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JP6892474B2 - 通信システム - Google Patents

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JP6892474B2
JP6892474B2 JP2019058598A JP2019058598A JP6892474B2 JP 6892474 B2 JP6892474 B2 JP 6892474B2 JP 2019058598 A JP2019058598 A JP 2019058598A JP 2019058598 A JP2019058598 A JP 2019058598A JP 6892474 B2 JP6892474 B2 JP 6892474B2
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Description

本発明は、道路で取得された情報を他者に送信する通信システムに関する。
例えば特許文献1に示されるように、複数の車両間で互いに通信を行い、情報を共有する車車間通信システムが開発されている。このシステムによれば、交通量の少ない道路等に、路車間通信のための設備を設ける必要がなくなる。このため、設備を設置するためのコストが低減する。
特開2001−283381号公報
特許文献1のシステムによると、各車両が互いに情報を送受信する。こうした情報は不要な情報を含む場合がある。例えば、第1車両がある地点を通過した後、第2車両がその地点の情報を第1車両に対して送信する場合がある。第1車両にとってその情報は不要である。しかし、情報を受信した第1車両では、受信した情報の処理が行われる。このように、周囲の車両から常に情報を取得すると、演算負荷が高くなる。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、受信側の装置の演算負荷を低減させることができる通信システムを提供することを目的とする。
本発明の態様は、
情報を取得する情報取得部と
前記情報取得部により取得された前記情報の種類を特定する種類特定部と、
前記情報の種類と前記情報の送信方向とを対応付けた関係情報を記録する記録部と、
前記種類特定部による特定結果と前記記録部に記録される前記関係情報に基づいて、前記情報取得部により取得された前記情報の送信方向を特定する方向特定部と、を備える。
本発明によれば、受信側の装置の演算負荷が低減する。
図1は第1実施形態に係る通信システムの構成図である。 図2は関係情報を説明するための模式図である。 図3は各道路状況の模式図である。 図4は第1実施形態に係る通信システムで行われる処理のフローチャートである。 図5は第2実施形態に係る通信システムの構成図である。 図6は第3実施形態に係る通信システムの構成図である。 図7は第3実施形態に係る通信システムで行われる処理のフローチャートである。 図8は第3実施形態で行われる処理を説明するための模式図である。 図9は第4実施形態に係る通信システムの構成図である。 図10は第4実施形態に係る通信システムで行われる処理のフローチャートである。 図11は第4実施形態で行われる処理を説明するための図である。
以下、本発明に係る通信システムについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
[1.第1実施形態]
[1.1.構成]
図1を用いて第1実施形態に係る通信システム100の構成を説明する。第1実施形態では、通信システム100の各構成が自車両10に設けられる。自車両10は、情報取得部12と位置検出部14とECU16と送信部18とを有する。
情報取得部12は、例えば1以上のカメラを有し、自車両10の周囲の情報(外角情報)を取得する。情報取得部12は、取得した情報をECU16に出力する。位置検出部14は、例えば地図情報、GNSSモジュール、加速度センサ、ジャイロセンサ等を有するナビゲーション装置であり、衛星航法と慣性航法の少なくとも一方を用いて自車両10の位置を検出する。位置検出部14は、検出した情報をECU16に出力する。
