JPH05128399A - 車両に搭載される路側通信受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】路側ビーコンから送信される、車両の進行方向
に設置されている信号機の位置及び信号機の色変化のパ
ラメータの情報を含む信号を受信し、これらの受信信号
を処理して信号機の青色点灯時間帯を知り、各信号機を
通過することができる速度範囲を算出する。 【効果】ドライバは、この速度範囲を保つようにすれば
発進停止の回数が減るので、低燃費で走行することがで
き、排気ガス量も減らすことができる。また、車両の長
寿命化にも貢献できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載される路側
通信受信装置に関し、特に、信号機が設置されている道
路上を走行する車両に対して、路側ビーコンから送信さ
れる信号機の情報を受信することができる改良された路
側通信受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】不案内な土地などにおける車両走行を支
援するためのナビゲーション装置が各種提案され、実用
化されている。従来のナビゲーション装置は、一般に、
距離センサおよび方位センサからの出力に基づいて車両
の現在位置を検出する位置検出部と、ＣＤ−ＲＯＭ等で
構成された地図メモリと、表示装置と、位置検出部で検
出された車両の現在位置を含む道路地図を地図メモリか
ら読出して表示装置に表示させる制御部とを有してい
る。

【０００３】このようなナビゲーション装置において
は、車速センサおよび方位センサが必然的に有している
誤差によって、走行距離の増加に伴い表示装置における
車両の現在位置が、実際の位置から大幅にずれてしまう
おそれがある。また、鉄道線路等の近くを走行すると、
磁気作用により、方位センサに大きな誤差が生じること
がある。

【０００４】このような問題点を解決する目的で、路側
ビーコンの設置が提案されている。路側ビーコンは、道
路交通網に所定距離ごとに配置されたビーコンアンテナ
を備え、このビーコンアンテナから位置データおよび道
路方向データを含む信号を比較的狭い範囲に放射するも
のである。道路を走行する車両は、この信号を受信して
ナビゲーション装置に取込み、車両の現在位置および方
位を正しいものに較正することができる。

【０００５】さらに、ビーコンアンテナから放射する信
号に位置データおよび道路方向データだけでなく、以下
のようなデータも追加し、路側ビーコンの有効活用を行
っている。すなわち、 ビーコンアンテナが設置されている箇所の周辺におけ
る道路の混雑状況、工事、その他の道路使用状況等の交
通情報、 ビーコンアンテナが設置されている箇所の周辺におけ
る施設や住宅の配置、個人名をも含む詳細な地図情報、 ビーコンアンテナが設置されている箇所を含むある程
度広い範囲にわたる道路地図情報、 等の追加データを信号に乗せている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の路側
ビーコン方式においては、道路に沿って設置されている
信号機の色変化の情報を取り込んでいなかったため、車
両の進行方向に設置されている信号機の赤色点灯による
停車を回避することができなかった。すなわち、道路に
沿って設置された一連の信号機は、ある時差をもって信
号が切り替わるように設定されており、車両がある範囲
の速度で走行した場合、青信号ならずっと青信号で通過
できるようになっている。

【０００７】ところが、前記範囲外の速度で走行した場
合、いつも赤信号に遭遇するということが多くなる。そ
こで本発明の目的は、路側ビーコン信号を受信して車両
の位置検出や走行に必要な情報を取り入れる場合、車両
の信号停車回数を極力減らし、もってスムーズな走行が
出来るようにした車両に搭載される路側通信受信装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、車両
に搭載される路側通信受信装置であって、路側ビーコン
から送信される車両の進行方向に設置されている信号機
の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報を含む信
号を受信する受信手段と、受信された信号機の位置及び
信号機の色変化のパラメータの情報に基づき、車両が信
号機の青色点灯時間帯で各信号機を通過することができ
る速度範囲を算出する演算手段と、前記演算手段により
算出された速度範囲を表示する表示手段とが備えられて
いるものである。

【０００９】請求項２の発明は、路側ビーコンから送信
される車両の進行方向に設置されている信号機の位置及
び信号機の色変化のパラメータの情報を含む信号を受信
する受信手段と、受信された信号機の位置及び信号機の
色変化のパラメータの情報に基づき、信号機の位置と信
号機の色変化との関係を図形化する画像データ作成手段
と、前記画像データ作成手段により作成された図形を表
示する表示手段とが備えられているものである。

