JP2004199348A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の車両が他の車両の通信装置と通信を行う場合に、必要な通信相手を選択して無駄なく確実に通信できるようにする。
【解決手段】トラック１１の通信装置１２は、後方にアンテナ１３により通信エリアを設定する。通信していない状態では狭い通信エリア１４ａを設定して車両が進入するのを待機し、車両１５ａが進入するとリンク接続を確立し、広い通信エリア１４ｂを設定しその範囲内で通信を行えるようにする。通信相手が特定されているので、広い通信エリア１４ｂ内に存在する通信が不要な他の車両１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとは通信を行わないようにできる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載され通信エリアを車両近傍に設定して通信を行う車両用通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行する車両が近接している状態で無線通信を行う場合には、通信相手が通信エリア内に存在していてその通信相手との通信に先立ってリンク接続を確立し、以後はそのリンク接続が確立された相手と通信を行うようにする通信方式が採用される。これは、不特定の通信相手に対して通信エリア内の存在を確認した上で特定された通信相手と確実に通信を行うための方式である。
【０００３】
この場合、現在では、特定しない車両同士の無線通信は、本格的な運用は行われていないが、将来、自動運転や安全運転線などで実現化することが考えられる。これにより、自車が走行している状態で周囲に存在している他車との通信を行うことで走行の支援を受けたり、種々の情報を得ることで目的地への走行を無駄なく確実に達成することができたり、走行路沿線の各種情報を得ることができるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の通信方式を採用する場合に、次の様な点が解決される必要がある。すなわち、縦横無尽に走行する車両が通信エリア内に存在するすべての車両の通信装置との間で通信できたとしても、情報が混乱してしまい、かえって走行上で交通に悪影響を与えかねない。
【０００５】
具体的には、例えば、図１６に示しているように、片側１車線の道路１をトラック２が走行していて、自車の後方に通信エリア３を設けて通信可能な状態として走行している場合で、このトラック２の直後を走行する車両４などが前方の視界が遮られることによる安全性の低下を考慮して、トラック２の前方の情報を通信によって提供しようというものである。
【０００６】
この場合、後方から接近してくる車両４と通信を開始してその後もリンク接続を確立しておくためには、図示のような通信エリア３を設定しておく必要がある。しかし、このためにトラック２は、車両４のみならず、後方を走行している車両５や、道路脇に駐車している車両６あるいは対向車線を走行する車両７などとも通信を行うようになり、トラック２から提供される情報が必要のない車両５，６，７にまで伝わり、かえって混乱を起こしかねないものであった。
【０００７】
また、上記の事態を避けるために、トラック２の通信エリア３をトラック２の後方の狭い範囲に設定することで、直後の車両４のみと通信を行うことが考えられるが、これでは、車両４が走行速度が変化するなどしてトラック２との車間距離が大きくなると通信エリア３から外れてしまうことになり、再び通信エリア３内に進入したときに、新たにリンク接続の確立の処理から行う必要がある。
【０００８】
また、狭い通信エリアに設定した場合には、緊急事態が発生した場合など、迅速に周辺に存在する車両に情報を伝達する必要が出てくるが、直後の車両４を介して情報を伝達することになり、情報の伝達が遅れてしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行中の車両が他の車両の通信装置と通信を行う場合に、必要な通信相手を選択して無駄なく確実に通信できるようにすることができる車両用通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、通信制御手段は、他の車両に搭載された通信装置との通信のためのリンク接続を確立していない状態では、第１の通信エリアを設定しており、この通信エリア内に他の車両が進入して通信を開始するためのリンク接続を確立させると、この後、第１の通信エリアよりも広い第２の通信エリアを設定してリンク接続した通信装置との間の通信を実施する。