JP2002245598A - 車両用情報伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地上設備を使用することなく、車両間の直接通
信により自車の直前だけでなく更に前方の情報を伝達で
きるようにする。 【解決手段】前方車両との車間距離を計測する距離計測
用レーザレーダ２と、後方車両から送信される光ビーム
を、送信する情報に応じた周波数で変調して反射するガ
ルバノミラー４と、前方車両のガルバノミラーに対して
光ビームを照射する情報受信用レーザ送受信器３と、ガ
ルバノミラー４による変調周波数を制御すべくミラー駆
動装置５を駆動制御する制御部６とを車両１に搭載し、
距離計測用レーザレーダ２及び情報受信用レーザ送受信
器３から得られた情報を、車両後部のガルバノミラー４
を用いて後方車両に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両前方の監視情
報を後方車に伝達する車両用情報伝達装置に関し、特
に、前方監視情報を車両から直接後方車に伝達できるよ
うにした車両用情報伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路交通分野では、自動車の自動
運転システムの研究が盛んに行われている。このような
自動運転システムにおいては、自車前方の道路状況の情
報を収集することが安全上極めて重要である。そして、
前方道路状況の情報として、例えば前方に複数台の車両
が存在する場合、直前の前方車だけでなく更に前方の状
況も把握し、より早く危険等を察知して車両の運転に反
映させることが望ましい。

【０００３】このような観点から、直前の前方車だけで
なく更に前方の道路状況も検出し、検出情報を車両に伝
達可能な道路状況検出システムが、本出願人により先に
提案されている（特願２０００−１４５６号参照）。こ
の道路状況検出システムは、車両の走行路に沿って多数
の物体検出装置を設置し、各物体検出装置で通行車両を
検出する。各物体検出装置は、互いに情報伝送可能であ
り、前方の物体検出装置からの物体検出結果及び自身の
検出結果を記憶保持すると共に、前方物体検出装置から
の受信情報に自身の検出結果を付加して後方の物体検出
装置に送信する。そして、各物体検出装置から通過車両
に対して記憶データを送信する。このようにして、各車
両に対して直前の情報だけでなく更に前方の道路状況の
情報を伝達している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
道路状況検出システムは、路面に設置した物体検出装置
を介して車両側に情報を伝達する構成であり、地上設備
が必要である。このため、広範囲な地域に適用しようと
すれば設備コストの点で問題がある。尚、車両間で直接
情報伝達する方法として、前方車から後方車に情報信号
を送信し、後方車はその情報信号を単に受信する方法が
考えられているが、この方法では、前方車の送信信号の
特性（例えば、光、電磁波、超音波等の信号の性質や、
周波数等）に依存する受信手段を後方車が用意すること
が不可欠である等の制約を生じる。

【０００５】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、地上設備を設けることなく直前だけでなく更に前
方の情報を直接車両間で伝達できるようにした車両用情
報伝達装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の請求
項１の車両用情報伝達装置では、自車前方を監視する監
視手段と、後方の車両から送信される情報搬送媒体を、
送信する情報に応じて加工し反射して自車の後方に情報
を送信する情報送信手段と、前記情報搬送媒体を自車前
方に送信し、前方車の前記情報送信手段で加工された反
射信号を受信して前方車からの送信情報を受信する情報
受信手段とを車両に搭載し、少なくとも前記監視手段で
得られた監視情報を、後方の車両に直接伝達する構成と
した。

【０００７】かかる構成では、監視手段で自車前方の状
況を監視する。また、前方車から情報を得るため自車の
情報受信手段から前方車に対して情報搬送媒体を送信す
る。情報受信手段は、前方車の情報送信手段で加工され
反射された情報搬送媒体を受信し、受信した情報搬送媒
体の加工状態に基づいて前方車からの前方監視情報を得
る。自車の情報送信手段では、後方車からの情報搬送媒
体を受信すると、自車の監視手段で得た前方監視情報に
応じて後方車からの情報搬送媒体を加工反射し、自車前
方の監視情報を後方車に送信し、車前方の状況を後方車
に知らせるようにする。