【００１０】請求項３の発明は、路側ビーコンから送信
される車両の進行方向に設置されている信号機の位置及
び信号機の色変化のパラメータの情報を含む信号を受信
する受信手段と、受信された信号機の位置及び信号機の
色変化のパラメータの情報に基づき、車両が信号機の青
色点灯時間帯で各信号機を通過することができる速度範
囲を算出する演算手段と、車両の速度を、前記演算手段
により算出された速度範囲に維持する定速巡航制御手段
とが備えられているものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、路側ビーコンから、
車両の進行方向に設置されている信号機の位置及び信号
機の色変化のパラメータの情報を含む信号が送信される
ので、車両側では、これらの受信信号に基づき、信号機
の青色点灯時間帯を知ることができる。よって、各信号
機を通過することができる速度範囲を算出し、ドライバ
に表示することができる。

【００１２】請求項２の発明によれば、路側ビーコンか
ら、車両の進行方向に設置されている信号機の位置及び
信号機の色変化のパラメータの情報を含む信号が送信さ
れるので、車両側では、これらの受信信号に基づき、信
号機の位置と信号機の色変化のパラメータとの関係を図
形化することができる。この図形をドライバに表示する
ことにより、ドライバは、どの程度の速度で走行すれば
各信号機を青色点灯時間帯で通過することができるかを
図形から推定することができる。

【００１３】請求項３の発明によれば、路側ビーコンか
ら、車両の進行方向に設置されている信号機の位置及び
信号機の色変化のパラメータの情報を含む信号が送信さ
れるので、車両側では、これらの受信信号に基づき、車
両が信号機の青色点灯時間帯で各信号機を通過すること
ができる速度範囲を算出することができ、定速巡航制御
手段により、車速をこの速度範囲に自動的に維持するこ
とができる。

【００１４】

【実施例】図２は道路に沿って設置された一連の信号機
を表示する図である。図２に示すように、道路の路側に
は道路に向けて信号を放射するビーコンアンテナ２が設
置されている。道路にはビーコンアンテナ２から距離Ｌ
ａの位置に信号機３、信号機３から距離Ｌｂの位置に信
号機４、信号機４から距離Ｌｃの位置に信号機５、信号
機５から距離Ｌｄの位置に信号機６が設置されている。

【００１５】図３は各信号機の色の時間変化を示すグラ
フであり、縦軸は相対時間、横軸は信号機の設置位置を
表わす。信号機３は時刻Ｔａにおいて青、黄、赤の１サ
イクルが開始するものとする。この１サイクルに要する
時間を「サイクル」ということにする。次の信号機４
は、前記信号機３のサイクルよりも時間Ｔｂ遅れてサイ
クルが開始するものとする。さらに信号機５は前記信号
機３のサイクルよりも時間Ｔｃ遅れてサイクルが開始す
るものとし、信号機５は前記信号機３のサイクルよりも
時間Ｔｄ遅れてサイクルが開始するものとする。これら
の遅れ時間を「オフセット」ということにする。また、
信号が青である時間と赤である時間との比を「スプリッ
ト」ということにする。

【００１６】図３から分かるように、道路に設置された
一連の信号機は、所定のオフセットをもって、それぞれ
の赤青黄の点灯すなわちサイクルを繰り返している。図
４はビーコン２の発射信号に含まれる一連の情報を示す
フレーム図である。発射信号には、車両の進行方向に沿
って道路に設置される信号機の位置、サイクル、スプリ
ット、オフセットの情報がそれぞれ含まれる。また、ビ
ーコン２からの発射信号は、ビーコンの位置を表わす情
報も含んでいる。ビーコンの位置を表わす情報を重畳す
るには、例えばビーコンアンテナ２を主方向が異なる２
個のエレメントで構成し、前記信号機の情報に基づいて
それぞれ逆相で変調したキャリア信号を、さらに互いに
逆相になるよう給電する技術を利用することができる
（特開平１−92611 号公報参照）。

