判定部１１ｃによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【００５６】
ステップＳ１４において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部１２によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ１５）。図３に示された例では、道路エリアチャネルとして第１ｃｈが設定される。
【００５７】
一方、ステップＳ１４において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ１４を繰り返す。
【００５８】
なお、前述の動作説明において、２本の道路が交差する四差路の交差点における交差点エリアチャネルの設定を説明したが、三差路又は五差路等の交差点においても同様に交差点エリアチャネルの設定を行うことができる。以下、図４に示すような五差路の交差点における交差点エリアチャネルの設定について説明する。図４において、道路Ｇと道路Ｈとの間に道路Ｊが存在する構成の五差路の交差点が示されている。
【００５９】
道路Ｊの周波数チャネルを割り当てる第１の手法としては、進行方位ａと進行方位ｂとの境界に道路Ｊが延在しているので、道路Ｊを走行して交差点の方向に向かっている車両に対しては、進行方位ａ又はｂの周波数チャネルが空いている場合、この周波数チャネルを交差点エリアチャネルとして使用させるよう周波数チャネル設定部１２に設定させることができる。
【００６０】
道路Ｊの周波数チャネルを割り当てる第２の手法としては、進行方位ａ及びｂの範囲をそれぞれ狭めて進行方位ａ１及びｂ１とし、両者の間に新たに進行方位ｃを設けるものである。この構成により、道路Ｇ、Ｈ及びＪを走行して交差点方向に向かっている車両に対して、各車両の進行方位に基づいて交差点エリアチャネルを設定することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置１０によれば、交差点エリア流入出判定部１１ｃは、車両の現在位置に基づいて車両が交差点エリアに流入したか否かを判定し、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部２３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る車載通信装置１０を各車両に搭載することにより、車両間通信システムを構築することができる。この車両間通信システムは、路側通信機を各交差点に設置することなく各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができるので、路側通信機を有する従来の通信システムよりもコストを大幅に低減することができる。
【００６３】
なお、前述の実施の形態において、道路エリアにおいて１つの道路エリアチャネルを設定し、交差点エリアにおいて４つの交差点エリアチャネルを設定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の道路エリアチャネル用いる構成や、交差点の構成に応じて交差点エリアチャネルの個数を設定する構成としても同様の効果が得られる。
【００６４】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０（図１参照）の説明において定義した用語をそのまま用いることとする（第３及び第４の実施の形態についても同様）。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置２０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段２１と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段２２と、車両の進行方位及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部２３と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部２４とを備えている。
【００６６】
エリア判定手段２１は、車両の進行方向前方を撮像する車載カメラ２１ａと、自車から信号機までの距離を検出する信号機距離検出部２１ｂと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部２１ｃとを備えている。
【００６７】
車載カメラ２１ａは、撮像素子、レンズ及び制御部を備え、制御部は、フォーカス、ズーム、アイリス等の動作を制御する機構や、撮像した画像信号を出力する信号処理回路等を有している。
【００６８】
信号機距離検出部２１ｂは、画像処理回路を備え、車載カメラ２１ａの撮像画像を画像処理して交差点に設置された信号機を検出するようになっている。また、信号機距離検出部２１ｂは、信号機を検出したとき、撮像画像の画像処理によって自車から信号機までの距離と、その距離の時間変化に基づいて自車の速度を取得するようになっている。したがって、信号機距離検出部２１ｂは、信号機を検出することによって自車の車両情報を取得することができる。なお、車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂは、本発明の目標物検出部を構成している。
【００６９】
交差点エリア流入出判定部２１ｃは、交差点エリアへの流入判定と、交差点エリアからの流出判定とを実行するようになっている。
【００７０】
まず、交差点エリアの流入判定は、自車から信号機までの距離が所定の流入判定用の距離閾値内に車両があるか否かに基づいて判定される。ここで、流入判定用の距離閾値は、例えば車両の速度に応じて予め定められたものであり、具体的には車両の速度が６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。
【００７１】
次に、交差点エリアの流出判定は、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。なお、車両が走行した距離のデータは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備える構成や、車両の速度及び走行時間から走行距離を算出する構成として算出するようにしてもよい。
【００７２】
進行方位検出手段２２は、例えばＧＰＳユニットによって構成され、車両が走行した２地点間の緯度及び経度の差を算出することによって車両の進行方位を算出し、この進行方位の情報を周波数チャネル設定部２３に出力するようになっている。なお、進行方位検出手段２２は、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００７３】
周波数チャネル設定部２３は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部２４から送信される無線信号の周波数を、車両の進行方位に応じて設定するようになっている。