【０００８】前記情報搬送媒体は、請求項２のように光
を使用すればよい。この場合、請求項３のように、情報
送信手段は、後方車の情報受信手段から放射された光ビ
ームを反射する光反射体を備え、該光反射体を送信情報
に応じた周波数で振動させて前記光ビームを変調して反
射する構成とするとよい。かかる構成では、情報送信手
段は、送信情報に応じた周波数で光反射体を振動させ
て、後方車から放射された光ビームを前記振動周波数で
変調して反射するようになる。

【０００９】請求項４の発明では、前記監視手段は、自
車から前方車両までの距離を計測する車間距離計測装置
である。かかる構成では、少なくとも自車前方の車間距
離を、後方車に対して知らせることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用情報伝
達装置の一実施形態の構成を図１に示す。図１におい
て、車両１に搭載される本実施形態の車両用情報伝達装
置は、前方の障害物、例えば前方車を監視する監視手段
である距離計測用レーザレーダ２と、前方車に情報搬送
媒体として例えば高周波の光ビームを送信し前方車で加
工され反射された情報を含む反射光ビームを受信する情
報受信用レーザ送受信器３と、後方車からの前記高周波
光ビームを送信情報に応じて加工して後方車に反射する
反射体であるガルバノミラー４と、該ガルバノミラー４
を駆動するミラー駆動装置５と、前記距離計測用レーザ
レーダ２、情報受信用レーザ送受信器３及びミラー駆動
装置５をそれぞれ制御する制御部６とを備える。

【００１１】ブレーキペダルスイッチ７は、ブレーキペ
ダル（図示せず）の踏込み量に応じてＯＮ／ＯＦＦして
ブレーキ操作の有無を検出して制御部６に出力する。車
速センサ８は、自車の速度を検出して制御部６に出力す
る。前記距離計測用レーザレーダ２は、例えば車両１の
前端部に配置され指向性の高いレーザ光を前方に周期的
に照射し、照射光が前方物体で反射しその反射光が受信
されると送信から受信までの時間に基づいて前方物体ま
での距離を計測する公知のものである。

【００１２】前記情報受信用レーザ送受信器３は、例え
ば車両１の前端部に配置され前記ガルバノミラー４で加
工された反射光ビームを受信すると、その受信情報を制
御部６に送信する。尚、情報搬送媒体として、本実施形
態では光ビームを用いたが、これに限らず電磁波、超音
波等を用いることが考えられる。前記ガルバノミラー４
は、車両１の後部に配置され、例えば特開平７−１７５
００５号公報等で公知の半導体ガルバノミラーを用い
る。かかる半導体ガルバノミラーは、半導体基板にトー
ションバーで揺動可能に軸支した可動板を設け、可動板
表面にミラーとコイルを設ける。また、可動板両端部の
コイル部分に静磁界を作用させる永久磁石等の静磁界発
生手段を備える。そして、可動板両端部のコイル部分に
静磁界を作用させた状態で前記コイルに電流を供給す
る。これにより、可動板両端部にフレミングの左手の法
則に従った方向に電磁力が作用して可動板が回動し、コ
イルの電流方向によって可動板の回動方向が変わる。

【００１３】ミラー駆動装置５は、前記ガルバノミラー
４のコイルに電流を供給すると共に、制御部６からの送
信情報に応じた指令により供給電流の方向切換え周波数
を可変する。従って、本実施形態では、送信情報に応じ
てガルバノミラー４の揺動周波数を可変制御して入射す
る光ビームを前記揺動周波数で変調することで、情報搬
送媒体である光ビームを加工するようにしている。尚、
情報搬送媒体の加工方法としては、変調の他に、１（受
信），０（受信なし）の符号の組み合わせでコード化し
て返信することが考えられる。