ECU16は、入出力部20と車両演算部22と車両記録部24とを有する。入出力部20は、A/D変換回路、通信インターフェース、ドライバ等により構成される。車両演算部22は、例えばCPU等を備えるプロセッサにより構成される。車両演算部22は、車両記録部24に記録されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。ここでは、車両演算部22は、種類特定部26と方向特定部28と制御部30として機能する。種類特定部26は、情報取得部12により取得される情報の種類を特定する。情報取得部12により取得される情報を道路情報34(図2)という。道路情報34の種類は、道路情報34が示す道路状況により区分けされる。方向特定部28は、種類特定部26による特定結果と車両記録部24に記録される関係情報32に基づいて、情報取得部12により取得された情報(道路情報34)の送信方向を特定する。制御部30は、送信部18を制御して、少なくとも方向特定部28により特定された送信方向に、情報取得部12により取得された情報(道路情報34)を送信させる。また、制御部30は、自車両10に設けられる通信システム100を統括して管理する。車両記録部24は、RAM、ROM等により構成される。車両記録部24は、各種プログラムと、車両演算部22が行う処理で使用される各種情報と、関係情報32(図2)を記録する。
送信部18は、車車間通信を行うための送信機とアンテナを有する。アンテナは、電波の送信方向を切り替えることが可能な可変指向性アンテナである。無指向性アンテナと比べて、可変指向性アンテナは、送信に関わる電力の消費量が小さい。
図2に示されるように、関係情報32は、道路情報34と、道路情報34の送信方向を示す方向情報36と、自車両10に対する受信装置(他車両40)の相対的な進行方向を示す進行方向情報38と、を対応付ける。道路情報34には、方向情報36として1以上の方向の情報が対応付けられており、また、進行方向情報38として1以上の進行方向の情報が対応付けられる。道路情報34は、予め種類が決められている。
一例として、道路情報34の種類は、「第1車道44に穴54がある」、「第1車道44と第2車道46に跨る穴54がある」、「第2車道46が渋滞している」、「交差点56の手前かつ左側に人58aがいる」、「交差点56の手前かつ右側に人58bがいる」等が定められている。
一例として、方向情報36としては、「前方向」、「後方向」、「右方向」、「左方向」、「右前方向」、「左前方向」、「右後方向」、「左後方向」等が定められている。方向情報36として定められる方向は、自車両10の進行方向を前方向とする方向であってよい。例えば、前進する場合は自車両10のヘッドライト(図示せず)が設けられる側を「前方向」とし、後進する場合は自車両10のテールランプ(図示せず)が設けられる側を「前方向」としてもよい。これに代えて、方向情報36として定められる方向は、自車両10からみて自車両10のヘッドライトが設けられる側を「前方向」、テールランプが設けられる側を「後方向」とのようにしてもよい。以降の説明においては、方向情報36を、自車両10の進行方向を前方向とするものとして説明する。
一例として、進行方向情報38としては、「自車両10の進行方向と同一方向」、「自車両10の進行方向と反対方向」、「自車両10の前後方向に対する交差方向」等が定められる。
図2に示される道路情報34と方向情報36は、次のような観点に基づいて対応付けられる。ここでは、図3に示されるような種々の道路状況を想定する。図3で想定される地域では、第1道路42と第2道路48とが交差する。第1道路42には、進行方向が互いに逆方向となる第1車道44と第2車道46が含まれる。第2道路48には、進行方向が互いに逆方向となる第3車道50と第4車道52が含まれる。自車両10は、交差点56の手前の第1車道44を走行する。
第1車道44に穴54がある場合、第1車道44を走行し穴54の地点に到達していない車両、すなわち自車両10の後方向を走行する他車両40aにとって、「第1車道44に穴54がある」という情報は有用である。従って、図2に示されるように、この種類の道路情報34には、「後方向」という方向情報36が対応付けられる。
第1車道44と第2車道46に跨る穴54がある場合、自車両10の後方向を走行する他車両40aと、自車両10の前方向であって第2車道46を走行する他車両40bにとって、「第1車道44と第2車道46に跨る穴54がある」という情報は有用である。従って、図2に示されるように、この種類の道路情報34には、「前方向」と「後方向」という方向情報36が対応付けられる。
第2車道46が渋滞している場合、第2車道46を走行し渋滞の最後尾に到達していない車両、すなわち自車両10の前方向であって第2車道46を走行する他車両40bにとって、「第2車道46が渋滞している」という情報は有用である。従って、図2に示されるように、この種類の道路情報34には、「前方向(第2車道46側)」という方向情報36が対応付けられる。
