運転支援システム
【課題】交通に関する情報を運転者または車両に適切に提供することが可能な技術を提供すること目的とする。
【解決手段】運転支援システムは、カメラ１１と、無線基地局２１と、無線移動局５１と、表示部５２とを備える。カメラ１１は、車両９１が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信する。無線基地局２１は、カメラ１１により撮像される車両通行帯を含む通信エリアを有し、カメラ１１からの画像を無線回線により同報通信する。無線移動局５１は、各車両９１に搭載され、自身が属する通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された画像を受信する。表示部５２は、各車両９１に搭載され、無線移動局５１で受信された画像を表示する。
【解決手段】運転支援システムは、カメラ１１と、無線基地局２１と、無線移動局５１と、表示部５２とを備える。カメラ１１は、車両９１が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信する。無線基地局２１は、カメラ１１により撮像される車両通行帯を含む通信エリアを有し、カメラ１１からの画像を無線回線により同報通信する。無線移動局５１は、各車両９１に搭載され、自身が属する通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された画像を受信する。表示部５２は、各車両９１に搭載され、無線移動局５１で受信された画像を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている無線移動局に情報を配信する運転支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交差点での車両の衝突事故を防止するために、運転者に警告などを未然に通知する運転支援システムが提案されている。例えば、特許文献１にはこのような運転支援システムが記載されている。具体的には、道路わきに、車両感知装置及び右折車両検出装置を設け、交差点に進入する車両及び右折車両の挙動情報を取得し、それらをセンタに記憶させる。このセンタには、交差点の位置、規制速度、右折所要時間等の交差点情報、及び車両への警告情報の配信タイミング等の配信制御情報も記憶されている。センタは、自身に記憶されているそれら情報に基づいて、右折車両に対向車注意情報を警告するか否かを判定し、警告が必要であると判定した場合に、道路わきのＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）路側装置にて警告を通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のような従来の運転支援システムでは、車両の運転者に対して警告情報を出力することができるが、出力可能な警告情報が、運転支援システムに規定された判断や出力に限定されてしまうものであった。したがって、このようなシステムでは、例えば高い運転レベルを有する運転者が、より安全運転を行うために多くの交通に関する情報を得ようとしても得ることができないという問題があった。そのため、交通に関する情報を、運転者または車両に適切に提供することが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、交通に関する情報を運転者または車両に適切に提供することが可能な技術を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援システムは、車両が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信可能なカメラと、前記カメラにより撮像される前記車両通行帯を含む通信エリアを有し、前記カメラからの前記画像を無線回線により同報通信する無線基地局とを備える。そして、前記運転支援システムは、各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記画像を受信する無線移動局と、前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記画像を表示する表示部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線基地局はカメラで撮像された画像の同報通信を行い、各車両の無線移動局はその画像を受信する。したがって、交通に関する情報を運転者に適切に提供することができる。また、交通に関する様々な情報を、複数の運転者の間で共有することができることから、交通の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図２】運転支援システムでの構成要素の配置例を示す図である。
【図３】リソースの割り当てを示す図である。
【図４】実施の形態１に係る運転支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る運転支援システムで用いるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る運転支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る運転支援システムで用いるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。本実施の形態に係る運転支援システムによれば、車両９１の運転者に対して、その周辺の鳥瞰画像を提供することが可能となっている。なお、本実施の形態で説明する構成要素に付される参照符号は、後の実施の形態において、当該構成要素と同一または類似する構成要素に対しても付されるものとする。
【００１０】
この図１に示すように、本実施の形態に係る運転支援システムは、複数のカメラ（第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎ）と、複数の無線基地局（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）と、設定部であるＯｐＳ（Operation System）２６と、同期装置であるＧＰＳ（Global Positioning System）衛星１４１と、無線移動局５１と、表示部５２と、位置取得部５３とを備えている。
【００１１】
このうち、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３は、各車両９１に搭載されている。車両９１には、例えば、ガソリンエンジン車両、あるいは、ＥＶ（Electric Vehicle）車両が用いられる。なお、図１においては、便宜上、１つの車両９１のみ示しているが、運転支援システムは車両９１を複数備えており、後の実施の形態においても同様である。
【００１２】
図１に示すように、ＩＰルータ網２００は、第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎと、それぞれ有線回線１１１−１〜１１１−Ｎを介して接続されている。なお、図１に示されている第ｍカメラ１１−ｍ、及び有線回線１１１−ｍにおけるｍは、１からＮまでの任意の整数値をとる。そして、第ｍカメラ１１−ｍは、上述のカメラのうちの任意のカメラを意味しており、有線回線１１１−ｍは、上述の有線回線のうちの第ｍカメラ１１−ｍと接続された有線回線を意味している。
【００１３】
以下、説明の便宜上、第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎを区別しない場合には「複数のカメラ１１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「カメラ１１」とのみ記すこともある。同様に、有線回線１１１−１〜１１１−Ｎを区別しない場合には「複数の有線回線１１１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「有線回線１１１」とのみ記すこともある。
【００１４】
ＩＰルータ網２００は、カメラ１１と有線回線１１１を介して接続されているだけでなく、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とそれぞれ有線回線１２１−１，１２１−２を介して接続され、ＯｐＳ２６と有線回線１２６を介して接続されている。
【００１５】
以下、説明の便宜上、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２を区別しない場合には「複数の無線基地局２１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「無線基地局２１」とのみ記すこともある。同様に、有線回線１２１−１，１２１−２を区別しない場合には「複数の有線回線１２１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「有線回線１２１」とのみ記すこともある。
【００１６】
カメラ１１は、車両が通行する道路（車両通行帯）を鳥瞰（俯瞰）した画像を撮像可能に、当該道路の上方、または、当該道路のわきの高所に設置されている。なお、各カメラ１１には自身の位置を示すカメラ位置情報が付与されており、カメラ１１が撮像した画像には、当該カメラ１１のカメラ位置情報が付加されている。
【００１７】
また、本実施の形態に係るカメラ１１には、自身が撮像した画像を、有線回線１１１を介して無線基地局２１に送信可能な通信機能が設けられている。そして、ここでは、カメラ１１が画像及びカメラ位置情報を送信すべき送信先（無線基地局２１）の設定を、ＯｐＳ２６が予め行うものとなっている。
【００１８】
このＯｐＳ２６の設定を、図２に示される、カメラ１１及び無線基地局２１等の配置を例に説明する。図２には、第１〜第６カメラ１１−１〜１１−６（つまりＮ＝６）と第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とが示されている。このうち第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３は第１無線基地局２１−１の近くに配置され、第４カメラ１１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のほぼ中間に配置され、第５及び第６カメラ１１−５，１１−６は第２無線基地局２１−２の近くに配置されている。
【００１９】
ここで、ＯｐＳ２６は、カメラ１１が、当該カメラ１１の位置に近い無線基地局２１に対して画像及びカメラ位置情報を送信するようにカメラ１１の送信先を設定している。また、ＯｐＳ２６は、カメラ１１の位置に近い無線基地局２１が複数ある場合には、当該カメラ１１が、それらの無線基地局２１に対して画像及びカメラ位置情報を送信するようにカメラ１１の送信先を設定している。したがって、図２に示す例においては、第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３は第１無線基地局２１−１に画像及びカメラ位置情報を送信し、第４カメラ１１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両方に画像及びカメラ位置情報を送信し、第５及び第６カメラ１１−５，１１−６は第２無線基地局２１−２に画像及びカメラ位置情報を送信することになる。
【００２０】
次に複数の無線基地局２１について説明する。図２に示すように、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）は、カメラ１１により撮像される道路（車両通行帯）またはその周辺を含む通信エリア（通信エリア４１１，４１２）を有している。なお、本実施の形態では、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２は、部分的に重なっている。
【００２１】
各無線基地局２１は、上述したようにカメラ１１から送信された画像及びカメラ位置情報を、有線回線１１１，１２１及びＩＰルータ網２００を介して受信する。そして、各無線基地局２１は、自身の通信エリア内に属している（侵入している）複数の無線移動局５１に対して、自身が受信したカメラ１１からの画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により同報通信（同報送信）する。つまり、各無線基地局２１は、少なくとも１つ以上のカメラ１１からの画像及びカメラ位置情報のセットを、自身の通信エリア内の複数の無線移動局５１に対して同報通信することになる。
【００２２】
ここで、本実施の形態において、複数の無線基地局２１は、所定の周波数帯の無線信号を用いて同報通信を行う。そして、ＧＰＳ衛星１４１は、複数の無線基地局２１が当該同報通信（同報送信）するタイミングの同期を行う。これにより、複数の無線基地局２１における、画像及びカメラ位置情報を含む無線信号を同報送信するための時間軸が合わせられる。
【００２３】
この状態で、複数の無線基地局２１は、異なる画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には、上述の所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに異なる無線リソースを使用する。
【００２４】
図２の例で言えば、第１無線基地局２１−１から同報通信される第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３の画像及びカメラ位置情報と、第２無線基地局２１−２から同報通信される第５及び第６カメラ１１−５，１１−６の画像及びカメラ位置情報とは互いに異なることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、これらの同報通信に対して互いに異なる無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる画像及びカメラ位置情報に係るリソースブロック及びシンボルがそれぞれ干渉するのを抑制することができる。つまり、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる画像及びカメラ位置情報を含む無線信号が、互いに干渉して劣化するのを抑制することができる。
【００２５】
その一方で、複数の無線基地局２１は、同一の画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には、上述の複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用する。なお、画像が同一とは、同一のカメラ１１で同一時刻に撮像された画像を意味する。
【００２６】
図２の例で言えば、第４カメラ１１−４の画像及びカメラ位置情報は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両者から同報通信されることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、この同報通信に対して同一の無線リソースを使用することになる。つまり、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、通信エリア４１１，４１２のいずれにも属している第４カメラ１１−４の画像及びカメラ位置情報の同報通信に対して互いに同一の無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、同一の画像及びカメラ位置情報を含む無線信号が強められることから、そのＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio：信号対干渉プラスノイズ比）を改善することができる。
【００２７】
図３は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２における無線リソースの割り当てを模式的に示す図である。ここでの割り当てには、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用い、例えば、３ＧＰＰにおいてＬＴＥ（Long Term Evolution）として規定されている方式を活用する。
【００２８】