これにより、リンク接続を確立して特定された通信装置が広い範囲に設定された第２の通信エリア内に存在する状態では通信を継続することができ、その第２の通信エリア内に他の車両の通信装置が存在していても、リンク接続を確立していないことからその通信装置とは通信をすることがなくなり、広い通信エリア内で特定の通信装置とだけ確実に必要な通信を行うことができるようになる。
【００１０】
なお、ここでいう第１の通信エリアとして、他の車両が一台進入可能な程度としているのは、通信エリアの範囲の大きさを示すためのもので、設定した第１の通信エリアに複数の車両が進入することができる場合にはこれを否定することはない。第１の通信エリアの広さを示したのは、多数の車両が同時に進入した状態となって特に無関係な車両との通信を避けるためのもので、したがって、例えば２台程度の車両が進入することは許容するものであり、通信が必要となる場合であればそれら２台の各車両の通信装置とリンク接続を確立させた上で、第２の通信エリアにて通信を行うことは可能である。
【００１１】
請求項２の発明によれば、上記発明において、通信制御手段を、第２の通信エリアを設定して通信を行っている状態では、他車検知処理を適宜のタイミングで実行することにより、第１の通信エリアを設定してリンク接続を確立していない他の車両の通信装置が当該通信エリアに進入しているか否かを検出することができるようになる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、上記請求項２の発明において、通信制御手段を、他車検知処理を実施して他の車両の通信装置が進入しているのを検出したときには、その通信装置とのリンク接続が確立した後に第２の通信エリアを設定して通信を行うようにしたので、既にリンク接続を確立している車両の通信装置との間の通信が途切れた場合に、すぐに現在第１の通信エリア内に存在している他の車両の通信装置との間で通信を行うことができる。また、第２の通信エリア内に存在する複数台の車両のうちの特定された複数の通信装置と通信を継続することができるようになる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段を、第２の通信エリアを設定して通信を実施している他の車両の通信装置からの応答がない場合には、所定時間経過後にその通信装置との間のリンク接続を解消するので、応答がないことを確認した通信装置との間の通信を解消して無駄な通信処理をなくすことができる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段を、通常の通信に用いる通信エリアを設定している状態で、車両の走行状態に急激な変化を示す検出信号を受けると、それよりも広い範囲の緊急通信エリアを設定するようにしたので、緊急時たとえば急ブレーキや事故発生などで後続の車両に迅速に情報を伝達したいような状況では、緊急通信エリアにより広範囲の車両の通信装置と通信を実施してその状況を迅速且つ確実に伝達することができるようになる。
【００１５】
請求項６の発明によれば、通信制御手段を設けることにより、上述と同様にして、通常の通信に用いる通信エリアを設定している状態で、車両の走行状態に急激な変化を示す検出信号を受けると、それよりも広い範囲の緊急通信エリアを設定することができるので、緊急時に後続の車両に迅速に情報を伝達したいような状況で、緊急通信エリアにより広範囲の車両の通信装置と通信を実施してその状況を迅速且つ確実に伝達することができるようになる。
【００１６】
請求項７の発明によれば、上記請求項５および６の発明において、通信制御手段を、車両の急制動を示す減速検知信号を検出信号として受信するように構成したので、運転者が急制動をかけたような走行状態では、緊急通信エリアが設定されてその状況が後方の車両に迅速に送信されるようになる。これにより、後続の車両が前方で発生している状況を迅速に把握して事故防止に貢献することができるようになる。
【００１７】