交差点56に向かって走行する自車両10からみて交差点56の手前かつ左側に人58aがいる場合、この人58aは第2道路48を横断する可能性がある。自車両10からみて左側から交差点56に向かって走行する他車両40cにとって、「(自車両10からみて)交差点56の手前かつ左側に人58aがいる」という情報は有用である。従って、図2に示されるように、この種類の道路情報34には、「左前方向」という方向情報36が対応付けられる。
交差点56に向かって走行する自車両10からみて交差点56の手前かつ右側に人58bがいる場合、この人58bは第2道路48を横断する可能性がある。自車両10からみて右側から交差点56に向かって走行する他車両40dにとって、「(自車両10からみて)交差点56の手前かつ右側に人58bがいる」という情報は有用である。従って、図2に示されるように、この種類の道路情報34には、「右前方向」という方向情報36が対応付けられる。
[1.2.処理]
図4を用いて第1実施形態に係る通信システム100で行われる処理を説明する。以下で説明する一連の処理は、所定時間毎に行われる。なお、以下で説明する各実施形態では、情報取得部12が自車両10の前方向を撮像するカメラであるものとする。
ステップS1において、情報取得部12は、道路情報34として、自車両10の周囲を撮像した画像情報を取得する。また、位置検出部14は、画像を撮像したときの自車両10の位置を検出する。ステップS1の終了後、処理はステップS2に移行する。
ステップS2において、種類特定部26は、画像情報に含まれる道路情報34の種類を特定する。例えば、種類特定部26は、画像情報に含まれる対象物とその対象物の相対的な位置とを認識し、認識結果に基づいて対象物の状況が関係情報32に含まれるいずれかの道路情報34の種類に属するか否かを判定し、道路情報34の種類を特定する。ステップS2の終了後、処理はステップS3に移行する。
ステップS3において、方向特定部28は、関係情報32に基づいて、ステップS2で特定された道路情報34に対応付けられる方向情報36を特定し、その方向情報36により示される方向を送信方向として特定する。ステップS3の終了後、処理はステップS4に移行する。
ステップS4において、制御部30は、送信部18を制御して、ステップS1で取得された道路情報34(画像情報)と自車両10の位置情報を、ステップS3で特定された送信方向に送信させる。
[1.3.第1実施形態の変形例]
第1実施形態では、送信部18が可変指向性アンテナを有する。これに代わり、送信部18が、指向性アンテナと、指向性アンテナの姿勢を調整する調整機構と、を有していてもよい。可変指向性アンテナと同様に、指向性アンテナを用いることで電力の消費量を低減することができる。以下で説明する他の実施形態も同様である。
また、送信部18が指向性アンテナの代わりに無指向性アンテナを有していてもよい。この場合、制御部30は、送信部18を制御して道路情報34と自車両10の位置情報を送信させる際に、ステップS3で特定された送信方向の情報を合わせて送信させる。他車両40は、他車両40の位置情報と受信した自車両10の位置情報および送信方向の情報とに基づいて道路情報34の取捨選択を行う。以下で説明する他の実施形態も同様である。
[2.第2実施形態]
[2.1.構成]
図5を用いて第2実施形態に係る通信システム100の構成を説明する。第2実施形態の説明において、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第2実施形態では、通信システム100の各構成が自車両10とサーバ70のいずれかに設けられる。なお、サーバ70の代わりに路側機を使用することも可能である。
自車両10は、情報取得部12と位置検出部14とECU16と送信部18の他に、車両通信部60を有する。車両通信部60は、車両演算部22により生成される情報または車両記録部24に記録される情報を、公衆回線80を介してサーバ通信部78に送信し、また、サーバ通信部78から公衆回線80を介して送信される情報を受信し、車両演算部22または車両記録部24に出力する。
サーバ70は、コンピュータであり、サーバ演算部72とサーバ記録部74とを有する。サーバ演算部72は、例えばCPU等を備えるプロセッサにより構成される。サーバ演算部72は、サーバ記録部74に記録されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。ここでは、サーバ演算部72は、種類特定部26と方向特定部28とサーバ制御部76として機能する。サーバ制御部76は、サーバ70が行う処理を統括して管理する。サーバ記録部74は、RAM、ROM等により構成される。サーバ記録部74は、各種プログラムと、サーバ演算部72が行う処理で使用される各種情報と、関係情報32(図2)を記録する。サーバ通信部78は、サーバ演算部72により生成される情報またはサーバ記録部74に記録される情報を、公衆回線80を介して車両通信部60に送信し、また、車両通信部60から公衆回線80を介して送信される情報を受信し、サーバ演算部72またはサーバ記録部74に出力する。