また、ここでは、それぞれが１５ｋＨｚのサブキャリア間隔を有する１２個のサブキャリア（全体で１８０ｋＨｚ）と０．５ｍｓの時間とからなるリソースが、図３の太枠に示される１リソースブロックと規定されている。そして、時間方向に隣接する２つのリソースブロック単位で、第１無線基地局２１−１のみが同報送信するシンボル（図３において無地ハッチング）、第２無線基地局２１−２のみが同報送信するシンボル（図３において淡い砂地ハッチング）、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２が同報送信するシンボル（図３において濃い砂地ハッチング）が、周波数軸上及び時間軸上においてスケジューリングされている。
【００２９】
つまり、本実施の形態では、２つのリソースブロックが、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２において同報送信を行うための１つの無線リソースに対応している。そして、複数の無線リソースが第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２に使い分けられるものとなっている。なお、ここでは、図３に示されるように、複数の無線リソース全体にわたって、無線通信に係るチャネル推定及び同期を行うためのリファレンスシンボルが等間隔で割り当てられている。
【００３０】
以上のような割り当てにより、第１無線基地局２１−１は、第２無線基地局２１−２が送信しようとしている画像及びカメラ位置情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において無地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。一方、第２無線基地局２１−２は、第１無線基地局２１−１が送信しようとしている画像及びカメラ位置情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において淡い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。また、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、互いに同一の画像及びカメラ位置情報を送信しようとする場合には、図３において濃い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。
【００３１】
なお、以上のような無線リソースの割り当ては、ＯｐＳ２６における設定に基づいて割り当てられる。つまり、本実施の形態では、ＯｐＳ２６が、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）が使用可能な無線リソースの設定を、各無線基地局２１に対して予め行うものとなっている。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、通信エリアが一部重なっている複数の無線基地局２１は、ＧＰＳ衛星１４１により同期がとられた同報通信を行い、かつ、ＯｐＳ２６の設定により、異なる画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には互いに異なる無線リソースを使用し、同一の画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には互いに同一の無線リソースを使用する。したがって、異なる画像及びカメラ位置情報を含む無線信号については、それらが互いに干渉して劣化するのを抑制することができるとともに、同一の画像及びカメラ位置情報を含む無線信号については、それらが強めあうことによりそれらのＳＩＮＲを改善することができる。よって、無線信号の復調性能を高めることができる。
【００３３】
次に、図１に示すように車両９１に搭載されている、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３について説明する。
【００３４】
無線移動局５１は、自身が属する（自身が進入している）通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された画像及びカメラ位置情報を受信する。このことを図２に示す例で説明すると、無線移動局５１は、第１無線基地局２１−１から同報通信された無線信号（電波）が届く領域、すなわち第１無線基地局２１−１のサービスエリア（通信エリア４１１）内に入ると、第１無線基地局２１−１から同報通信された第１〜第４カメラ１１−１〜１１−４の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。同様に、無線移動局５１は、第２無線基地局２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第２無線基地局２１−２のサービスエリア（通信エリア４１２）内に入ると、第２無線基地局２１−２から同報通信された第４〜第６カメラ１１−４〜１１−６の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。
【００３５】
また、無線移動局５１は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２が互いにオーバーラップしているエリア内に入ると、第１及び第２無線基地局２１−２，２１−２全体から同報通信された第１〜第６カメラ１１−１〜１１−６の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。
【００３６】
表示部５２は、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１で受信されたカメラ１１の画像を表示する。位置取得部５３は、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１の位置を取得する。なお、位置取得部５３には、無線移動局５１の位置を取得可能なＧＰＳ装置が用いられてもよいし、当該ＧＰＳ装置に推測航法及びマップマッチングを組み合わせたハイブリッド航法を行うことが可能な装置が用いられてもよい。
【００３７】
また、以上のような無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているカーナビゲーション装置（図示せず）において機能的に実現されてもよい。あるいは、表示部５２及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているスマートフォンなどの無線移動局５１において機能的に実現されてもよい。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１は、カメラ１１で撮像された鳥瞰画像（俯瞰画像）の同報通信を行い、各車両９１の無線移動局５１はその画像を受信する。したがって、交通に関する情報を運転者に適切に提供することができる。また、本実施の形態によれば、無線基地局２１は、特定の無線移動局５１に対してカメラ１１の画像を送信するのではなく、自身の通信エリア内に入った不特定多数の無線移動局５１に対してカメラ１１の鳥瞰画像を送信するものとなっている。したがって、車両通行帯の鳥瞰画像を、例えば、交差点に進入しようとしている対向車両、左側車両、右側車両及び後続車両の運転者に提供することができる。この結果、対向車の運転、左右の道路からの車両の交差点への進入、後続車両による追い越しなどの交通に関する様々な情報を、それら車両の運転者の間で共有することができることから、車両運転の安全性を高めることができる。
【００３９】
次に、各車両９１における、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３の動作について説明する。図４は、これらの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、上述したカーナビゲーション装置のアプリケーション・ソフトウェア、あるいはスマートフォン上で動作するカーナビゲーション機能を実現可能なアプリケーション・ソフトウェアが運転者により起動されると、ステップＳ１に示す動作開始となる。なお、本実施の形態では、当該アプリケーション・ソフトウェアが、カーナビゲーション装置やスマートフォン等において実行されることにより、以下の判定が行われるものとなっている。
【００４１】
ステップＳ１の開始直後のステップＳ２にて、上記アプリケーション・ソフトウェアにより探索された車両９１が進むべきルートの案内が表示部５２の画面に表示される。ステップＳ３にて、無線移動局５１は、任意の無線基地局２１から同報通信（同報送信）されるカメラ１１の画像及びカメラ位置情報の受信待ちとなる。このステップＳ３で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された画像及びカメラ位置情報を受信していない場合には、ステップＳ２に戻ることにより、ルート案内の表示が維持される。一方、同ステップＳ３で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された画像及びカメラ位置情報を受信した場合には、ステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４にて、ステップＳ３で受信されたカメラ位置情報のカメラ１１が、所定範囲内（半径Ｘｍ以内）にあるかを判定する。つまり、無線移動局５１で受信されたカメラ位置情報が示すカメラ１１の位置が、位置取得部５３で取得された無線移動局の位置から所定範囲内（半径Ｘｍ以内）にあるかを判定する。なお、Ｘの値には、予め上述のアプリケーション・ソフトウェア上で設定された値を用いる。このステップＳ４で、この条件を満たすカメラ１１がないと判定された場合には、ステップＳ２に戻ることにより、ルート案内の表示が維持される。一方、同ステップＳ４で、この条件を満たすカメラ１１があると判定された場合には、ステップＳ５に進む。
【００４３】
ステップＳ４の条件を満たすカメラ１１が１つである場合には、ステップＳ５にて、当該カメラ１１の画像を、無線移動局５１に係る表示部５２に表示する。一方、複数のカメラ１１についてステップＳ４の条件が満たされた場合には、当該複数のカメラ１１のうち無線移動局５１の位置に最も近いカメラ１１の画像を表示部５２に表示する。なお、カメラ１１の画像を表示する場合には、表示部５２の画面を分割した分割画面に、カメラ１１の画像と、すでに表示しているルート案内とをそれぞれ表示する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、カメラ１１の位置が無線移動局５１から所定範囲内にあるという条件が満たされた場合に、当該カメラ１１の画像を表示する。したがって、適切なカメラ１１の画像を運転者に提供することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、複数のカメラ１１について上述の条件が満たされた場合には、無線移動局５１に最も近いカメラ１１の画像を表示する。したがって、より適切なカメラ１１の画像を運転者に提供することができる。
【００４６】
図５は、本実施の形態において、無線移動局５１と無線基地局２１との間の通信、及び、無線基地局２１とカメラ１１との間の通信で用いられるプロトコルスタックを示す図である。
【００４７】
図５に示すように、無線移動局５１及び無線基地局２１の間の通信には、Ｌ１（Layer1）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであってカメラ１１の画像及びカメラ位置情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００４８】
ここで、Ｌ１は、下りリンクＯＦＤＭ、上りリンクＳＣ−ＦＤＭＡの無線アクセス方式を用いた無線の物理レイヤである。ＭＡＣレイヤは、スケジューリングや多重、分離、及び誤り訂正符号化と自動再送要求とを組み合わせた誤り制御であるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＲＬＣレイヤは、フロー制御や再送制御であるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮機能であるＲＯＨＣ（Robust Header Compression）、及び暗号化機能を担うレイヤである。ＩＰレイヤは、ＰＤＮ（Packet Data Network）にアクセスするためのレイヤである。ＵＤＰレイヤ，ＴＣＰレイヤ及びＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤは、以上の下位レイヤをサポートする上位レイヤである。
【００４９】
また、図５に示すように、無線基地局２１及びカメラ１１の間の通信には、ＩＰ伝送に供するＬ１、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰレイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって、カメラ１１から画像及びカメラ位置情報を受信し、ＯｐＳ２６から設定されたリソース割り当てに基づいて、カメラ１１の画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００５０】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１のカメラ１１側において、無線基地局２１の無線移動局５１側と同等の下位プロトコルがサポートされていることから、カメラ１１と無線基地局２１とが直接データ通信することが可能なプロトコルスタック構成が実現される。したがって、データ通信における遅延を抑制することができる。
【００５１】
なお、データ通信における遅延が十分に抑制されているのであれば、カメラ１１が、無線基地局２１の上位装置として３ＧＰＰ上のＬＴＥで規定されている、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパケットのルーティング機能を担うＳ−ＧＷ（Serving Gateway）や、外部のＩＰサービスネットワークと接続するための接続点となるＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）を介して、画像及びカメラ位置情報を無線基地局２１にデータ通信する構成としてもよい。
【００５２】
＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。本実施の形態に係る運転支援システムによれば、車両９１を制御支援するための情報を適切に提供することが可能となっている。
【００５３】
上述の実施の形態１の運転支援システムは第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎを備えていたが、本実施の形態に係る運転支援システムでは、その代わりに、第１〜第Ｎ道路情報供給機３１−１〜３１−Ｎを備えている。以下、説明の便宜上、第１〜第Ｎ道路情報供給機３１−１〜３１−Ｎを区別しない場合には「複数の道路情報供給機３１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「道路情報供給機３１」とのみ記すこともある。図６に示すように、複数の道路情報供給機３１は、複数の有線回線１３１（有線回線１３１−１〜１３１−Ｎ）を介してＩＰルータ網２００と接続されている。
【００５４】
また、本実施の形態に係る運転支援システムでは、表示部５２の代わりに、車両内無線機６１、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７１、及びモータ部８１を備えている。つまり、本実施の形態では、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１が、モータ（ここではモータ部８１内部のモータ）を動力源とする各車両９１に搭載されている。なお、車両９１には、例えばＥＶ車両が用いられる。
【００５５】
次に、以上のような本実施の形態に係る運転支援システムの構成要素について詳細に説明する。
【００５６】
道路情報供給機３１は、車両が通行する道路（車両通行帯）に付設されている。例えば、道路情報供給機３１は、当該道路の上方、当該道路のわき、または当該道路の信号機内に設けられている。ここでは、図２に示されるように、大部分の道路情報供給機３１は、当該道路の信号機内に設けられているものとして説明する。
【００５７】