請求項８の発明によれば、上記請求項５ないし７の発明において、通信制御手段を、車両の急制動時に車輪がロックするのを防止するように作動するシステムの動作信号を検知信号として受信するように構成しているので、そのシステムが動作して急制動が必要となるような状況に対応して緊急通信エリアが設定されて後方の車両に伝達されるようになる。これにより、後続の車両が前方で発生している状況を迅速に把握して事故防止に貢献することができるようになる。
【００１８】
請求項９の発明によれば、上記請求項５ないし８の発明において、通信制御手段を、車両に設けられたエアバッグの動作信号を検出信号として受信するように構成したので、エアバッグが動作するほどの車両の走行状態に迅速に応答して緊急通信エリアを設定してその状況を後続の車両に伝達することができるようになる。
【００１９】
請求項１０の発明によれば、上記請求項５ないし９の発明において、通信制御手段を、車両のスリップ状態を検出するシステムのスリップ検出信号を検出信号として受信するように構成したので、上述同様にして、緊急事態としてのスリップ発生時にもその状況を緊急通信エリアを設定してその状況を後続の車両に伝達することができるようになる。
【００２０】
請求項１１の発明によれば、上記請求項５ないし１０の発明において、通信制御手段を、緊急用通信エリアに対する通信を緊急通信用の周波数帯を用いて行なうように構成したので、緊急時に他の通信が混在する可能性のある周波数帯ではなく緊急通信用の専用の周波数帯を用いた通信で迅速且つ確実に通信を行うことができるようになる。
【００２１】
請求項１２の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段を、通信エリア内に質問信号を送信し、進入している車両の通信装置からの応答信号に同一方向に進行しているデータが付加されている場合には、その応答信号を送信した車両の通信装置とリンク接続を確立して通信を行うようにしたので、同一方向に進行していて通信を行うことの必要性が高い車両の通信装置を選択して迅速且つ的確に通信を行うことができるようになる。
【００２２】
請求項１３の発明によれば、上記請求項１２の発明と同様に、通信エリア内に質問信号を送信し、進入している車両の車両用通信装置からの応答信号に同一方向に進行しているデータが付加されている場合には、その応答信号を送信した車両用通信装置とリンク接続を確立して通信を行う通信制御手段を設けたので、同一方向に進行していて通信を行うことの必要性が高い車両の通信装置を選択して迅速且つ的確に通信を行うことができるようになる。
【００２３】
請求項１４の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段を、他の車両の通信装置から質問信号を受信すると、自己の車両に搭載されているＧＰＳ受信機もしくはカーナビゲーション装置などから車両の走行状態を示す信号を付加した応答信号を送信するようにしたので、簡単に走行状態を示す信号を応答信号に付加することができるようになる。
【００２４】
請求項１５の発明によれば、上記請求項１４の発明と同様に、他の車両の通信装置から質問信号を受信すると、自己の車両に搭載されているＧＰＳ受信機もしくはカーナビゲーション装置などから車両の走行状態を示す信号を付加した応答信号を送信する通信制御手段を備えたので、簡単に走行状態を示す信号を応答信号に付加することができるようになる。
【００２５】
請求項１６の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段を、現在走行中の道路の車線数、幅員、道路種別などの条件や車速などの条件に応じて通信エリアの範囲の設定を行わせるようにしたので、その車両が走行している道路の状況に応じて適切な通信エリアを設定して通信を行うことができるようになる。
【００２６】
請求項１７の発明によれば、上記請求項１６の発明において、通信制御手段により、通信エリアの設定を、送信範囲の設定を送信電力の大きさを変えることで行い、受信範囲の設定を受信電力の強度の判定しきい値を変えることで行うように構成したので、簡単な構成で通信エリアの設定変更を行うことができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明をトラックなどの後方安全運転支援システムに適用した場合の第１の実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。