【００１４】前記制御部６は、距離計測用レーザレーダ
２からの計測結果、ブレーキペダルスイッチ７からのブ
レーキ操作情報、車速センサ８からの車速情報、更に
は、情報受信用レーザ送受信器３から入力する受信情報
（受信信号の変調周波数）に基づいて解読した前方車か
らの送信情報等の各情報に応じてガルバノミラー４の変
調周波数をそれぞれ選択し、ミラー駆動装置５の電流方
向切換え周波数を制御し、後方車への情報送信を制御す
る。

【００１５】ここで、前記情報受信用レーザ送受信器３
及び制御部６で情報受信手段を構成し、ガルバノミラー
４、ミラー駆動装置５及び制御部６で情報送信手段を構
成している。次に、図２に示すように車両１の前後に車
両１０，２０が存在する場合を例として車両１に関し
て、本実施形態の情報伝達装置の動作を説明する。尚、
各車両１，１０，２０は、図１に示す本実施形態の情報
伝達装置を搭載するものとする。各車両１，１０，２０
に搭載される同一要素は同一符号を付して説明する。

【００１６】車両１は、距離計測用レーザレーダ２を用
いて前方車１０までの車間距離を計測する。計測結果は
制御部６に送られる。制御部６には、車間距離毎に予め
定めた変調周波数が割り当てられて記憶されている。例
えば車間距離Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・に対して変調周波数ｆ
１，ｆ２，ｆ３，・・・というように対応付けられて記
憶されている。ブレーキ操作情報、車速情報、前方車か
ら受信した情報に関しても同様にして変調周波数がそれ
ぞれ割り当てられて記憶されている。

【００１７】そして、例えば車両１と前方車１０との車
間距離がＡとした時、車両１の制御部６は、前方車１０
との車間距離Ａの情報を後方車２０に送信するためミラ
ー駆動装置５によるガルバノミラー４の電流方向切換え
周波数をｆ１に設定する。これにより、図３の矢印で示
すように、車両１の後部に設置されたガルバノミラー４
は周波数ｆ１で揺動動作する。この状態で、後方車２０
の情報受信用レーザ送受信器３から高周波の光ビームが
車両１のガルバノミラー４に照射されると光ビームはガ
ルバノミラー４で反射され、ガルバノミラー４の揺動周
波数ｆ１で変調された反射光が後方の車両２０の情報受
信用レーザ送受信器３に入射する。後方車２０の制御部
６は、情報受信用レーザ送受信器３から入力する受信信
号の変調周波数から前方車１からの送信情報を解読し車
両１と前方車１０との車間距離がＡであるという情報を
得る。

【００１８】このようにして、車両２０は自車の距離計
測用レーザレーダ２により計測される前方車１との車間
距離だけでなく、前方車１とその前方の車両１０との車
間距離も把握できるので、直前の状況だけでなく更に前
方の状況を把握でき車両運転の安全性を高められる。前
方車１０との車間距離情報に加えて、自車１のブレーキ
操作情報や車速情報を後方車２０に送信する場合、制御
部６は、ブレーキペダルスイッチ７や車速センサ８から
の検出結果に対応する変調周波数を選択し、時系列的に
ガルバノミラー４の揺動周波数を可変制御し、順次所定
の情報を送信するようにすればよい。これにより、自車
１のブレーキ操作情報や車速情報も後方車２０に送信で
き、後方車２０は前方車１の運転状況に応じた適切な運
転が可能になる。

【００１９】更に、前方車１０からの送信情報も送信す
るようにすれば、車両２０は、車両１０の前方の状況ま
でも把握できる。以上のように、本実施形態の車両用情
報伝達装置によれば、車両間で直接情報を伝達でき、直
前の状況だけでなく更に前方の状況を把握できるので、
地上に情報伝達用の設備を設置する必要がなく、設備コ
ストを大幅に低減できる。また、設備のメンテナンスも
容易となる。また、情報の送信側車両は、情報受信側の
車両を特定する必要がなく、車両を特定する情報が不要
となり送信情報量を少なくできる利点がある。