この道路情報供給機３１は、道路（車両通行帯）での規制速度を示す規制速度情報と、当該道路の信号機に関する信号機情報（例えば、赤、青、黄色といった信号状態、次の信号状態に変化するのに要する時間、及び停止線位置情報）とを含む道路情報を送信可能となっている。なお、本実施の形態では、道路情報供給機３１は、これら規制速度情報及び信号機情報に加えて、道路情報供給機３１が設けられた位置を示す供給機位置情報をさらに含む道路情報を送信可能となっている。
【００５８】
道路情報供給機３１は、自身の道路情報を、有線回線１３１を介して無線基地局２１に送信する。なお、ここでは、道路情報供給機３１が道路情報を送信すべき送信先（無線基地局２１）の設定を、ＯｐＳ２６が予め行うものとなっている。
【００５９】
このＯｐＳ２６の設定を、図２に示される、道路情報供給機３１及び無線基地局２１等の配置を例に説明する。図２には、第１〜第６道路情報供給機３１−１〜３１−６（つまりＮ＝６）と第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とが示されている。このうち第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３は第１無線基地局２１−１の近くに配置され、第４道路情報供給機３１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のほぼ中間に配置され、第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６は第２無線基地局２１−２の近くに配置されている。
【００６０】
ここで、ＯｐＳ２６は、道路情報供給機３１が、当該道路情報供給機３１の位置に近い無線基地局２１に対して道路情報を送信するように道路情報供給機３１の送信先を設定している。また、ＯｐＳ２６は、道路情報供給機３１の位置に近い無線基地局２１が複数ある場合には、当該道路情報供給機３１が、それらの無線基地局２１に対して道路情報を送信するように道路情報供給機３１の送信先を設定している。したがって、図２に示す例においては、第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３は第１無線基地局２１−１に道路情報を送信し、第４道路情報供給機３１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両方に道路情報を送信し、第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６は第２無線基地局２１−２に道路情報を送信することになる。
【００６１】
次に複数の無線基地局２１について説明する。図２に示すように、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）は、道路情報供給機３１が設けられた道路（車両通行帯）またはその周辺を含む通信エリア（通信エリア４１１，４１２）を有している。なお、本実施の形態では、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２は、部分的に重なっている。
【００６２】
各無線基地局２１は、上述したように道路情報供給機３１から送信された道路情報を、有線回線１３１，１２１及びＩＰルータ網２００を介して受信する。そして、各無線基地局２１は、自身の通信エリア内に属している（侵入している）複数の無線移動局５１に対して、自身が受信した道路情報を無線回線４１により同報通信（同報送信）する。つまり、各無線基地局２１は、少なくとも１つ以上の道路情報供給機３１からの規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報のセットを、自身の通信エリア内の複数の無線移動局５１に対して同報通信することになる。なお、本実施の形態に係る複数の無線基地局２１は、実施の形態１と同様に、所定の周波数帯の無線信号を用いて同報通信を行う。そして、ＧＰＳ衛星１４１は、実施の形態１と同様に、複数の無線基地局２１が当該同報通信（同報送信）するタイミングの同期を行う。これにより、複数の無線基地局２１における、道路情報を含む無線信号を同報送信するための時間軸が合わせられる。
【００６３】
この状態で、複数の無線基地局２１は、異なる道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を同報通信する場合には、上述の所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに異なる無線リソースを使用する。
【００６４】
図２の例で言えば、第１無線基地局２１−１から同報通信される第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３の道路情報と、第２無線基地局２１−２から同報通信される第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６の道路情報とは互いに異なることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、これらの同報通信に対して互いに異なる無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる道路情報を含む無線信号が、互いに干渉して劣化するのを抑制することができる。
【００６５】
その一方で、複数の無線基地局２１は、同一の道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を同報通信する場合には、上述の複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用する。なお、道路情報が同一とは、同一の道路情報供給機３１での同一時刻に関する道路情報を意味する。
【００６６】
図２の例で言えば、第４道路情報供給機３１−４の道路情報は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両者から同報通信されることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、この同報通信に対して同一の無線リソースを使用することになる。つまり、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、通信エリア４１１，４１２のいずれにも属している第４道路情報供給機３１−４の道路情報の同報通信に対して互いに同一の無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、同一の道路情報を含む無線信号が強められることから、そのＳＩＮＲを改善することができる。
【００６７】
なお、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２における無線リソースの割り当ては、実施の形態１と同様に行われる。その結果、第１無線基地局２１−１は、第２無線基地局２１−２が送信しようとしている道路情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において無地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。一方、第２無線基地局２１−２は、第１無線基地局２１−１が送信しようとしている道路情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において淡い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。また、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、互いに同一の道路情報を送信しようとする場合には、図３において濃い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。
【００６８】
なお、以上のような無線リソースの割り当ては、ＯｐＳ２６における設定に基づいて割り当てられる。つまり、本実施の形態では、ＯｐＳ２６が、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）が使用可能な無線リソースの設定を、各無線基地局２１に対して予め行うものとなっている。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、通信エリアが一部重なっている複数の無線基地局２１は、ＧＰＳ衛星１４１により同期がとられた同報通信を行い、かつ、ＯｐＳ２６の設定により、異なる道路情報を同報通信する場合には互いに異なる無線リソースを使用し、同一の道路情報を同報通信する場合には互いに同一の無線リソースを使用する。したがって、異なる道路情報を含む無線信号については、それらが互いに干渉して劣化するのを抑制することができるとともに、同一の道路情報を含む無線信号については、それらが強めあうことによりそれらのＳＩＮＲを改善することができる。よって、無線信号の復調性能を高めることができる。
【００７０】
次に、図６に示すように車両９１に搭載されている、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１について説明する。
【００７１】
無線移動局５１は、自身が属する（自身が進入している）通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を受信する。このことを図２に示す例で説明すると、無線移動局５１は、第１無線基地局２１−１から同報通信された無線信号（電波）が届く領域、すなわち第１無線基地局２１−１のサービスエリア（通信エリア４１１）内に入ると、第１無線基地局２１−１から同報通信された第１〜第４道路情報供給機３１−１〜３１−４の道路情報を無線回線４１により受信する。同様に、無線移動局５１は、第２無線基地局２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第２無線基地局２１−２のサービスエリア（通信エリア４１２）内に入ると、第２無線基地局２１−２から同報通信された第４〜第６道路情報供給機３１−４〜３１−６の道路情報を無線回線４１により受信する。
【００７２】
また、無線移動局５１は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２が互いにオーバーラップしているエリア内に入ると、第１及び第２無線基地局２１−２，２１−２全体から同報通信された第１〜第６道路情報供給機３１−１〜３１−６の道路情報を無線回線４１により受信する。
【００７３】
位置取得部５３は、実施の形態１と同様に、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１の位置を取得する。なお、位置取得部５３には、無線移動局５１の位置を取得可能なＧＰＳ装置が用いられてもよいし、当該ＧＰＳ装置に推測航法及びマップマッチングを組み合わせたハイブリッド航法を行うことが可能な装置が用いられてもよい。無線移動局５１は、自身が受信した道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）と、位置取得部５３で取得された無線移動局５１の位置とを、無線回線４１と異なるBluetooth（登録商標）等の無線回線４３を用いて、車両内無線機６１に送信する。
【００７４】
なお、以上のような無線移動局５１及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているカーナビゲーション装置（図示せず）において機能的に実現されてもよい。あるいは、位置取得部５３は、車両９１に搭載されているスマートフォンなどの無線移動局５１において機能的に実現されてもよい。
【００７５】
図７は、車両９１に搭載されている車両内無線機６１、ＥＣＵ７１、モータ部８１、及びそれらと関係する構成要素を示す図である。
【００７６】
図７に示すように、車両内無線機６１とＥＣＵ７１とは有線回線４４を介して接続されている。車両内無線機６１は、自身が受信した道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）及び無線移動局５１の位置を、有線回線４４を介してＥＣＵ７１に出力する。
【００７７】
また、本実施の形態に係る運転支援システムは、車両９１でのアクセル開度を出力するアクセルペダルセンサ９２と、車両９１でのブレーキ信号を出力するブレーキスイッチ９３と、車両９１でのシフト位置を出力するシフトスイッチ９４と、車両９１の速度を示す速度情報を取得し、それを出力する速度取得部９５と、車両９１の充電信号を出力する充電端子９６と、メータ・ランプ９７とを備える。そして、これらは、各車両９１に搭載され、ＥＣＵ７１に接続されている。
【００７８】
ＥＣＵ７１とモータ部８１とは制御信号線４５を介して接続されている。ＥＣＵ７１は、車両制御部７２とモータ制御部７３とを備えており、モータ部８１は、主電池８２とシステムメインリレー８３とインバータ８４とモータ８５とを備える。
【００７９】
車両制御部７２は、車両内無線機６１、アクセルペダルセンサ９２、ブレーキスイッチ９３、シフトスイッチ９４、速度取得部９５、及び充電端子９６からの出力に基づいて、システムメインリレー８３に入力すべき制御信号と、インバータ８４に入力すべき停止信号と、モータ制御部７３に入力すべきトルク指令と、メータ・ランプ９７に入力すべき制御信号とを生成する。モータ制御部７３は、車両制御部７２からのトルク指令に応じて、制御信号線４５を介してモータ部８１のインバータ８４にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力する。インバータ８４は、モータ制御部７３から入力されたＰＷＭ信号に基づいて三相交流を生成し、当該生成した三相交流によりモータ８５を制御する。つまり、モータ制御部７３は、車両制御部７２からのトルク指令に応じて、モータ８５を制御している。
【００８０】
なお、本実施の形態では、インバータ８４は、モータ制御部７３に電流をフィードバックし、モータ８５は、モータ制御部７３に回転信号をフィードバックするものとなっている。そして、システムメインリレー８３は、主電池８２とインバータ８４との間に設けられ、これらの間での電力の受け渡しを車両制御部７２からの制御信号に基づいて行う。
【００８１】
次に、各車両９１における、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１の動作について説明する。図８は、これらの動作を示すフローチャートである。
【００８２】
まず、上述したカーナビゲーション装置のアプリケーション・ソフトウェア、若しくはスマートフォン上で動作するカーナビゲーション機能を実現可能なアプリケーション・ソフトウェア、並びに車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１が運転者により起動されると、ステップＳ１１に示す動作開始となる。なお、本実施の形態では、当該アプリケーション・ソフトウェアにおいて、以下の判定が主に行われるものとなっている。
【００８３】
ステップＳ１１の後、ステップＳ１２にて、無線移動局５１は、任意の無線基地局２１から同報通信（同報送信）される道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）の受信待ちとなる。このステップＳ１２で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された道路情報を受信していない場合には、ステップＳ１２に戻ることにより、道路情報の受信待ちが維持される。一方、同ステップＳ１２で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された道路情報を受信した場合には、ステップＳ１３に進む。
【００８４】
ステップＳ１３にて、上記アプリケーションにおいて、無線移動局５１で受信された道路情報に含まれる供給機位置情報が示す道路情報供給機３１の位置が、位置取得部５３で取得された移動局位置情報が示す無線移動局５１から車両９１（自車両）の進行方向にあるかが判定される。このステップＳ１３で、この条件を満たす道路情報供給機３１がないと判定された場合には、ステップＳ１２に戻ることにより、道路情報の受信待ちが維持される。一方、同ステップＳ１３で、この条件を満たす道路情報供給機３１があると判定された場合には、ステップＳ１４に進む。