【００７４】
具体的には、周波数チャネル設定部２３は、車両が道路エリアにあるとき、少なくとも一つの周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部２３は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを車両の進行方位に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部２３は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【００７５】
無線通信部２４は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部２３によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部２４は、本発明の無線通信手段を構成している。
【００７６】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置２０の動作について、図６及び図７を用いて説明する。
【００７７】
図６は、車載通信装置２０の各ステップのフローチャートである。図７は、車載通信装置２０の交差点付近における動作説明図である。なお、図７は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０の動作を説明した図３とほぼ同様であるので、重複する説明は省略する。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置２０の動作を例に挙げて説明する。
【００７８】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部２３によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定されている（ステップＳ２１）。
【００７９】
次いで、車載カメラ２１ａによって、車両の進行方向前方の画像が所定時間おきに撮像され（ステップＳ２２）、画像信号が信号機距離検出部２１ｂに出力される。
【００８０】
さらに、信号機距離検出部２１ｂによって、信号機Ｓが検出されたか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００８１】
ステップＳ２３において、信号機Ｓが検出されたと判断された場合は、信号機距離検出部２１ｂによって、自車から信号機までの距離が算出される（ステップＳ２４）。
【００８２】
一方、ステップＳ２３において、信号機Ｓが検出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ２３を繰り返す。
【００８３】
引き続き、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、自車が交差点エリアに流入したか否かが判断される（ステップＳ２５）。具体的には、図７に示すように、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、交差点の信号機Ｓの位置から流入判定用の距離閾値Ｌ２までの範囲内に自車があるか否かに基づいて判定される。この距離閾値Ｌ２は、車両の速度に応じて予め定められた距離であり、車両の速度が例えば６０ｋｍ／時のときの距離閾値は例えば７０ｍと定められる。
【００８４】
ステップＳ２５において、自車が交差点エリアに流入したと判定された場合は、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、その旨を示す信号が周波数チャネル設定部２３に出力され、周波数チャネル設定部２３によって、進行方位検出手段２２が検出した進行方位情報が取得される（ステップＳ２６）。
【００８５】
一方、ステップＳ２５において、自車が交差点エリアに流入したと判定されなかった場合は、ステップＳ２５を繰り返す。
【００８６】
続いて、周波数チャネル設定部２３によって、交差点エリアに車両が流入する際の進行方位に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリアチャネルに設定される（ステップＳ２７）。
【００８７】
例えば、車両Ｃは、交差点エリアの西方±４５度の範囲内にある道路を走行して交差点エリア内に流入するので、周波数チャネル設定部２３によって、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１１ｃｈが設定される。同様に、車両Ｄ、車両Ｅ及び車両Ｆは、交差点エリア内において自車の車両情報を送信するための交差点エリアチャネルとして第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈがそれぞれ設定される。
【００８８】
引き続き、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ２８）。具体的には、交差点エリア流入出判定部２１ｃによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【００８９】
ステップＳ２８において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部２３によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ２９）。
【００９０】
一方、ステップＳ２８において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ２８を繰り返す。
【００９１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置２０によれば、交差点エリア流入出判定部２１ｃは、車両から信号機までの距離に基づいて車両が交差点エリアに流入したか否かを判定し、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部２３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【００９２】
なお、前述の実施の形態において、本発明の目標物検出部としての車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂが交差点に設置された信号機を検出する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば交差点の道路に表示された停止線、見通しの悪い交差点に設置された道路ミラー、一時停止を示す一時停止標識等を目標物として検出する構成としても同様の効果が得られる。
【００９３】
また、車載カメラ２１ａ及び信号機距離検出部２１ｂが、道路エリアを示す目標物を検出し、周波数チャネル設定部２３が、道路エリアチャネルを設定する構成としてもよい。