【００１７】ビーコンアンテナ２から放射される信号
は、この道路を走行中の車両に搭載された受信機によっ
て受信される。図５は、この実施例にかかる車両に搭載
される路側通信受信装置の受信機の構成例を示すブロッ
ク図である。車載アンテナ１１によってビーコンアンテ
ナ２から放射される信号が受信され、受信機１２におい
て検波および増幅がされる。この受信機１２の出力は、
位置検出装置２０へ与えられる。

【００１８】位置検出装置２０には、車両の位置及び進
行方向を検出するための装置（図示せず）の他、データ
復調器２１が備えられている。データ復調器２１におい
ては、受信信号のデータが復調される。信号の受信レベ
ルは、たとえば図６に示すようになる。つまり、受信信
号のうち、データ信号成分については、ビーコンアンテ
ナ２を中心とした電界強度分布の受信レベルが得られ
る。一方、ビーコン位置信号成分については、同相の信
号と逆相の信号との主放射方向境界線で急激にレベル低
下を生じる電界分布の受信レベルが得られる。よって、
道路を走行する車両においては、受信されるビーコン位
置信号成分の受信レベルが変化し、そのレベルが急激に
落ち込んだとき、ビーコンアンテナ２の直下になったと
判別することができる。すなわち受信している位置デー
タの地点になったと判別できる。

【００１９】データ復調器２１により復調された信号機
３、信号機４、・・・・、信号機６の位置情報、サイクル、
スプリット、オフセットの情報に基づいて、処理装置２
２は、次のような処理を行う。すなわち、図１に示すよ
うに、信号機の位置と信号機の色変化のパラメータとの
関係を図形化したグラフ（図３と同じグラフ）を再現
し、全ての信号機の青信号領域を通過することができる
ような直線群を特定する。この直線群のうちの最も傾き
の大きな直線が、全信号機を青で通過することができる
最低速度を表し、最も傾きのゆるい直線が、全信号機を
青で通過することができる最高速度を表すことになる。

【００２０】また、車両の現在位置を考慮すれば、図７
に示すように、車両の現在時点Ｔから直線群を引くと、
この直線群のうちの最も傾きの大きな直線が、車両の現
在位置から全信号機を青で通過することができる最低速
度を表し、最も傾きのゆるい直線が、車両の現在位置か
ら全信号機を青で通過することができる最高速度を表す
ことになる。

【００２１】この処理装置２２の出力は、表示制御部２
８（図５参照）へ与えられ、表示制御部２８によって表
示器２９の表示制御がなされる。図８は、表示制御部２
８による表示制御手順を表わすフローチャートである。
図８を参照して、表示制御部２８では、処理装置２２か
らの信号に基づいて、車両の現在位置（ビーコンアンテ
ナの設置位置）が検出されたか否かの判別がされる（ス
テップＳ１）。

【００２２】そして、位置検出がされた場合には、信号
機の位置情報、サイクル、スプリット、オフセットの情
報が検出されたかの判別がされる（ステップＳ２）。こ
れらの情報が受信された時には、車両側では、これらの
受信信号に基づき、図１や図７のようなグラフを作成す
るか、又はこれらのグラフの作成処理に相当する数値計
算を行って、各信号機を通過することができる速度範囲
を算出し（ステップＳ３）、ドライバに表示する（ステ
ップＳ４）。さらに、車両の現在位置の表示も行う（ス
テップＳ５）。

【００２３】この速度範囲の表示例を図９に示す。次に
第２の実施例について説明する。この第２の実施例で
は、処理装置２２（図５参照）は、車輪に装着された車
速センサ（図示せず）から車速情報を取り込んでいる。
そして、表示制御装置２８は、図９のような最適走行速
度の表示に代え、あるいは最適走行速度の表示ととも
に、信号機の位置と信号機の色変化のパラメータとの関
係を車両の位置とともに画面に表示させる。実際に表示
する画面を図１０に示す。図１０によれば、横軸に距
離、縦軸に時間をとり、車両の現在の座標点にカーマー
クを記している。