【００８５】
ステップＳ１３の条件を満たす道路情報供給機３１が１つである場合には、ステップＳ１４にて、無線移動局５１は、当該道路情報供給機３１の道路情報と、位置取得部５３が取得した無線移動局５１の位置とを、無線回線４３を用いて車両内無線機６１に転送する。これにより、以下のステップにおいて、当該道路情報供給機３１の道路情報は、上記トルク指令の生成に用いられることになる。一方、複数の道路情報供給機３１についてステップＳ１３の条件が満たされた場合には、当該複数の道路情報供給機３１のうち無線移動局５１に最も近い道路情報供給機３１の道路情報と、位置取得部５３が取得した無線移動局５１の位置とを、無線回線４３を用いて車両内無線機６１に転送する。これにより、以下のステップにおいて、当該道路情報供給機３１の道路情報は、上記トルク指令の生成に用いられることになる。
【００８６】
ステップＳ１５にて、車両内無線機６１は、転送された道路情報を、図７に示した有線回線４４を介してＥＣＵ７１の車両制御部７２にデータ転送する。
【００８７】
ステップＳ１６にて、車両制御部７２（ＥＣＵ７１）は、データ転送された道路情報に信号機情報が含まれているかどうかを、有効フラグ表示がされているかどうか等により判定する。道路情報に信号機情報が含まれていない場合にはステップＳ１８に進み、道路情報に信号機情報が含まれている場合にはステップＳ１７に進む。
【００８８】
ステップＳ１７に進んだ場合、つまり道路情報に信号機情報が含まれていない場合には、データ転送された道路情報に含まれる規制速度情報が有効であることを意味する。そこで、ステップＳ１７にて、車両制御部７２は、データ転送された道路情報に含まれる規制速度情報と、速度取得部９５（図７）で取得された速度情報とに基づいてトルク指令を生成する。ここでは、車両制御部７２は、当該規制速度情報と、当該速度情報が示す速度との比較に基づきトルク指令を生成する。同ステップＳ１７にて、モータ制御部７３は、当該トルク指令に応じてモータ８５を制御し、車両９１の速度制御を行う。
【００８９】
一方、ステップＳ１８に進んだ場合には、車両制御部７２は、データ転送された道路情報に含まれる信号機情報と、データ転送された無線移動局５１の位置と、速度取得部９５（図７）で取得された速度情報とに基づいてトルク指令を生成する。そして、同ステップＳ１８にて、モータ制御部７３は、当該トルク指令に応じてモータ８５を制御し、車両９１の速度制御を行う。これにより、例えば、車両制御部７２は、車両９１が信号機手前の停止線に到達するときに信号状態が黄信号あるいは赤信号である場合には、当該車両９１の減速支援を行い、車両９１が信号機手前の停止線に到達するときに信号状態が青信号である場合には、当該車両９１の速度制御は行わないといった運転支援を行うことができる。
【００９０】
さて、従来であれば、図７に示すアクセルペダルセンサ９２からのアクセル開度、ブレーキスイッチ９３からのブレーキ信号、及び、シフトスイッチ９４によるシフト位置によってしか、車両の速度制御は行われなかった。それに対し、本実施の形態では、例えば、インフラ側情報と車両情報とを用いることによって、任意の車両９１においてその道路の規制速度が守られることになることから、交通の安全性を高めることができる。つまり、道路情報供給機３１、無線基地局２１といった交通インフラ機器と、無線移動局５１等とから構成された運転支援システムによって適切な速度制御を行うことができる。このように、本実施の形態によれば、交通に関する情報を車両９１に適切に提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、道路情報供給機３１の位置が無線移動局５１の位置から車両９１の進行方向にあるという条件が満たされた場合に、当該道路情報供給機３１の道路情報を用いてトルク指令が生成される。したがって、適切な道路情報を車両９１に提供することができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、複数の道路情報供給機３１について上述の条件が満たされた場合には、無線移動局５１に最も近い道路情報供給機３１の道路情報が用いられる。したがって、より適切な道路情報を車両９１に提供することができる。
【００９３】
図９は、本実施の形態において、無線移動局５１と無線基地局２１との間の通信、及び、無線基地局２１と道路情報供給機３１との間の通信で用いられるプロトコルスタックを示す図である。
【００９４】
図９に示すように、無線移動局５１及び無線基地局２１の間の通信には、Ｌ１（Layer1）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって道路情報供給機３１の道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００９５】
ここで、Ｌ１は、下りリンクＯＦＤＭ、上りリンクＳＣ−ＦＤＭＡの無線アクセス方式を用いた無線の物理レイヤである。ＭＡＣレイヤは、スケジューリングや多重、分離、及び誤り訂正符号化と自動再送要求とを組み合わせた誤り制御であるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＲＬＣレイヤは、フロー制御や再送制御であるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮機能であるＲＯＨＣ（Robust Header Compression）、及び暗号化機能を担うレイヤである。ＩＰレイヤは、ＰＤＮ（Packet Data Network）にアクセスするためのレイヤである。ＵＤＰレイヤ，ＴＣＰレイヤ及びＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤは、以上の下位レイヤをサポートする上位レイヤである。
【００９６】
また、図９に示すように、無線基地局２１及び道路情報供給機３１の間の通信には、ＩＰ伝送に供するＬ１、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰレイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって、道路情報供給機３１から道路情報を受信し、ＯｐＳ２６から設定されたリソース割り当てに基づいて、道路情報供給機３１の道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００９７】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１の道路情報供給機３１側において、無線基地局２１の無線移動局５１側と同等の下位プロトコルがサポートされていることから、道路情報供給機３１と無線基地局２１とが直接データ通信することが可能なプロトコルスタック構成が実現される。したがって、データ通信における遅延を抑制することができる。
【００９８】
なお、データ通信における遅延が十分に抑制されているのであれば、道路情報供給機３１が、無線基地局２１の上位装置として３ＧＰＰ上のＬＴＥで規定されている、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパケットのルーティング機能を担うＳ−ＧＷ（Serving Gateway）や、外部のＩＰサービスネットワークと接続するための接続点となるＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）を介して、道路情報を無線基地局２１にデータ通信する構成としてもよい。
【００９９】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３に係る運転支援システムは、実施の形態１で説明した運転支援システムの構成と、実施の形態２で説明した運転支援システムの構成との両方の構成を備えている。具体的には、本実施の形態に係る運転支援システムは、実施の形態１で説明したカメラ１１、表示部５２及び位置取得部５３と、実施の形態２で説明した道路情報供給機３１、モータ制御部７３、速度取得部９５などを備えている。
【０１００】
そして、本実施の形態に係る運転支援システムは、無線基地局２１及び無線移動局５１を備えている。ここで、本実施の形態に係る無線基地局２１は、実施の形態１で説明した無線基地局２１の機能と、実施の形態２で説明した無線基地局２１の機能とを有している。また、本実施の形態に係る無線移動局５１は、実施の形態１で説明した無線移動局５１の機能と、実施の形態２で説明した無線移動局５１の機能とを有している。そして、ＩＰルータ網２００においては、カメラ１１の画像及びカメラ位置情報だけでなく、道路情報供給機３１の道路情報も送信される。なお、車両９１は、実施の形態２と同様、例えばＥＶが用いられる。
【０１０１】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、実施の形態１及び実施の形態２で得られた効果の両方を得ることができる。
【０１０２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１ カメラ、２１ 無線基地局、２６ ＯｐＳ、３１ 道路情報供給機、４１ 無線回線、４１１，４１２ 通信エリア、５１ 無線移動局、５２ 表示部、５３ 位置取得部、７３ モータ制御部、８５ モータ、９１ 車両、９５ 速度取得部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている無線移動局に情報を配信する運転支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交差点での車両の衝突事故を防止するために、運転者に警告などを未然に通知する運転支援システムが提案されている。例えば、特許文献１にはこのような運転支援システムが記載されている。具体的には、道路わきに、車両感知装置及び右折車両検出装置を設け、交差点に進入する車両及び右折車両の挙動情報を取得し、それらをセンタに記憶させる。このセンタには、交差点の位置、規制速度、右折所要時間等の交差点情報、及び車両への警告情報の配信タイミング等の配信制御情報も記憶されている。センタは、自身に記憶されているそれら情報に基づいて、右折車両に対向車注意情報を警告するか否かを判定し、警告が必要であると判定した場合に、道路わきのＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）路側装置にて警告を通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のような従来の運転支援システムでは、車両の運転者に対して警告情報を出力することができるが、出力可能な警告情報が、運転支援システムに規定された判断や出力に限定されてしまうものであった。したがって、このようなシステムでは、例えば高い運転レベルを有する運転者が、より安全運転を行うために多くの交通に関する情報を得ようとしても得ることができないという問題があった。そのため、交通に関する情報を、運転者または車両に適切に提供することが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、交通に関する情報を運転者または車両に適切に提供することが可能な技術を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援システムは、車両が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信可能なカメラと、前記カメラにより撮像される前記車両通行帯を含む通信エリアを有し、前記カメラからの前記画像を無線回線により同報通信する無線基地局とを備える。そして、前記運転支援システムは、各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記画像を受信する無線移動局と、前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記画像を表示する表示部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線基地局はカメラで撮像された画像の同報通信を行い、各車両の無線移動局はその画像を受信する。したがって、交通に関する情報を運転者に適切に提供することができる。また、交通に関する様々な情報を、複数の運転者の間で共有することができることから、交通の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図２】運転支援システムでの構成要素の配置例を示す図である。
【図３】リソースの割り当てを示す図である。
【図４】実施の形態１に係る運転支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る運転支援システムで用いるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る運転支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る運転支援システムで用いるプロトコルスタックの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示す図である。本実施の形態に係る運転支援システムによれば、車両９１の運転者に対して、その周辺の鳥瞰画像を提供することが可能となっている。なお、本実施の形態で説明する構成要素に付される参照符号は、後の実施の形態において、当該構成要素と同一または類似する構成要素に対しても付されるものとする。
【００１０】
この図１に示すように、本実施の形態に係る運転支援システムは、複数のカメラ（第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎ）と、複数の無線基地局（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）と、設定部であるＯｐＳ（Operation System）２６と、同期装置であるＧＰＳ（Global Positioning System）衛星１４１と、無線移動局５１と、表示部５２と、位置取得部５３とを備えている。
【００１１】
このうち、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３は、各車両９１に搭載されている。車両９１には、例えば、ガソリンエンジン車両、あるいは、ＥＶ（Electric Vehicle）車両が用いられる。なお、図１においては、便宜上、１つの車両９１のみ示しているが、運転支援システムは車両９１を複数備えており、後の実施の形態においても同様である。
【００１２】
図１に示すように、ＩＰルータ網２００は、第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎと、それぞれ有線回線１１１−１〜１１１−Ｎを介して接続されている。なお、図１に示されている第ｍカメラ１１−ｍ、及び有線回線１１１−ｍにおけるｍは、１からＮまでの任意の整数値をとる。そして、第ｍカメラ１１−ｍは、上述のカメラのうちの任意のカメラを意味しており、有線回線１１１−ｍは、上述の有線回線のうちの第ｍカメラ１１−ｍと接続された有線回線を意味している。
【００１３】
以下、説明の便宜上、第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎを区別しない場合には「複数のカメラ１１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「カメラ１１」とのみ記すこともある。同様に、有線回線１１１−１〜１１１−Ｎを区別しない場合には「複数の有線回線１１１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「有線回線１１１」とのみ記すこともある。
【００１４】
ＩＰルータ網２００は、カメラ１１と有線回線１１１を介して接続されているだけでなく、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とそれぞれ有線回線１２１−１，１２１−２を介して接続され、ＯｐＳ２６と有線回線１２６を介して接続されている。
【００１５】