【００９４】
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。
【００９５】
図８に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置３０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段３１と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段３２と、車両の進行方位及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部３３と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部３４とを備えている。
【００９６】
なお、本実施の形態に係る車載通信装置３０は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置２０（図５参照）の進行方位検出手段２２に代えて進行方位検出手段３２を設けたものであるので、同様な構成の説明は省略する。
【００９７】
進行方位検出手段３２は、地図データを記憶する地図データ記憶部３２ａと、車両の角速度を検出する角速度検出部３２ｂと、車両の現在位置を検出する現在位置検出部３２ｃとを備えている。なお、進行方位検出手段３２は、本発明の進行方向検出手段及び絶対方位検出手段を構成している。
【００９８】
地図データ記憶部３２ａは、例えば光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等で構成され、緯度及び経度と関連付けられた道路網のリンク及びノードを含む地図データを記憶するようになっている。
【００９９】
角速度検出部３２ｂは、例えばジャイロセンサを備え、車両の角速度を検出するようになっている。
【０１００】
現在位置検出部３２ｃは、例えばＧＰＳユニットによって構成され、ＧＰＳの電波を受信して車両の現在位置の緯度及び経度の情報を検出し、車両の現在位置を地図データとマッチングさせ、地図データ上の走行道路のデータと角速度の時間変化情報とから車両が進行する進行方位を検出するようになっている。
【０１０１】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置３０の動作について説明する。なお、車載通信装置３０の動作は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置２０のフローチャート（図６参照）に対してステップＳ２６における進行方位情報の取得処理が異なるものなので、この処理のみについて図９を用いて説明し、その他のステップの説明は省略する。
【０１０２】
まず、現在位置検出部３２ｃによって、地図データ記憶部３２ａから地図データが読み出される（ステップＳ３１）。
【０１０３】
次いで、現在位置検出部３２ｃによって、車両の現在位置が取得される（ステップＳ３２）。
【０１０４】
さらに、現在位置検出部３２ｃによって、車両の走行道路が検出される（ステップＳ３３）。また、並行して、角速度検出部３２ｂによって、車両の角速度が検出される（ステップＳ３４）。
【０１０５】
そして、現在位置検出部３２ｃによって、車両の現在位置が地図データとマッチング処理され、地図データ上の走行道路のデータと角速度の時間変化情報とから車両が進行する進行方位が検出され（ステップＳ３５）、周波数チャネル設定部３３に出力される。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置３０によれば、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部３３は、車両の進行方位に応じて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【０１０７】
（第４の実施の形態）
まず、本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置１０（図１参照）と同様な構成についての説明は省略する。
【０１０８】
図１０に示すように、本実施の形態に係る車載通信装置４０は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段４１と、車両の進行方向及び車両が存在するエリアに応じて無線信号の周波数チャネルを設定する周波数チャネル設定部４２と、無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信部４３とを備えている。
【０１０９】
エリア判定手段４１は、車両の進行方向前方を撮像する車載カメラ４１ａと、道路エリアと交差点エリアとの境界を示す境界標示物を検出する境界標示物検出部４１ｂと、車両情報を取得する車両情報取得部４１ｃと、交差点エリアへの車両の流入出を判定する交差点エリア流入出判定部４１ｄとを備えている。
【０１１０】
車載カメラ４１ａは、撮像素子、レンズ及び制御部を備え、制御部は、フォーカス、ズーム、アイリス等の動作を制御する機構や、撮像した画像信号を出力する信号処理回路等を有している。
【０１１１】
境界標示物検出部４１ｂは、画像処理回路を備え、車載カメラ４１ａの撮像画像を画像処理して、道路エリアと交差点エリアとの境界を示す境界標示物を検出するようになっている。ここで、境界標示物には、例えば２次元バーコードによって交差点エリアで利用できる周波数情報が表示されている。したがって、境界標示物検出部４１ｂは、境界標示物を検出することによって、自車が交差点エリアに流入した際に利用できる周波数情報を取得することができるようになっている。なお、車載カメラ４１ａ及び境界標示物検出部４１ｂは、本発明の境界表示物検出手段を構成している。
【０１１２】
車両情報取得部４１ｃは、例えば、車輪の回転数に応じて車速パルスを出力するパルス検出センサを備え、車両の速度を取得するようになっている。また、車両情報取得部４１ｃは、境界標示物検出部４１ｂが検出した境界標示物からの走行距離を車両の速度及び走行時間から算出するようになっている。
【０１１３】
交差点エリア流入出判定部４１ｄは、交差点エリアへの流入判定と、交差点エリアからの流出判定とを実行するようになっている。
【０１１４】
まず、交差点エリアの流入判定は、道路エリアと交差点エリアとの境界に設置してある境界標示物の位置と自車の位置との位置関係に基づいて判定される。
【０１１５】
次に、交差点エリアの流出判定は、境界標示物の位置を起点として所定の流出判定用の距離閾値（例えば１００ｍ）だけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【０１１６】
周波数チャネル設定部４２は、車両が交差点エリア及び道路エリアのいずれにあるかに基づいて無線通信部４３から送信される無線信号の周波数を、境界標示物検出部４１ｂが取得した周波数情報に応じて設定するようになっている。