[2.2.処理]
第2実施形態に係る通信システム100で行われる処理は、第1実施形態に係る通信システム100で行われる処理(図4)と概ね同じである。但し、第1実施形態では自車両10のみで処理が行われるのに対して、第2実施形態では自車両10とサーバ70とで分散して処理が行われる点が相違する。第2実施形態では、ステップS1、ステップS4の処理が自車両10で行われ、ステップS2、ステップS3の処理がサーバ70で行われる。そして、ステップS1からステップS2に移行する際に、自車両10の情報取得部12により撮像された画像情報(道路情報34)が車両通信部60からサーバ通信部78に送信される。また、ステップS3からステップS4に移行する際に、サーバ70の方向特定部28により特定された送信方向の情報(方向情報36)がサーバ通信部78から車両通信部60に送信される。
[2.3.第2実施形態の変形例]
第2実施形態では、車両演算部22が制御部30として機能し、サーバ演算部72が種類特定部26および方向特定部28として機能する。これに代わり、車両演算部22が種類特定部26および制御部30として機能し、サーバ演算部72が方向特定部28として機能してもよい。この場合、自車両10の種類特定部26により特定された情報が車両通信部60からサーバ通信部78に送信される。または、車両演算部22が方向特定部28および制御部30として機能し、サーバ演算部72が種類特定部26として機能してもよい。この場合、サーバ70の種類特定部26により特定された情報がサーバ通信部78から車両通信部60に送信される。サーバ70を使用する他の実施形態も同様である。
[3.第3実施形態]
[3.1.構成]
図6を用いて第3実施形態に係る通信システム100の構成を説明する。第3実施形態の説明において、第1、第2実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第3実施形態は、第2実施形態に更なる機能を付加したものである。
第3実施形態においては、道路を走行する各車両(自車両10および他車両40)が公衆回線80を介してサーバ70に定期的にプローブ情報を送信することを想定する。第3実施形態で使用するプローブ情報には、車両の位置、走行速度、進行方向等の挙動情報が含まれ、更にその車両に設けられる装備を示す装備情報が付加される。装備情報には、受信装置の有無、送信部18の送信能力等の情報が含まれる。受信装置というのは、各車両(自車両10および他車両40)の送信部18から送信される情報を受信する装置である。
サーバ演算部72は、種類特定部26と方向特定部28とサーバ制御部76と判定部82として機能する。判定部82は、方向特定部28により特定された送信方向に受信装置が存在するか否かを判定する。また、判定部82は、受信装置の進行方向を判定する。
[3.2.処理]
図7、図8を用いて第3実施形態に係る通信システム100で行われる処理を説明する。第3実施形態で行われるステップS11〜ステップS13、ステップS16の処理は、第1実施形態で行われるステップS1〜ステップS4の処理(図4)と同じである。ここでは第3実施形態特有のステップS14、ステップS15の処理を説明する。
ステップS14において、判定部82は、ステップS13で特定された送信方向(方向D)に受信装置が存在するか否かを判定する。この際、判定部82は、自車両10のプローブ情報に基づいて自車両10の位置P1を認識し、他車両40のプローブ情報に基づいて他車両40の位置P2および受信装置の有無を認識する。そして、判定部82は、位置P1を基点とする方向Dに位置P2が存在するか否かを判定する。この際、判定部82は、位置P1を基点とする送信範囲86(幅Wまたは角度幅θ、距離L)を設定してもよい。判定部82は、送信範囲86を、プローブ情報に含まれる送信能力の情報を用いて設定してもよいし、予め特定されている範囲を用いて設定してもよい。
ステップS14において、送信方向に他車両40の受信装置が存在する場合(ステップS14:YES)、処理はステップS15に移行する。送信方向に他車両40の受信装置が存在しない場合(ステップS14:NO)、処理は終了する。この場合、送信部18から道路情報34(画像情報)の送信は行われない。