以下、説明の便宜上、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２を区別しない場合には「複数の無線基地局２１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「無線基地局２１」とのみ記すこともある。同様に、有線回線１２１−１，１２１−２を区別しない場合には「複数の有線回線１２１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「有線回線１２１」とのみ記すこともある。
【００１６】
カメラ１１は、車両が通行する道路（車両通行帯）を鳥瞰（俯瞰）した画像を撮像可能に、当該道路の上方、または、当該道路のわきの高所に設置されている。なお、各カメラ１１には自身の位置を示すカメラ位置情報が付与されており、カメラ１１が撮像した画像には、当該カメラ１１のカメラ位置情報が付加されている。
【００１７】
また、本実施の形態に係るカメラ１１には、自身が撮像した画像を、有線回線１１１を介して無線基地局２１に送信可能な通信機能が設けられている。そして、ここでは、カメラ１１が画像及びカメラ位置情報を送信すべき送信先（無線基地局２１）の設定を、ＯｐＳ２６が予め行うものとなっている。
【００１８】
このＯｐＳ２６の設定を、図２に示される、カメラ１１及び無線基地局２１等の配置を例に説明する。図２には、第１〜第６カメラ１１−１〜１１−６（つまりＮ＝６）と第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とが示されている。このうち第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３は第１無線基地局２１−１の近くに配置され、第４カメラ１１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のほぼ中間に配置され、第５及び第６カメラ１１−５，１１−６は第２無線基地局２１−２の近くに配置されている。
【００１９】
ここで、ＯｐＳ２６は、カメラ１１が、当該カメラ１１の位置に近い無線基地局２１に対して画像及びカメラ位置情報を送信するようにカメラ１１の送信先を設定している。また、ＯｐＳ２６は、カメラ１１の位置に近い無線基地局２１が複数ある場合には、当該カメラ１１が、それらの無線基地局２１に対して画像及びカメラ位置情報を送信するようにカメラ１１の送信先を設定している。したがって、図２に示す例においては、第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３は第１無線基地局２１−１に画像及びカメラ位置情報を送信し、第４カメラ１１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両方に画像及びカメラ位置情報を送信し、第５及び第６カメラ１１−５，１１−６は第２無線基地局２１−２に画像及びカメラ位置情報を送信することになる。
【００２０】
次に複数の無線基地局２１について説明する。図２に示すように、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）は、カメラ１１により撮像される道路（車両通行帯）またはその周辺を含む通信エリア（通信エリア４１１，４１２）を有している。なお、本実施の形態では、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２は、部分的に重なっている。
【００２１】
各無線基地局２１は、上述したようにカメラ１１から送信された画像及びカメラ位置情報を、有線回線１１１，１２１及びＩＰルータ網２００を介して受信する。そして、各無線基地局２１は、自身の通信エリア内に属している（侵入している）複数の無線移動局５１に対して、自身が受信したカメラ１１からの画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により同報通信（同報送信）する。つまり、各無線基地局２１は、少なくとも１つ以上のカメラ１１からの画像及びカメラ位置情報のセットを、自身の通信エリア内の複数の無線移動局５１に対して同報通信することになる。
【００２２】
ここで、本実施の形態において、複数の無線基地局２１は、所定の周波数帯の無線信号を用いて同報通信を行う。そして、ＧＰＳ衛星１４１は、複数の無線基地局２１が当該同報通信（同報送信）するタイミングの同期を行う。これにより、複数の無線基地局２１における、画像及びカメラ位置情報を含む無線信号を同報送信するための時間軸が合わせられる。
【００２３】
この状態で、複数の無線基地局２１は、異なる画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には、上述の所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに異なる無線リソースを使用する。
【００２４】
図２の例で言えば、第１無線基地局２１−１から同報通信される第１〜第３カメラ１１−１〜１１−３の画像及びカメラ位置情報と、第２無線基地局２１−２から同報通信される第５及び第６カメラ１１−５，１１−６の画像及びカメラ位置情報とは互いに異なることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、これらの同報通信に対して互いに異なる無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる画像及びカメラ位置情報に係るリソースブロック及びシンボルがそれぞれ干渉するのを抑制することができる。つまり、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる画像及びカメラ位置情報を含む無線信号が、互いに干渉して劣化するのを抑制することができる。
【００２５】
その一方で、複数の無線基地局２１は、同一の画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には、上述の複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用する。なお、画像が同一とは、同一のカメラ１１で同一時刻に撮像された画像を意味する。
【００２６】
図２の例で言えば、第４カメラ１１−４の画像及びカメラ位置情報は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両者から同報通信されることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、この同報通信に対して同一の無線リソースを使用することになる。つまり、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、通信エリア４１１，４１２のいずれにも属している第４カメラ１１−４の画像及びカメラ位置情報の同報通信に対して互いに同一の無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、同一の画像及びカメラ位置情報を含む無線信号が強められることから、そのＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio：信号対干渉プラスノイズ比）を改善することができる。
【００２７】
図３は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２における無線リソースの割り当てを模式的に示す図である。ここでの割り当てには、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用い、例えば、３ＧＰＰにおいてＬＴＥ（Long Term Evolution）として規定されている方式を活用する。
【００２８】
また、ここでは、それぞれが１５ｋＨｚのサブキャリア間隔を有する１２個のサブキャリア（全体で１８０ｋＨｚ）と０．５ｍｓの時間とからなるリソースが、図３の太枠に示される１リソースブロックと規定されている。そして、時間方向に隣接する２つのリソースブロック単位で、第１無線基地局２１−１のみが同報送信するシンボル（図３において無地ハッチング）、第２無線基地局２１−２のみが同報送信するシンボル（図３において淡い砂地ハッチング）、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２が同報送信するシンボル（図３において濃い砂地ハッチング）が、周波数軸上及び時間軸上においてスケジューリングされている。
【００２９】
つまり、本実施の形態では、２つのリソースブロックが、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２において同報送信を行うための１つの無線リソースに対応している。そして、複数の無線リソースが第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２に使い分けられるものとなっている。なお、ここでは、図３に示されるように、複数の無線リソース全体にわたって、無線通信に係るチャネル推定及び同期を行うためのリファレンスシンボルが等間隔で割り当てられている。
【００３０】
以上のような割り当てにより、第１無線基地局２１−１は、第２無線基地局２１−２が送信しようとしている画像及びカメラ位置情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において無地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。一方、第２無線基地局２１−２は、第１無線基地局２１−１が送信しようとしている画像及びカメラ位置情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において淡い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。また、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、互いに同一の画像及びカメラ位置情報を送信しようとする場合には、図３において濃い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。
【００３１】
なお、以上のような無線リソースの割り当ては、ＯｐＳ２６における設定に基づいて割り当てられる。つまり、本実施の形態では、ＯｐＳ２６が、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）が使用可能な無線リソースの設定を、各無線基地局２１に対して予め行うものとなっている。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、通信エリアが一部重なっている複数の無線基地局２１は、ＧＰＳ衛星１４１により同期がとられた同報通信を行い、かつ、ＯｐＳ２６の設定により、異なる画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には互いに異なる無線リソースを使用し、同一の画像及びカメラ位置情報を同報通信する場合には互いに同一の無線リソースを使用する。したがって、異なる画像及びカメラ位置情報を含む無線信号については、それらが互いに干渉して劣化するのを抑制することができるとともに、同一の画像及びカメラ位置情報を含む無線信号については、それらが強めあうことによりそれらのＳＩＮＲを改善することができる。よって、無線信号の復調性能を高めることができる。
【００３３】
次に、図１に示すように車両９１に搭載されている、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３について説明する。
【００３４】
無線移動局５１は、自身が属する（自身が進入している）通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された画像及びカメラ位置情報を受信する。このことを図２に示す例で説明すると、無線移動局５１は、第１無線基地局２１−１から同報通信された無線信号（電波）が届く領域、すなわち第１無線基地局２１−１のサービスエリア（通信エリア４１１）内に入ると、第１無線基地局２１−１から同報通信された第１〜第４カメラ１１−１〜１１−４の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。同様に、無線移動局５１は、第２無線基地局２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第２無線基地局２１−２のサービスエリア（通信エリア４１２）内に入ると、第２無線基地局２１−２から同報通信された第４〜第６カメラ１１−４〜１１−６の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。
【００３５】
また、無線移動局５１は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２が互いにオーバーラップしているエリア内に入ると、第１及び第２無線基地局２１−２，２１−２全体から同報通信された第１〜第６カメラ１１−１〜１１−６の画像及びカメラ位置情報を無線回線４１により受信する。
【００３６】
表示部５２は、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１で受信されたカメラ１１の画像を表示する。位置取得部５３は、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１の位置を取得する。なお、位置取得部５３には、無線移動局５１の位置を取得可能なＧＰＳ装置が用いられてもよいし、当該ＧＰＳ装置に推測航法及びマップマッチングを組み合わせたハイブリッド航法を行うことが可能な装置が用いられてもよい。
【００３７】
また、以上のような無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているカーナビゲーション装置（図示せず）において機能的に実現されてもよい。あるいは、表示部５２及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているスマートフォンなどの無線移動局５１において機能的に実現されてもよい。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１は、カメラ１１で撮像された鳥瞰画像（俯瞰画像）の同報通信を行い、各車両９１の無線移動局５１はその画像を受信する。したがって、交通に関する情報を運転者に適切に提供することができる。また、本実施の形態によれば、無線基地局２１は、特定の無線移動局５１に対してカメラ１１の画像を送信するのではなく、自身の通信エリア内に入った不特定多数の無線移動局５１に対してカメラ１１の鳥瞰画像を送信するものとなっている。したがって、車両通行帯の鳥瞰画像を、例えば、交差点に進入しようとしている対向車両、左側車両、右側車両及び後続車両の運転者に提供することができる。この結果、対向車の運転、左右の道路からの車両の交差点への進入、後続車両による追い越しなどの交通に関する様々な情報を、それら車両の運転者の間で共有することができることから、車両運転の安全性を高めることができる。
【００３９】
次に、各車両９１における、無線移動局５１、表示部５２及び位置取得部５３の動作について説明する。図４は、これらの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、上述したカーナビゲーション装置のアプリケーション・ソフトウェア、あるいはスマートフォン上で動作するカーナビゲーション機能を実現可能なアプリケーション・ソフトウェアが運転者により起動されると、ステップＳ１に示す動作開始となる。なお、本実施の形態では、当該アプリケーション・ソフトウェアが、カーナビゲーション装置やスマートフォン等において実行されることにより、以下の判定が行われるものとなっている。
【００４１】