図２は車両であるトラック１１に設けた通信装置１２を示している。運転席部１１ａに配置されており、トラック１１の後部に設けたアンテナ１３から後方に向けて通信エリア１４を設定するようになっている。
【００２８】
通信エリア１４は、後述するように、第１の通信エリアである狭い通信エリア１４ａと、第２の通信エリアである広い通信エリア１４ｂとが設定されるようになっており、これらは、通信状態に応じて切り替え設定される。ここで、狭い通信エリア１４ａは、後方から接近してくる車両１５ａが至近距離に存在するときに通信を開始するようにその範囲が設定されている。広い通信エリア１４ｂは、狭い通信エリア１４ａよりも後方に存在する車両１５ｂが位置する広い範囲まで通信が可能となるように設定されている。
【００２９】
図３はこのシステムの概略的な構成を示すブロック図で、通信装置１２は、送受信部１６と通信制御手段としての制御部１７とから構成されている。制御部１７は、デジタル処理を行うと共に後述するようにして送受信部１６の通信制御を行うものである。前述のアンテナ１３は送受信部１６から送信信号を受けて通信エリア１４内に送信すると共に、通信エリア１４から受信する信号を送受信部１６に出力する。
【００３０】
制御部１７には、トラック１１に備えられている各種の装置からの信号を入力するための車両信号入力インターフェース１８が接続されている。制御部１７は、この車両信号入力インターフェース１８を介して、センサ信号、エアバッグ作動信号、ＡＢＳ（Antilock Brake System）作動信号、ＢＲＫ（Brake）信号、ＡＣＣ（Accessory）動作信号、車速検知信号、ＲＫＧ（Parking）信号、後退信号、方向指示信号、ハンドルの操作信号などの各種信号が入力されるようになっている。
【００３１】
なお、上記の場合、各種の信号は車両信号入力インターフェース１８からカーナビゲーション装置１９に入力されるように構成すると共に、カーナビゲーション装置１９から制御部１７に送信することで制御部１７で信号を得るように構成しても良い。
【００３２】
また、制御部１７には、トラック１１に搭載されているカーナビゲーション装置１９が接続されている。これは、後述するように、カーナビゲーション装置１９から道路情報などを得て、走行状態の把握をしたり、応答信号に走行状態を示す信号として付加するために必要となるものである。カーナビゲーション装置１９には、外部から交通情報などを得るための通信装置２０、現在位置を検出するためのＧＰＳ受信機２１および方向を検知するための方位センサ２２などが接続されていて、経路案内に必要な情報を収集する構成となっている。
【００３３】
図４は送受信部１６の電気的構成を示している。受信系と送信系と両者が共用する部分とに分けて設けられており、アンテナ１３を共用して、送受信の動作を切り替えて行うように構成されている。共用する部分の構成として、アンテナ１３からＲＦフィルタ２３、送受信切替スイッチ２４が設けられると共に、水晶発振器２５から順にシンセサイザ発振部２６、高周波増幅器２７、送受信切替スイッチ２８が設けられた構成となっている。
【００３４】
受信系の構成としては、送受信切替スイッチ２４から、高周波増幅器２９、混合器３０、ＩＦフィルタ３１、中間周波増幅器３２および包絡線抽出器３３が設けられ、この包絡線抽出器３３の出力信号である受信データおよびＲＳＳＩ信号（受信レベルモニタ信号）が制御部１７に入力されるようになっている。混合器３０では、受信信号と高周波増幅器２７から送受信切替スイッチ２８を経て入力される信号が混合される。
【００３５】
送信系の構成としては、制御部１７から送信すべき送信データを受ける帯域制限フィルタ３４、ＡＳＫ変調器３５、高周波増幅器３６、可変減衰器３７が順次設けられ、送受信切替スイッチ２４を経てＲＦフィルタ２３に送信信号が出力されるようになっている。
【００３６】
上記した送受信部１６の構成において、通信エリア１４ａ，１４ｂのように、範囲を切替設定するための構成は、受信系では、包絡線抽出器３３が出力するＲＳＳＩ信号により制御部１７にて受信レベルを判断して受信する範囲を設定するようになっている。また、送信系では、可変減衰器３７に対して制御部１７から送信電力制御信号を与えて、送信信号のレベルを切り替えることで範囲を設定するようになっている。
【００３７】