ステップS15において、判定部82は、受信装置(他車両40)の進行方向が所定の進行方向であるか否かを判定する。この際、判定部82は、他車両40のプローブ情報に含まれる進行方向の情報に基づいて他車両40の進行方向を判定する。または、判定部82は、他車両40のプローブ情報に含まれる位置情報に基づいて他車両40の変位方向を検出し、他車両40の進行方向を判定してもよい。また、判定部82は、関係情報32に基づいて、ステップS12で特定された道路情報34に対応付けられる進行方向情報38を特定する。そして、判定部82は、判定した受信装置(他車両40)の進行方向と、進行方向情報38により示される所定の進行方向とを比較する。
ステップS15において、両者が一致する場合、すなわち受信装置の進行方向が所定の進行方向である場合(ステップS15:YES)、処理はステップS16に移行する。一方、両者が一致しない場合、すなわち受信装置の進行方向が所定の進行方向でない場合(ステップS15:NO)、処理は終了する。この場合、送信部18から道路情報34(画像情報)の送信は行われない。
[3.3.第3実施形態の変形例]
第3実施形態においては、ステップS15の処理が省略されてもよい。
[4.第4実施形態]
[4.1.構成]
図9を用いて第4実施形態に係る通信システム100の構成を説明する。第4実施形態の説明において、第1〜第3実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第4実施形態は、第3実施形態に更なる機能を付加したものである。
サーバ演算部72は、種類特定部26と方向特定部28とサーバ制御部76と判定部82と検出部90として機能する。検出部90は、他車両40が備える受信装置との通信が可能な時間を検出する。
[4.2.処理]
図10、図11を用いて第4実施形態に係る通信システム100で行われる処理を説明する。第4実施形態で行われるステップS21〜ステップS25の処理は、第3実施形態で行われるステップS11〜ステップS15の処理(図7)と同じである。ここでは第4実施形態特有のステップS26、ステップS27の処理を説明する。
ステップS25からステップS26に移行すると、検出部90は、通信可能な時間帯を検出(予測)する。この際、検出部90は、現時点t0から経過時間T後の時点t1における自車両10の位置P1と他車両40の位置P2を、プローブ情報に基づいて予測する。検出部90は、複数の経過時間Tを想定し、経過時間T毎に自車両10の位置P1と他車両40の位置P2を予測し、更に、位置P1を基点とする方向D(または送信範囲86)に位置P2が存在するか否かを判定する。そして、検出部90は、送信方向に受信装置が存在する時間帯を、通信可能な時間帯として検出(予測)する。検出部90は、以上の処理を、他車両40毎に行い、また、送信すべき道路情報34毎(送信する方向D毎)に行う。通信可能な時間帯の情報は、方向Dの情報とともに制御部30に送信される。ステップS26の終了後、処理はステップS27に移行する。
ステップS27において、制御部30は、送信部18を制御して、ステップS21で取得された道路情報34(画像情報)と自車両10の位置情報を、ステップS23で特定された送信方向に、ステップS26で検出された時間帯(通信可能な時間帯)が到来した時点で送信させる。
[5.実施形態から得られる技術的思想]
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
本発明の態様は、
情報(道路情報34)を取得する情報取得部12と
前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)の種類を特定する種類特定部26と、
前記情報(道路情報34)の種類と前記情報(道路情報34)の送信方向とを対応付けた関係情報32を記録する記録部(車両記録部24、サーバ記録部74)と、
前記種類特定部26による特定結果と前記記録部(車両記録部24、サーバ記録部74)に記録される前記関係情報32に基づいて、前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)の送信方向を特定する方向特定部28と、を備える。
上記構成によれば、方向特定部28が情報(道路情報34)の送信方向を特定するため、受信側の演算装置(他車両40の演算装置)は不要な情報(道路情報34)を処理する必要がなくなる。このため、受信側の装置の演算負荷が低減する。
本発明の態様において、
前記情報を送信する送信部18と、