【０１１７】
具体的には、周波数チャネル設定部４２は、車両が道路エリアにあるとき、予め定められた少なくとも一つの周波数チャネルを設定するようになっている。また、周波数チャネル設定部４２は、車両が交差点エリアにあるとき、道路エリアで用いられる周波数とは異なる複数の周波数チャネルを境界標示物検出部４１ｂが取得した周波数情報に応じて設定するようになっている。なお、周波数チャネル設定部４２は、本発明の周波数設定手段を構成している。
【０１１８】
無線通信部４３は、例えば送信機、受信機、アンテナ等で構成され、送信機は、周波数チャネル設定部４２によって設定された送信用の周波数チャネルを用いて自車の車両情報を交差点エリア内の他車に同報送信し、受信機は、所定の周波数チャネルを用いて他車の車両情報を受信するようになっている。なお、無線通信部４３は、本発明の無線通信手段を構成している。
【０１１９】
次に、本実施の形態に係る車載通信装置４０の動作について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１２０】
図１１は、車載通信装置４０の各ステップのフローチャートである。図１２は、車載通信装置４０の交差点付近における動作説明図である。
【０１２１】
図１２において、例えば２次元バーコードによって交差点エリアで利用できる周波数情報が表示された境界標示物５１〜５４が示されている。境界標示物５１には、交差点エリアにおいて第１１ｃｈの周波数が使用できる旨の情報を含む２次元バーコードが表示されている。同様に、境界標示物５２、５３及び５４には、それぞれ、交差点エリアにおいて第１２ｃｈ、第１３ｃｈ及び第１４ｃｈの周波数が使用できる旨の情報を含む２次元バーコードが表示されている。以下、道路Ａを西から東に向かって走行している車両Ｃに搭載された車載通信装置４０の動作を例に挙げて説明する。
【０１２２】
まず、車両Ｃは、道路エリアを走行しているので、周波数チャネル設定部４２によって、自車の車両情報を送受信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定されている（ステップＳ４１）。
【０１２３】
次いで、車載カメラ４１ａによって、車両の進行方向前方の画像が所定時間おきに撮像され（ステップＳ４２）、画像信号が境界標示物検出部４１ｂに出力される。
【０１２４】
さらに、境界標示物検出部４１ｂによって、境界標示物５１が検出されたか否かが判断される（ステップＳ４３）。
【０１２５】
ステップＳ４３において、境界標示物５１が検出されたと判断された場合は、境界標示物検出部４１ｂによって、交差点エリアチャネル情報が取得され（ステップＳ４４）、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、自車が交差点エリアに流入したと判定される。
【０１２６】
一方、ステップＳ４３において、境界標示物５１が検出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ４３を繰り返す。
【０１２７】
続いて、周波数チャネル設定部４２によって、境界標示物検出部４１ｂが取得した交差点エリアチャネル情報に基づいて、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが交差点エリアチャネルに設定される（ステップＳ４５）。図１２に示された例では、交差点エリアチャネルは第１１ｃｈに設定されることとなる。
【０１２８】
引き続き、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、自車が交差点エリアから流出したか否かが判定される（ステップＳ４６）。具体的には、交差点エリア流入出判定部４１ｄによって、車両が交差点エリアに流入したと判定された地点から例えば１００ｍだけ車両が走行したか否かに基づいて判定される。
【０１２９】
ステップＳ４６において、自車が交差点エリアから流出したと判定された場合は、周波数チャネル設定部４２によって、自車の車両情報を送信するための周波数チャネルが道路エリアチャネルに設定される（ステップＳ４７）。
【０１３０】
一方、ステップＳ４６において、自車が交差点エリアから流出したと判定されなかった場合は、ステップＳ４６を繰り返す。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態に係る車載通信装置４０によれば、車両が交差点エリアに流入した際に、周波数チャネル設定部４２は、境界標示物検出部４１ｂが取得した交差点エリアチャネル情報に基づいて無線信号の周波数を設定する構成としたので、車両が密集している道路においても、同一帯域の周波数を使用する車両の台数を削減して無線信号の混信を防止することができ、各車両が自車の車両情報を周辺車両に同報することができる。
【０１３２】
なお、前述の実施の形態において、交差点エリアの流出判定を流出判定用の距離閾値で判定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば交差点エリアと道路エリアとの境界に境界標示物を設置して、交差点エリアの流出判定を行う構成としても同様の効果が得られる。
【０１３３】
また、前述の実施の形態において、交差点エリアで利用できる周波数情報が２次元バーコードで表示された境界標示物を境界標示物検出部４１ｂが検出する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用した通信機能を境界標示物に持たせて交差点エリアで利用できる周波数情報を無線通信部４３に伝送する構成としても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
以上のように、本発明に係る車載通信装置及び車両間通信システムは、各車両が自車の情報を周辺車両に同報することができるという効果を有し、交差点を通過する車両に無線信号によって情報を伝送する車載通信装置及び車両間通信システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車載通信装置において、五差路の交差点における進行方位の判定例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る車載通信装置の進行方位情報の取得処理のフローチャート
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置のブロック図
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の各ステップのフローチャート
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る車載通信装置の動作説明図
【符号の説明】
【０１３６】
１０、２０、３０、４０ 車載通信装置
１１、２１、３１、４１ エリア判定手段
１１ａ、３２ａ 地図データ記憶部