ステップＳ１の開始直後のステップＳ２にて、上記アプリケーション・ソフトウェアにより探索された車両９１が進むべきルートの案内が表示部５２の画面に表示される。ステップＳ３にて、無線移動局５１は、任意の無線基地局２１から同報通信（同報送信）されるカメラ１１の画像及びカメラ位置情報の受信待ちとなる。このステップＳ３で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された画像及びカメラ位置情報を受信していない場合には、ステップＳ２に戻ることにより、ルート案内の表示が維持される。一方、同ステップＳ３で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された画像及びカメラ位置情報を受信した場合には、ステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４にて、ステップＳ３で受信されたカメラ位置情報のカメラ１１が、所定範囲内（半径Ｘｍ以内）にあるかを判定する。つまり、無線移動局５１で受信されたカメラ位置情報が示すカメラ１１の位置が、位置取得部５３で取得された無線移動局の位置から所定範囲内（半径Ｘｍ以内）にあるかを判定する。なお、Ｘの値には、予め上述のアプリケーション・ソフトウェア上で設定された値を用いる。このステップＳ４で、この条件を満たすカメラ１１がないと判定された場合には、ステップＳ２に戻ることにより、ルート案内の表示が維持される。一方、同ステップＳ４で、この条件を満たすカメラ１１があると判定された場合には、ステップＳ５に進む。
【００４３】
ステップＳ４の条件を満たすカメラ１１が１つである場合には、ステップＳ５にて、当該カメラ１１の画像を、無線移動局５１に係る表示部５２に表示する。一方、複数のカメラ１１についてステップＳ４の条件が満たされた場合には、当該複数のカメラ１１のうち無線移動局５１の位置に最も近いカメラ１１の画像を表示部５２に表示する。なお、カメラ１１の画像を表示する場合には、表示部５２の画面を分割した分割画面に、カメラ１１の画像と、すでに表示しているルート案内とをそれぞれ表示する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、カメラ１１の位置が無線移動局５１から所定範囲内にあるという条件が満たされた場合に、当該カメラ１１の画像を表示する。したがって、適切なカメラ１１の画像を運転者に提供することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、複数のカメラ１１について上述の条件が満たされた場合には、無線移動局５１に最も近いカメラ１１の画像を表示する。したがって、より適切なカメラ１１の画像を運転者に提供することができる。
【００４６】
図５は、本実施の形態において、無線移動局５１と無線基地局２１との間の通信、及び、無線基地局２１とカメラ１１との間の通信で用いられるプロトコルスタックを示す図である。
【００４７】
図５に示すように、無線移動局５１及び無線基地局２１の間の通信には、Ｌ１（Layer1）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであってカメラ１１の画像及びカメラ位置情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００４８】
ここで、Ｌ１は、下りリンクＯＦＤＭ、上りリンクＳＣ−ＦＤＭＡの無線アクセス方式を用いた無線の物理レイヤである。ＭＡＣレイヤは、スケジューリングや多重、分離、及び誤り訂正符号化と自動再送要求とを組み合わせた誤り制御であるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＲＬＣレイヤは、フロー制御や再送制御であるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮機能であるＲＯＨＣ（Robust Header Compression）、及び暗号化機能を担うレイヤである。ＩＰレイヤは、ＰＤＮ（Packet Data Network）にアクセスするためのレイヤである。ＵＤＰレイヤ，ＴＣＰレイヤ及びＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤは、以上の下位レイヤをサポートする上位レイヤである。
【００４９】
また、図５に示すように、無線基地局２１及びカメラ１１の間の通信には、ＩＰ伝送に供するＬ１、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰレイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって、カメラ１１から画像及びカメラ位置情報を受信し、ＯｐＳ２６から設定されたリソース割り当てに基づいて、カメラ１１の画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００５０】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１のカメラ１１側において、無線基地局２１の無線移動局５１側と同等の下位プロトコルがサポートされていることから、カメラ１１と無線基地局２１とが直接データ通信することが可能なプロトコルスタック構成が実現される。したがって、データ通信における遅延を抑制することができる。
【００５１】
なお、データ通信における遅延が十分に抑制されているのであれば、カメラ１１が、無線基地局２１の上位装置として３ＧＰＰ上のＬＴＥで規定されている、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパケットのルーティング機能を担うＳ−ＧＷ（Serving Gateway）や、外部のＩＰサービスネットワークと接続するための接続点となるＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）を介して、画像及びカメラ位置情報を無線基地局２１にデータ通信する構成としてもよい。
【００５２】
＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示す図である。本実施の形態に係る運転支援システムによれば、車両９１を制御支援するための情報を適切に提供することが可能となっている。
【００５３】
上述の実施の形態１の運転支援システムは第１〜第Ｎカメラ１１−１〜１１−Ｎを備えていたが、本実施の形態に係る運転支援システムでは、その代わりに、第１〜第Ｎ道路情報供給機３１−１〜３１−Ｎを備えている。以下、説明の便宜上、第１〜第Ｎ道路情報供給機３１−１〜３１−Ｎを区別しない場合には「複数の道路情報供給機３１」と記すこともあり、そのうちの任意の１つを「道路情報供給機３１」とのみ記すこともある。図６に示すように、複数の道路情報供給機３１は、複数の有線回線１３１（有線回線１３１−１〜１３１−Ｎ）を介してＩＰルータ網２００と接続されている。
【００５４】
また、本実施の形態に係る運転支援システムでは、表示部５２の代わりに、車両内無線機６１、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７１、及びモータ部８１を備えている。つまり、本実施の形態では、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１が、モータ（ここではモータ部８１内部のモータ）を動力源とする各車両９１に搭載されている。なお、車両９１には、例えばＥＶ車両が用いられる。
【００５５】
次に、以上のような本実施の形態に係る運転支援システムの構成要素について詳細に説明する。
【００５６】
道路情報供給機３１は、車両が通行する道路（車両通行帯）に付設されている。例えば、道路情報供給機３１は、当該道路の上方、当該道路のわき、または当該道路の信号機内に設けられている。ここでは、図２に示されるように、大部分の道路情報供給機３１は、当該道路の信号機内に設けられているものとして説明する。
【００５７】
この道路情報供給機３１は、道路（車両通行帯）での規制速度を示す規制速度情報と、当該道路の信号機に関する信号機情報（例えば、赤、青、黄色といった信号状態、次の信号状態に変化するのに要する時間、及び停止線位置情報）とを含む道路情報を送信可能となっている。なお、本実施の形態では、道路情報供給機３１は、これら規制速度情報及び信号機情報に加えて、道路情報供給機３１が設けられた位置を示す供給機位置情報をさらに含む道路情報を送信可能となっている。
【００５８】
道路情報供給機３１は、自身の道路情報を、有線回線１３１を介して無線基地局２１に送信する。なお、ここでは、道路情報供給機３１が道路情報を送信すべき送信先（無線基地局２１）の設定を、ＯｐＳ２６が予め行うものとなっている。
【００５９】
このＯｐＳ２６の設定を、図２に示される、道路情報供給機３１及び無線基地局２１等の配置を例に説明する。図２には、第１〜第６道路情報供給機３１−１〜３１−６（つまりＮ＝６）と第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２とが示されている。このうち第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３は第１無線基地局２１−１の近くに配置され、第４道路情報供給機３１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のほぼ中間に配置され、第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６は第２無線基地局２１−２の近くに配置されている。
【００６０】
ここで、ＯｐＳ２６は、道路情報供給機３１が、当該道路情報供給機３１の位置に近い無線基地局２１に対して道路情報を送信するように道路情報供給機３１の送信先を設定している。また、ＯｐＳ２６は、道路情報供給機３１の位置に近い無線基地局２１が複数ある場合には、当該道路情報供給機３１が、それらの無線基地局２１に対して道路情報を送信するように道路情報供給機３１の送信先を設定している。したがって、図２に示す例においては、第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３は第１無線基地局２１−１に道路情報を送信し、第４道路情報供給機３１−４は第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両方に道路情報を送信し、第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６は第２無線基地局２１−２に道路情報を送信することになる。
【００６１】
次に複数の無線基地局２１について説明する。図２に示すように、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）は、道路情報供給機３１が設けられた道路（車両通行帯）またはその周辺を含む通信エリア（通信エリア４１１，４１２）を有している。なお、本実施の形態では、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２は、部分的に重なっている。
【００６２】
各無線基地局２１は、上述したように道路情報供給機３１から送信された道路情報を、有線回線１３１，１２１及びＩＰルータ網２００を介して受信する。そして、各無線基地局２１は、自身の通信エリア内に属している（侵入している）複数の無線移動局５１に対して、自身が受信した道路情報を無線回線４１により同報通信（同報送信）する。つまり、各無線基地局２１は、少なくとも１つ以上の道路情報供給機３１からの規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報のセットを、自身の通信エリア内の複数の無線移動局５１に対して同報通信することになる。なお、本実施の形態に係る複数の無線基地局２１は、実施の形態１と同様に、所定の周波数帯の無線信号を用いて同報通信を行う。そして、ＧＰＳ衛星１４１は、実施の形態１と同様に、複数の無線基地局２１が当該同報通信（同報送信）するタイミングの同期を行う。これにより、複数の無線基地局２１における、道路情報を含む無線信号を同報送信するための時間軸が合わせられる。
【００６３】
この状態で、複数の無線基地局２１は、異なる道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を同報通信する場合には、上述の所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに異なる無線リソースを使用する。
【００６４】
図２の例で言えば、第１無線基地局２１−１から同報通信される第１〜第３道路情報供給機３１−１〜３１−３の道路情報と、第２無線基地局２１−２から同報通信される第５及び第６道路情報供給機３１−５，３１−６の道路情報とは互いに異なることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、これらの同報通信に対して互いに異なる無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、異なる道路情報を含む無線信号が、互いに干渉して劣化するのを抑制することができる。
【００６５】
その一方で、複数の無線基地局２１は、同一の道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を同報通信する場合には、上述の複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用する。なお、道路情報が同一とは、同一の道路情報供給機３１での同一時刻に関する道路情報を意味する。
【００６６】
図２の例で言えば、第４道路情報供給機３１−４の道路情報は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の両者から同報通信されることから、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、この同報通信に対して同一の無線リソースを使用することになる。つまり、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、通信エリア４１１，４１２のいずれにも属している第４道路情報供給機３１−４の道路情報の同報通信に対して互いに同一の無線リソースを使用することになる。したがって、本実施の形態に係る運転支援システムによれば、複数の無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２）から同報通信される、同一の道路情報を含む無線信号が強められることから、そのＳＩＮＲを改善することができる。
【００６７】
なお、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２における無線リソースの割り当ては、実施の形態１と同様に行われる。その結果、第１無線基地局２１−１は、第２無線基地局２１−２が送信しようとしている道路情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において無地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。一方、第２無線基地局２１−２は、第１無線基地局２１−１が送信しようとしている道路情報と異なるものを送信しようとする場合には、図３において淡い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。また、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２は、互いに同一の道路情報を送信しようとする場合には、図３において濃い砂地ハッチングが施された無線リソースを同報通信に使用する。
【００６８】
なお、以上のような無線リソースの割り当ては、ＯｐＳ２６における設定に基づいて割り当てられる。つまり、本実施の形態では、ＯｐＳ２６が、各無線基地局２１（第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２のそれぞれ）が使用可能な無線リソースの設定を、各無線基地局２１に対して予め行うものとなっている。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、通信エリアが一部重なっている複数の無線基地局２１は、ＧＰＳ衛星１４１により同期がとられた同報通信を行い、かつ、ＯｐＳ２６の設定により、異なる道路情報を同報通信する場合には互いに異なる無線リソースを使用し、同一の道路情報を同報通信する場合には互いに同一の無線リソースを使用する。したがって、異なる道路情報を含む無線信号については、それらが互いに干渉して劣化するのを抑制することができるとともに、同一の道路情報を含む無線信号については、それらが強めあうことによりそれらのＳＩＮＲを改善することができる。よって、無線信号の復調性能を高めることができる。
【００７０】