【００２０】前方車との車間距離計測の信頼性を確保す
るためには、距離計測用レーザレーダ２を適宜校正する
とよい。このため、例えば図４に示すように、路側に予
め定めた所定の間隔Ｌを設けて再帰反射特性を有する校
正用の一対の反射板３０，３１を、適当な場所に設置す
る。そして、距離計測用レーザレーダ２から前記一対の
反射板３０，３１にレーザ光を照射し、その反射光の受
信時間差に基づいて距離計測用レーザレーダ２を校正す
る。一対の反射板３０，３１の間隔Ｌは予め定められて
おり、この間隔Ｌを予め制御部６に記憶させておき、受
信時間差から得られた反射板３０，３１間の計測距離と
前記間隔Ｌとを比較することで、距離計測用レーザレー
ダ２の現状の計測精度を把握でき、距離計測用レーザレ
ーダ２を校正できる。

【００２１】尚、図示しないが、自車の速度やブレーキ
装置を自動制御する自動運転制御機能を設け、距離計測
用レーザレーダ２及び情報受信用レーザ送受信器３から
得られる情報に基づいて制御部６からの指令で前記自動
運転制御機能を制御するようにすれば、車両の自動運転
が可能になる。この場合、前述のように距離計測用レー
ザレーダ２の校正を適宜実行し、距離計測用レーザレー
ダ２の信頼性を確保しておくことが運転の安全上望まし
い。

【００２２】本実施形態では、光ビームの変調方法とし
てガルバノミラーを用いたが、これに限らず、ガルバノ
ミラーに代えて例えば一端を回動可能に支持した反射板
を設け、圧電電歪素子で前記反射板の他端を所定周波数
で振動させて光ビームを変調する構成も考えられる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
車の直前の状況だけでなく更に前方の状況も車両間の直
接通信により伝達することができるようになる。従っ
て、地上設備を設ける必要がなく、設備コストを大幅に
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成図

【図２】情報伝達動作の説明図

【図３】ガルバノミラーによる情報送信動作の説明図

【図４】距離計測用レーザレーダの校正方法の一例を示
す図

【符号の説明】

１、１０、２０ 車両 ２ 距離計測用レーザレーダ ３ 情報受信用レーザ送受信器 ４ ガルバノミラー ５ ミラー駆動装置 ６ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｓ 17/93 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｈ Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ (72)発明者 白井 稔人 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 森貞 晃 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC03 CC11 CC12 CC14 LL01 LL04 LL08 LL09 5J070 AB01 AC02 AE01 AF03 AK13 BF02 5J084 AA05 AB01 AB17 AC02 AD01 BA03 BB28 DA01 EA22 FA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自車前方を監視する監視手段と、 後方の車両から送信される情報搬送媒体を、送信する情
   報に応じて加工し反射して自車の後方に情報を送信する
   情報送信手段と、 前記情報搬送媒体を自車前方に送信し、前方車の前記情
   報送信手段で加工された反射信号を受信して前方車から
   の送信情報を受信する情報受信手段と、 を車両に搭載し、 少なくとも前記監視手段で得られた監視情報を、後方の
   車両に直接伝達することを特徴とする車両用情報伝達装
   置。
2. 【請求項２】前記情報搬送媒体が光である請求項１に記
   載の車両用情報伝達装置。
3. 【請求項３】前記情報送信手段は、後方車の情報受信手
   段から放射された光ビームを反射する光反射体を備え、
   該光反射体を送信情報に応じた周波数で振動させて前記
   光ビームを変調して反射する構成である請求項２に記載
   の車両用情報伝達装置。
4. 【請求項４】前記監視手段は、自車から前方車両までの
   距離を計測する車間距離計測装置である請求項１〜３の
   いずれか１つに記載の車両用情報伝達装置。