１１ｂ、３２ｃ 現在位置検出部（進行方向検出手段、絶対方位検出手段）
１１ｃ、２１ｃ、４１ｄ 交差点エリア流入出判定部
１２、２３、３３、４２ 周波数チャネル設定部（周波数設定手段）
１３、２４、３４、４３ 無線通信部（無線通信手段）
２１ａ 車載カメラ（目標物検出部）
２１ｂ 信号機距離検出部（目標物検出部）
２２、３２ 進行方位検出手段
３２ｂ 角速度検出部
４１ａ 車載カメラ（境界表示物検出手段）
４１ｂ 境界標示物検出部（境界表示物検出手段）
４１ｃ 車両情報取得部
５１〜５４ 境界標示物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記進行方向に応じて前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備えたことを特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
予め定められたエリア判定条件に基づいて前記車両が第１エリア及び前記第１エリアとは異なる第２エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段を備え、
前記周波数設定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記エリア判定手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、地図データを記憶する地図データ記憶部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
【請求項４】
前記エリア判定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアのいずれかを示す目標物を検出する目標物検出部を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車載通信装置。
【請求項５】
前記車両の進行方向の絶対方位を検出する絶対方位検出手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車載通信装置。
【請求項６】
前記絶対方位検出手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部を備えたことを特徴とする請求項５に記載の車載通信装置。
【請求項７】
前記絶対方位検出手段は、地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記車両の角速度を検出する角速度検出部とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の車載通信装置。
【請求項８】
予め定められた第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物を検出する境界表示物検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備え、
前記境界表示物は、前記第１エリア及び前記第２エリアの少なくとも一方における無線信号の周波数情報を含み、前記周波数設定手段は、前記周波数情報に基づいて前記無線信号の周波数を設定することを特徴とする車載通信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車載通信装置を複数の車両がそれぞれ備えたことを特徴とする車両間通信システム。
【請求項１】
車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記進行方向に応じて前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備えたことを特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
予め定められたエリア判定条件に基づいて前記車両が第１エリア及び前記第１エリアとは異なる第２エリアのいずれにあるかを判定するエリア判定手段を備え、
前記周波数設定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアにおける無線信号の周波数を互いに異なる周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記エリア判定手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、地図データを記憶する地図データ記憶部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
【請求項４】
前記エリア判定手段は、前記第１エリア及び前記第２エリアのいずれかを示す目標物を検出する目標物検出部を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車載通信装置。
【請求項５】
前記車両の進行方向の絶対方位を検出する絶対方位検出手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車載通信装置。
【請求項６】
前記絶対方位検出手段は、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部を備えたことを特徴とする請求項５に記載の車載通信装置。
【請求項７】
前記絶対方位検出手段は、地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記車両の角速度を検出する角速度検出部とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の車載通信装置。
【請求項８】
予め定められた第１エリアと第２エリアとの境界を示す境界表示物を検出する境界表示物検出手段と、所定の周波数の無線信号によって車両間の無線通信を行う無線通信手段と、前記無線信号の周波数を設定する周波数設定手段とを備え、
前記境界表示物は、前記第１エリア及び前記第２エリアの少なくとも一方における無線信号の周波数情報を含み、前記周波数設定手段は、前記周波数情報に基づいて前記無線信号の周波数を設定することを特徴とする車載通信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車載通信装置を複数の車両がそれぞれ備えたことを特徴とする車両間通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１０８８３７（Ｐ２００７−１０８８３７Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９６２３７（Ｐ２００５−２９６２３７）
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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