次に、図６に示すように車両９１に搭載されている、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１について説明する。
【００７１】
無線移動局５１は、自身が属する（自身が進入している）通信エリアを有する無線基地局２１から同報通信された道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）を受信する。このことを図２に示す例で説明すると、無線移動局５１は、第１無線基地局２１−１から同報通信された無線信号（電波）が届く領域、すなわち第１無線基地局２１−１のサービスエリア（通信エリア４１１）内に入ると、第１無線基地局２１−１から同報通信された第１〜第４道路情報供給機３１−１〜３１−４の道路情報を無線回線４１により受信する。同様に、無線移動局５１は、第２無線基地局２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第２無線基地局２１−２のサービスエリア（通信エリア４１２）内に入ると、第２無線基地局２１−２から同報通信された第４〜第６道路情報供給機３１−４〜３１−６の道路情報を無線回線４１により受信する。
【００７２】
また、無線移動局５１は、第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２から同報通信された無線信号が届く領域、すなわち第１及び第２無線基地局２１−１，２１−２の通信エリア４１１，４１２が互いにオーバーラップしているエリア内に入ると、第１及び第２無線基地局２１−２，２１−２全体から同報通信された第１〜第６道路情報供給機３１−１〜３１−６の道路情報を無線回線４１により受信する。
【００７３】
位置取得部５３は、実施の形態１と同様に、自身と同じ車両９１に搭載されている無線移動局５１の位置を取得する。なお、位置取得部５３には、無線移動局５１の位置を取得可能なＧＰＳ装置が用いられてもよいし、当該ＧＰＳ装置に推測航法及びマップマッチングを組み合わせたハイブリッド航法を行うことが可能な装置が用いられてもよい。無線移動局５１は、自身が受信した道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）と、位置取得部５３で取得された無線移動局５１の位置とを、無線回線４１と異なるBluetooth（登録商標）等の無線回線４３を用いて、車両内無線機６１に送信する。
【００７４】
なお、以上のような無線移動局５１及び位置取得部５３は、車両９１に搭載されているカーナビゲーション装置（図示せず）において機能的に実現されてもよい。あるいは、位置取得部５３は、車両９１に搭載されているスマートフォンなどの無線移動局５１において機能的に実現されてもよい。
【００７５】
図７は、車両９１に搭載されている車両内無線機６１、ＥＣＵ７１、モータ部８１、及びそれらと関係する構成要素を示す図である。
【００７６】
図７に示すように、車両内無線機６１とＥＣＵ７１とは有線回線４４を介して接続されている。車両内無線機６１は、自身が受信した道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）及び無線移動局５１の位置を、有線回線４４を介してＥＣＵ７１に出力する。
【００７７】
また、本実施の形態に係る運転支援システムは、車両９１でのアクセル開度を出力するアクセルペダルセンサ９２と、車両９１でのブレーキ信号を出力するブレーキスイッチ９３と、車両９１でのシフト位置を出力するシフトスイッチ９４と、車両９１の速度を示す速度情報を取得し、それを出力する速度取得部９５と、車両９１の充電信号を出力する充電端子９６と、メータ・ランプ９７とを備える。そして、これらは、各車両９１に搭載され、ＥＣＵ７１に接続されている。
【００７８】
ＥＣＵ７１とモータ部８１とは制御信号線４５を介して接続されている。ＥＣＵ７１は、車両制御部７２とモータ制御部７３とを備えており、モータ部８１は、主電池８２とシステムメインリレー８３とインバータ８４とモータ８５とを備える。
【００７９】
車両制御部７２は、車両内無線機６１、アクセルペダルセンサ９２、ブレーキスイッチ９３、シフトスイッチ９４、速度取得部９５、及び充電端子９６からの出力に基づいて、システムメインリレー８３に入力すべき制御信号と、インバータ８４に入力すべき停止信号と、モータ制御部７３に入力すべきトルク指令と、メータ・ランプ９７に入力すべき制御信号とを生成する。モータ制御部７３は、車両制御部７２からのトルク指令に応じて、制御信号線４５を介してモータ部８１のインバータ８４にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力する。インバータ８４は、モータ制御部７３から入力されたＰＷＭ信号に基づいて三相交流を生成し、当該生成した三相交流によりモータ８５を制御する。つまり、モータ制御部７３は、車両制御部７２からのトルク指令に応じて、モータ８５を制御している。
【００８０】
なお、本実施の形態では、インバータ８４は、モータ制御部７３に電流をフィードバックし、モータ８５は、モータ制御部７３に回転信号をフィードバックするものとなっている。そして、システムメインリレー８３は、主電池８２とインバータ８４との間に設けられ、これらの間での電力の受け渡しを車両制御部７２からの制御信号に基づいて行う。
【００８１】
次に、各車両９１における、無線移動局５１、位置取得部５３、車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１の動作について説明する。図８は、これらの動作を示すフローチャートである。
【００８２】
まず、上述したカーナビゲーション装置のアプリケーション・ソフトウェア、若しくはスマートフォン上で動作するカーナビゲーション機能を実現可能なアプリケーション・ソフトウェア、並びに車両内無線機６１、ＥＣＵ７１及びモータ部８１が運転者により起動されると、ステップＳ１１に示す動作開始となる。なお、本実施の形態では、当該アプリケーション・ソフトウェアにおいて、以下の判定が主に行われるものとなっている。
【００８３】
ステップＳ１１の後、ステップＳ１２にて、無線移動局５１は、任意の無線基地局２１から同報通信（同報送信）される道路情報（規制速度情報、信号機情報及び供給機位置情報）の受信待ちとなる。このステップＳ１２で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された道路情報を受信していない場合には、ステップＳ１２に戻ることにより、道路情報の受信待ちが維持される。一方、同ステップＳ１２で、無線移動局５１が、無線基地局２１から同報通信（同報送信）された道路情報を受信した場合には、ステップＳ１３に進む。
【００８４】
ステップＳ１３にて、上記アプリケーションにおいて、無線移動局５１で受信された道路情報に含まれる供給機位置情報が示す道路情報供給機３１の位置が、位置取得部５３で取得された移動局位置情報が示す無線移動局５１から車両９１（自車両）の進行方向にあるかが判定される。このステップＳ１３で、この条件を満たす道路情報供給機３１がないと判定された場合には、ステップＳ１２に戻ることにより、道路情報の受信待ちが維持される。一方、同ステップＳ１３で、この条件を満たす道路情報供給機３１があると判定された場合には、ステップＳ１４に進む。
【００８５】
ステップＳ１３の条件を満たす道路情報供給機３１が１つである場合には、ステップＳ１４にて、無線移動局５１は、当該道路情報供給機３１の道路情報と、位置取得部５３が取得した無線移動局５１の位置とを、無線回線４３を用いて車両内無線機６１に転送する。これにより、以下のステップにおいて、当該道路情報供給機３１の道路情報は、上記トルク指令の生成に用いられることになる。一方、複数の道路情報供給機３１についてステップＳ１３の条件が満たされた場合には、当該複数の道路情報供給機３１のうち無線移動局５１に最も近い道路情報供給機３１の道路情報と、位置取得部５３が取得した無線移動局５１の位置とを、無線回線４３を用いて車両内無線機６１に転送する。これにより、以下のステップにおいて、当該道路情報供給機３１の道路情報は、上記トルク指令の生成に用いられることになる。
【００８６】
ステップＳ１５にて、車両内無線機６１は、転送された道路情報を、図７に示した有線回線４４を介してＥＣＵ７１の車両制御部７２にデータ転送する。
【００８７】
ステップＳ１６にて、車両制御部７２（ＥＣＵ７１）は、データ転送された道路情報に信号機情報が含まれているかどうかを、有効フラグ表示がされているかどうか等により判定する。道路情報に信号機情報が含まれていない場合にはステップＳ１８に進み、道路情報に信号機情報が含まれている場合にはステップＳ１７に進む。
【００８８】
ステップＳ１７に進んだ場合、つまり道路情報に信号機情報が含まれていない場合には、データ転送された道路情報に含まれる規制速度情報が有効であることを意味する。そこで、ステップＳ１７にて、車両制御部７２は、データ転送された道路情報に含まれる規制速度情報と、速度取得部９５（図７）で取得された速度情報とに基づいてトルク指令を生成する。ここでは、車両制御部７２は、当該規制速度情報と、当該速度情報が示す速度との比較に基づきトルク指令を生成する。同ステップＳ１７にて、モータ制御部７３は、当該トルク指令に応じてモータ８５を制御し、車両９１の速度制御を行う。
【００８９】
一方、ステップＳ１８に進んだ場合には、車両制御部７２は、データ転送された道路情報に含まれる信号機情報と、データ転送された無線移動局５１の位置と、速度取得部９５（図７）で取得された速度情報とに基づいてトルク指令を生成する。そして、同ステップＳ１８にて、モータ制御部７３は、当該トルク指令に応じてモータ８５を制御し、車両９１の速度制御を行う。これにより、例えば、車両制御部７２は、車両９１が信号機手前の停止線に到達するときに信号状態が黄信号あるいは赤信号である場合には、当該車両９１の減速支援を行い、車両９１が信号機手前の停止線に到達するときに信号状態が青信号である場合には、当該車両９１の速度制御は行わないといった運転支援を行うことができる。
【００９０】
さて、従来であれば、図７に示すアクセルペダルセンサ９２からのアクセル開度、ブレーキスイッチ９３からのブレーキ信号、及び、シフトスイッチ９４によるシフト位置によってしか、車両の速度制御は行われなかった。それに対し、本実施の形態では、例えば、インフラ側情報と車両情報とを用いることによって、任意の車両９１においてその道路の規制速度が守られることになることから、交通の安全性を高めることができる。つまり、道路情報供給機３１、無線基地局２１といった交通インフラ機器と、無線移動局５１等とから構成された運転支援システムによって適切な速度制御を行うことができる。このように、本実施の形態によれば、交通に関する情報を車両９１に適切に提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、道路情報供給機３１の位置が無線移動局５１の位置から車両９１の進行方向にあるという条件が満たされた場合に、当該道路情報供給機３１の道路情報を用いてトルク指令が生成される。したがって、適切な道路情報を車両９１に提供することができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、複数の道路情報供給機３１について上述の条件が満たされた場合には、無線移動局５１に最も近い道路情報供給機３１の道路情報が用いられる。したがって、より適切な道路情報を車両９１に提供することができる。
【００９３】
図９は、本実施の形態において、無線移動局５１と無線基地局２１との間の通信、及び、無線基地局２１と道路情報供給機３１との間の通信で用いられるプロトコルスタックを示す図である。
【００９４】
図９に示すように、無線移動局５１及び無線基地局２１の間の通信には、Ｌ１（Layer1）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって道路情報供給機３１の道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００９５】
ここで、Ｌ１は、下りリンクＯＦＤＭ、上りリンクＳＣ−ＦＤＭＡの無線アクセス方式を用いた無線の物理レイヤである。ＭＡＣレイヤは、スケジューリングや多重、分離、及び誤り訂正符号化と自動再送要求とを組み合わせた誤り制御であるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＲＬＣレイヤは、フロー制御や再送制御であるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を担うレイヤである。ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮機能であるＲＯＨＣ（Robust Header Compression）、及び暗号化機能を担うレイヤである。ＩＰレイヤは、ＰＤＮ（Packet Data Network）にアクセスするためのレイヤである。ＵＤＰレイヤ，ＴＣＰレイヤ及びＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤは、以上の下位レイヤをサポートする上位レイヤである。
【００９６】
また、図９に示すように、無線基地局２１及び道路情報供給機３１の間の通信には、ＩＰ伝送に供するＬ１、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰレイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって、道路情報供給機３１から道路情報を受信し、ＯｐＳ２６から設定されたリソース割り当てに基づいて、道路情報供給機３１の道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる。
【００９７】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、無線基地局２１の道路情報供給機３１側において、無線基地局２１の無線移動局５１側と同等の下位プロトコルがサポートされていることから、道路情報供給機３１と無線基地局２１とが直接データ通信することが可能なプロトコルスタック構成が実現される。したがって、データ通信における遅延を抑制することができる。
【００９８】
なお、データ通信における遅延が十分に抑制されているのであれば、道路情報供給機３１が、無線基地局２１の上位装置として３ＧＰＰ上のＬＴＥで規定されている、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパケットのルーティング機能を担うＳ−ＧＷ（Serving Gateway）や、外部のＩＰサービスネットワークと接続するための接続点となるＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）を介して、道路情報を無線基地局２１にデータ通信する構成としてもよい。
【００９９】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３に係る運転支援システムは、実施の形態１で説明した運転支援システムの構成と、実施の形態２で説明した運転支援システムの構成との両方の構成を備えている。具体的には、本実施の形態に係る運転支援システムは、実施の形態１で説明したカメラ１１、表示部５２及び位置取得部５３と、実施の形態２で説明した道路情報供給機３１、モータ制御部７３、速度取得部９５などを備えている。
【０１００】
そして、本実施の形態に係る運転支援システムは、無線基地局２１及び無線移動局５１を備えている。ここで、本実施の形態に係る無線基地局２１は、実施の形態１で説明した無線基地局２１の機能と、実施の形態２で説明した無線基地局２１の機能とを有している。また、本実施の形態に係る無線移動局５１は、実施の形態１で説明した無線移動局５１の機能と、実施の形態２で説明した無線移動局５１の機能とを有している。そして、ＩＰルータ網２００においては、カメラ１１の画像及びカメラ位置情報だけでなく、道路情報供給機３１の道路情報も送信される。なお、車両９１は、実施の形態２と同様、例えばＥＶが用いられる。
【０１０１】
以上のような本実施の形態に係る運転支援システムによれば、実施の形態１及び実施の形態２で得られた効果の両方を得ることができる。