【００２４】車両が走行するに従ってカーマークは矢印
の方向に移動していく。ドライバはこの画面を見なが
ら、次の信号を青の時間帯内に通過できるかどうか推測
することができるので、これに基づいて車速をコントロ
ールすることができる。なお、車速センサ（図示せず）
から車速情報を取り込むことができない場合は、表示制
御装置２８は、図１０においてカーマークを移動させる
ことはできないけれども、ドライバは現在の車両の位置
と、各信号の色の状態を画面を見て最適速度を予測する
ことができる。

【００２５】次に第３の実施例について説明する。この
第３の実施例では、処理装置２２は、車両に搭載される
オートドライブ装置と結びついている。オートドライブ
装置は、自動的に一定速度を維持する制御を行う周知の
受信装置であり、実車速と処理装置２２から入力される
最適速度に差があれば空気流量を調節するスロットルバ
ルブの開度を調整し、最適車速となるよう制御する。こ
のような構成によって、ドライバが特に意識しなくても
最適車速が保たれる結果、各信号機を青の時間帯で通過
することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、各信号機を青色時間帯で通過することができる速
度範囲を算出し、ドライバに表示することができる。ド
ライバは、この速度範囲を保つようにすれば発進停止の
回数が減るので、低燃費で走行することができ、排気ガ
ス量も減らすことができる。また、車両の長寿命化にも
貢献できる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、信号機の位
置と信号機の色変化のパラメータとの関係が図示される
ので、ドライバは、画面を目視することにより自車の走
行状態を把握することができ、各信号機を青色時間帯で
通過できる速度で走行することができる。請求項３記載
の発明によれば、車速を、各信号機を青色時間帯で通過
できる速度に自動的に保持することができるので、ドラ
イバの労力を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この実施例における各信号機の色変化と、各信
号を青で通過するための最適走行速度との関係を表わす
グラフである。

【図２】路側ビーコン及び信号機の設置位置を示す図で
ある。

【図３】路側に設置された信号機の色の変化を示すグラ
フである。

【図４】信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータ
を含む、路側ビーコンから発射される送信信号のフレー
ム図である。

【図５】車載受信機の要部ブロック構成図である。

【図６】車載受信機の受信信号レベルを示すグラフであ
る。

【図７】各信号機の色変化と、各信号を青で通過するた
めの最適走行速度との関係を表わすグラフである。

【図８】最適走行速度の算出及び表示手順の概要を示す
フローチャートである。

【図９】最適走行速度の表示例を示す図である。

【図１０】各信号機の色変化と、各信号を青で通過する
ための車両の位置とを画面に表示した図である。

【符号の説明】

２０ 位置検出装置 ２１ データ復調器 ２２ 処理装置 ２８ 表示制御装置 ３０ 表示器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に搭載される路側通信受信装置であっ
   て、 路側ビーコンから送信される車両の進行方向に設置され
   ている信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータの
   情報を含む信号を受信する受信手段と、受信された信号
   機の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報に基づ
   き、車両が信号機の青色点灯時間帯で各信号機を通過す
   ることができる速度範囲を算出する演算手段と、前記演
   算手段により算出された速度範囲を表示する表示手段と
   が備えられていることを特徴とする車両に搭載される路
   側通信受信装置。
2. 【請求項２】車両に搭載される路側通信受信装置であっ
   て、 路側ビーコンから送信される車両の進行方向に設置され
   ている信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータの
   情報を含む信号を受信する受信手段と、受信された信号
   機の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報に基づ
   き、信号機の位置と信号機の色変化との関係を図形化す
   る画像データ作成手段と、前記画像データ作成手段によ
   り作成された図形を表示する表示手段とが備えられてい
   ることを特徴とする車両に搭載される路側通信受信装
   置。
3. 【請求項３】車両に搭載される路側通信受信装置であっ
   て、 路側ビーコンから送信される車両の進行方向に設置され
   ている信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータの
   情報を含む信号を受信する受信手段と、受信された信号
   機の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報に基づ
   き、車両が信号機の青色点灯時間帯で各信号機を通過す
   ることができる速度範囲を算出する演算手段と、車両の
   速度を、前記演算手段により算出された速度範囲に維持
   する定速巡航制御手段とが備えられていることを特徴と
   する車両に搭載される路側通信受信装置。