前記送信部18を制御して、少なくとも前記方向特定部28により特定された前記送信方向に、前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)を送信させる制御部30と、を備えてもよい。
上記構成によれば、制御部30が特定された送信方向に情報(道路情報34)を送信させるため、受信側の演算装置(他車両40の演算装置)は不要な情報を処理する必要がなくなる。このため、受信側の装置の演算負荷が低減する。
本発明の態様において、
前記方向特定部28により特定された前記送信方向に受信装置が存在するか否かを判定する判定部82を更に備え、
前記制御部30は、前記判定部82により前記受信装置の存在が判定される場合に、前記送信部18を制御して前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)を送信させてもよい。
上記構成によれば、送信方向に他車両40の受信装置が存在する場合に、制御部30が情報(道路情報34)を送信させる。すなわち、送信方向に他車両40の受信装置が存在しない場合に、制御部30は情報(道路情報34)を送信させない。このため、送信に関わる電力の消費量を低減することができる。
本発明の態様において、
前記方向特定部28により特定された前記送信方向に受信装置が存在するか否かを判定するとともに、前記受信装置が前記情報に対応する所定の進行方向に進行しているか否かを判定する判定部82を更に備え、
前記制御部30は、前記判定部82により前記受信装置の存在が判定される場合に、前記送信部18を制御して前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)を送信させてもよい。
本発明の態様において、
前記受信装置との通信が可能な時間帯を検出する検出部90を更に備え、
前記制御部30は、前記検出部90により検出された前記時間帯に、前記送信部18を制御して前記情報取得部12により取得された前記情報(道路情報34)を送信させてもよい。
上記構成によれば、制御部30が情報(道路情報34)を送信できる時間帯に送信させるため、高い確率で受信側に情報を受信させることができる。また、通信が不可である場合、制御部30は情報(道路情報34)を送信させない。このため、送信に関わる電力の消費量を低減することができる。
なお、本発明に係る通信システムは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
12…情報取得部 18…送信部
24…車両記録部(記録部) 26…種類特定部
28…方向特定部 30…制御部
32…関係情報 74…サーバ記録部(記録部)
82…判定部 90…検出部

Claims (3)

  1. 情報を取得する情報取得部と
    前記情報取得部により取得された前記情報の種類を特定する種類特定部と、
    前記情報の種類と前記情報の送信方向とを対応付けた関係情報を記録する記録部と、
    前記種類特定部による特定結果と前記記録部に記録される前記関係情報に基づいて、前記情報取得部により取得された前記情報の送信方向を特定する方向特定部と、
    前記情報を送信する送信部と、
    前記送信部を制御して、少なくとも前記方向特定部により特定された前記送信方向に、前記情報取得部により取得された前記情報を送信させる制御部と、
    複数の車両から送信される各々の前記車両の位置情報及び前記車両に受信装置が設けられるか否かの装備情報に基づいて、前記方向特定部により特定された前記送信方向に前記受信装置が存在するか否かを判定する判定部と、を備え、
    前記制御部は、前記判定部により前記受信装置の存在が判定される場合に、前記送信部を制御して前記情報取得部により取得された前記情報を送信させる、
    通信システム。
  2. 請求項に記載の通信システムであって、
    前記受信装置との通信が可能な時間帯を検出する検出部を更に備え、
    前記制御部は、前記検出部により検出された前記時間帯に、前記送信部を制御して前記情報取得部により取得された前記情報を送信させる、
    通信システム。
  3. 請求項1または2に記載の通信システムであって、
    前記判定部を少なくとも有するサーバを備え、
    前記車両は、前記送信部と前記制御部とを少なくとも有し、
    複数の前記車両は、前記サーバに前記位置情報及び前記装備情報を含むプローブ情報を送信する、
    通信システム。
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