【０１０２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１ カメラ、２１ 無線基地局、２６ ＯｐＳ、３１ 道路情報供給機、４１ 無線回線、４１１，４１２ 通信エリア、５１ 無線移動局、５２ 表示部、５３ 位置取得部、７３ モータ制御部、８５ モータ、９１ 車両、９５ 速度取得部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信可能なカメラと、
前記カメラにより撮像される前記車両通行帯を含む通信エリアを有し、前記カメラからの前記画像を無線回線により同報通信する無線基地局と、
各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記画像を受信する無線移動局と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記画像を表示する表示部と
を備える運転支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の運転支援システムであって、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局の位置を取得する位置取得部をさらに備え、
前記カメラが撮像した前記画像には、当該カメラの位置を示すカメラ位置情報が付加され、
前記各車両において、前記無線移動局で受信された前記カメラ位置情報が示す前記カメラの位置が、前記位置取得部で取得された前記無線移動局の位置から所定範囲内にあるという条件が満たされた場合に、当該カメラの前記画像を前記表示部に表示する、運転支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の運転支援システムであって、
複数の前記カメラについて前記条件が満たされた場合に、当該複数のカメラのうち前記無線移動局の位置に最も近いカメラの前記画像を前記表示部に表示する、運転支援システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記通信エリアが部分的に重なっている複数の前記無線基地局が同報通信するタイミングの同期を行う同期装置をさらに備え、
前記複数の無線基地局は、
同一の前記画像を同報通信する場合には、所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用し、異なる前記画像を同報通信する場合には、前記複数の無線リソースの中から互いに異なる前記無線リソースを使用する、運転支援システム。
【請求項５】
請求項４に記載の運転支援システムであって、
前記カメラが前記画像を送信すべき前記無線基地局の設定と、各前記無線基地局が使用可能な前記無線リソースの設定とを行う設定部
をさらに備える、運転支援システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずかに記載の運転支援システムであって、
前記無線基地局及び前記カメラは有線回線を介して互いに通信し、その通信には、Ｌ１（Layer1）、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）レイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって前記カメラの前記画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線移動局及び前記無線基地局の間の通信には、Ｌ１、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって前記カメラの前記画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項８】
車両が通行する車両通行帯に付設され、当該車両通行帯での規制速度を示す規制速度情報と、当該車両通行帯の信号機に関する信号機情報とを含む道路情報を送信可能な道路情報供給機と、
前記道路情報供給機が設けられた前記車両通行帯またはその周辺を含む通信エリアを有し、前記道路情報供給機からの前記道路情報を無線回線により同報通信する無線基地局と、
モータを動力源とする各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記道路情報を受信する無線移動局と、
前記各車両に搭載され、前記車両の速度を示す速度情報を取得する速度取得部と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局の位置を取得する位置取得部と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記道路情報に含まれる前記規制速度情報と前記速度取得部で取得された前記速度情報とに基づくトルク指令、または、前記無線移動局で受信された前記道路情報に含まれる前記信号機情報と前記速度取得部で取得された前記速度情報と前記位置取得部で取得された前記無線移動局の位置とに基づくトルク指令に応じて、前記モータを制御するモータ制御部と
を備える運転支援システム。
【請求項９】
請求項８に記載の運転支援システムであって、
前記道路情報は、前記道路情報供給機が設けられた位置を示す供給機位置情報をさらに含み、
前記各車両において、前記無線移動局で受信された前記供給機位置情報が示す前記道路情報供給機の位置が、前記移動局位置情報が示す前記無線移動局の位置から前記車両の進行方向にあるという条件が満たされた場合に、当該道路情報供給機の前記道路情報を用いて前記トルク指令を生成する、運転支援システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の運転支援システムであって、
複数の前記道路情報供給機について前記条件が満たされた場合に、当該複数の道路情報供給機のうち前記無線移動局の位置に最も近い道路情報供給機の前記道路情報を用いて前記トルク指令を生成する、運転支援システム。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記通信エリアが部分的に重なっている複数の前記無線基地局が同報通信するタイミングの同期を行う同期装置をさらに備え、
前記複数の前記無線基地局は、
同一の前記道路情報を同報通信する場合には、所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用し、異なる前記道路情報を同報通信する場合には、前記複数の無線リソースの中から互いに異なる前記無線リソースを使用する、運転支援システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の運転支援システムであって、
前記道路情報供給機が前記道路情報を送信すべき前記無線基地局の設定と、各前記無線基地局が使用可能な前記無線リソースの設定とを行う設定部
をさらに備える、運転支援システム。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線基地局及び前記道路情報供給機は有線回線を介して互いに通信し、その通信には、Ｌ１（Layer1）、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）レイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって前記道路情報供給機の前記道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線移動局及び前記無線基地局の間の通信には、Ｌ１、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって前記道路情報供給機の前記道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の運転支援システムの構成と、請求項８に記載の運転支援システムの構成との両方の構成を備えた、運転支援システム。
【請求項１】
車両が通行する車両通行帯の画像を撮像し、当該画像を送信可能なカメラと、
前記カメラにより撮像される前記車両通行帯を含む通信エリアを有し、前記カメラからの前記画像を無線回線により同報通信する無線基地局と、
各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記画像を受信する無線移動局と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記画像を表示する表示部と
を備える運転支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の運転支援システムであって、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局の位置を取得する位置取得部をさらに備え、
前記カメラが撮像した前記画像には、当該カメラの位置を示すカメラ位置情報が付加され、
前記各車両において、前記無線移動局で受信された前記カメラ位置情報が示す前記カメラの位置が、前記位置取得部で取得された前記無線移動局の位置から所定範囲内にあるという条件が満たされた場合に、当該カメラの前記画像を前記表示部に表示する、運転支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の運転支援システムであって、
複数の前記カメラについて前記条件が満たされた場合に、当該複数のカメラのうち前記無線移動局の位置に最も近いカメラの前記画像を前記表示部に表示する、運転支援システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記通信エリアが部分的に重なっている複数の前記無線基地局が同報通信するタイミングの同期を行う同期装置をさらに備え、
前記複数の無線基地局は、
同一の前記画像を同報通信する場合には、所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用し、異なる前記画像を同報通信する場合には、前記複数の無線リソースの中から互いに異なる前記無線リソースを使用する、運転支援システム。
【請求項５】
請求項４に記載の運転支援システムであって、
前記カメラが前記画像を送信すべき前記無線基地局の設定と、各前記無線基地局が使用可能な前記無線リソースの設定とを行う設定部
をさらに備える、運転支援システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずかに記載の運転支援システムであって、
前記無線基地局及び前記カメラは有線回線を介して互いに通信し、その通信には、Ｌ１（Layer1）、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）レイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって前記カメラの前記画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線移動局及び前記無線基地局の間の通信には、Ｌ１、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって前記カメラの前記画像をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項８】
車両が通行する車両通行帯に付設され、当該車両通行帯での規制速度を示す規制速度情報と、当該車両通行帯の信号機に関する信号機情報とを含む道路情報を送信可能な道路情報供給機と、
前記道路情報供給機が設けられた前記車両通行帯またはその周辺を含む通信エリアを有し、前記道路情報供給機からの前記道路情報を無線回線により同報通信する無線基地局と、
モータを動力源とする各車両に搭載され、自身が属する前記通信エリアを有する前記無線基地局から同報通信された前記道路情報を受信する無線移動局と、
前記各車両に搭載され、前記車両の速度を示す速度情報を取得する速度取得部と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局の位置を取得する位置取得部と、
前記各車両に搭載され、前記無線移動局で受信された前記道路情報に含まれる前記規制速度情報と前記速度取得部で取得された前記速度情報とに基づくトルク指令、または、前記無線移動局で受信された前記道路情報に含まれる前記信号機情報と前記速度取得部で取得された前記速度情報と前記位置取得部で取得された前記無線移動局の位置とに基づくトルク指令に応じて、前記モータを制御するモータ制御部と
を備える運転支援システム。
【請求項９】
請求項８に記載の運転支援システムであって、
前記道路情報は、前記道路情報供給機が設けられた位置を示す供給機位置情報をさらに含み、
前記各車両において、前記無線移動局で受信された前記供給機位置情報が示す前記道路情報供給機の位置が、前記移動局位置情報が示す前記無線移動局の位置から前記車両の進行方向にあるという条件が満たされた場合に、当該道路情報供給機の前記道路情報を用いて前記トルク指令を生成する、運転支援システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の運転支援システムであって、
複数の前記道路情報供給機について前記条件が満たされた場合に、当該複数の道路情報供給機のうち前記無線移動局の位置に最も近い道路情報供給機の前記道路情報を用いて前記トルク指令を生成する、運転支援システム。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記通信エリアが部分的に重なっている複数の前記無線基地局が同報通信するタイミングの同期を行う同期装置をさらに備え、
前記複数の前記無線基地局は、
同一の前記道路情報を同報通信する場合には、所定の周波数帯内において周波数軸及び時間軸で表される複数の無線リソースの中から互いに同一の無線リソースを使用し、異なる前記道路情報を同報通信する場合には、前記複数の無線リソースの中から互いに異なる前記無線リソースを使用する、運転支援システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の運転支援システムであって、
前記道路情報供給機が前記道路情報を送信すべき前記無線基地局の設定と、各前記無線基地局が使用可能な前記無線リソースの設定とを行う設定部
をさらに備える、運転支援システム。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線基地局及び前記道路情報供給機は有線回線を介して互いに通信し、その通信には、Ｌ１（Layer1）、Ｌ２（Layer2）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）レイヤ、及び、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）レイヤと、その上位のレイヤであって前記道路情報供給機の前記道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載の運転支援システムであって、
前記無線移動局及び前記無線基地局の間の通信には、Ｌ１、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、及び、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤと、その上位のレイヤであって前記道路情報供給機の前記道路情報をデータ転送するためのＩＰレイヤ、ＵＤＰレイヤ若しくはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）レイヤ、並びに、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎレイヤとが用いられる、運転支援システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の運転支援システムの構成と、請求項８に記載の運転支援システムの構成との両方の構成を備えた、運転支援システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４７９３１（Ｐ２０１３−４７９３１Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５７９９（Ｐ２０１１−２５５７９９）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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