次に本実施形態の作用について、図１、図５〜図１３を参照して説明する。図１は本発明の基本的な動作を説明するための図である。同図（ａ）では狭い通信エリア１４ａが設定され、同図（ｂ）では広い通信エリア１４ｂが設定されている状態を示している。
【００３８】
同図（ａ）においては、トラック１１が道路３８の一方の車線３８ａを走行している状態を示している。トラック１１の直後には車両１５ａがこれに追随するように走行している状態である。対向車線３８ｂには車両は走行していない。通信装置１２の制御部１７においては、次のようにして通信の制御を行っている。図５，６は通信制御を行うためのプログラムを示している。
【００３９】
制御部１７は、通信制御に先立って、周波数選定プロセスＳ１を実施する。このステップＳ１は、図６に示す周波数選定プロセスのプログラムによって実施される。制御部１７は、まず通信に用いる周波数をｆ１に対応する信号が広い通信エリア１４ｂの範囲から送信されてくるか否かを調べるために広い通信エリア１４ｂの信号を傍受する（ステップＰ１，Ｐ２）。
【００４０】
制御部１７は、その周波数ｆ１の信号が受信されない場合には、広い通信エリア１４ｂ内で周波数ｆ１の信号が使用されていないことを判断し（ステップＰ３で「ＮＯ」と判断）、この周波数ｆ１を通信用として設定する（ステップＰ４）。また、周波数ｆ１の信号を受信した場合、つまり周波数ｆ１が使用されている場合（ステップＰ３で「ＹＥＳ」と判断）には周波数ｆ２に切替設定して（ステップＰ５）ステップＰ２に戻るようになる。
【００４１】
この結果、これから通信を開始しようとしている広い通信エリア１４ｂ内では使用されていない周波数ｆ１もしくはｆ２を選定することができ、この選定した周波数ｆ１もしくはｆ２を通信用の周波数として設定するようになる。
【００４２】
図７は周波数選定プロセスを実行した結果の例を示すもので、例えば、トラック１１の後方に車両１５ａ１，１５ａ２，１５ａ３が連続して走行している場合に、トラック１１および各車両１５ａ１，１５ａ２，１５ａ３が設定する通信エリア１４ａ１〜１４ａ４で使用する通信周波数がｆ１とｆ２が交互に設定されるようになる場合を示している。この結果、前後の車両間での通信が混信することなく円滑に行うことができるようになる。
【００４３】
次に、制御部１７は、ステップＳ２に進み、狭い通信エリア１４ａを設定し、設定した狭い通信エリア１４ａ内からの他車からの信号が受信されたかどうかを判断する（ステップＳ３）。信号が受信されるまでこのステップで待機状態となる。これは、例えば図１（ａ）に示すような状態である。すなわち、狭い通信エリア１４ａを設定して通信を行い、後方から車両１５ａが接近してきた場合である。
【００４４】
そして、後方からの車両１５ａからの応答信号が受信されると、制御部１７は、ステップＳ４に進み、広い通信エリア１４ｂの設定に際して道路情報から道幅、車線数に合わせて広い通信エリアの範囲を算出するように指定されているか否かを判断する。これは、カーナビゲーション装置１９が接続されていて、その道路情報を利用することができる場合には「ＹＥＳ」となり、接続されていない場合には「ＮＯ」となる。
【００４５】
そして、制御部１７は、上述のステップＳ４で「ＹＥＳ」の場合には、カーナビゲーション装置１９から与えられる道路情報に基づいて広い通信エリア１４ｂの範囲を計算する（ステップＳ５）。また、「ＮＯ」の場合には、予め設定されている一定の条件の範囲を広い通信エリア１４ｂとして選択する（ステップＳ６）。得られた広い通信エリア１４ｂを実際に設定し（ステップＳ７）、応答のあった車両１５ａの通信装置との間のリンク接続を確立させるかもしくは車両を特定する（ステップＳ８）。
【００４６】
次に、制御部１７は、タイマＡをリスタートして一定のタイムアウトの時間をカウントするようになる（ステップＳ９）。この状態で、制御部１７は、特定車両との間の通信を行う（ステップＳ１０）。このとき、制御部１７は、図１（ｂ）に示すように、通信可能な範囲内に他の車両１５ｂ，１５ｃ、１５ｄが存在しているが、それらとはリンク接続が確立していないので、通信を行うことなく、車両１５ａのみと通信を継続することになる。この場合、他の車両１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、それぞれ後続車両、道路脇の停車車両、対向車線の車両である。
【００４７】
さて、上述のようにしてリンク接続を確立した車両１５ａの通信装置との通信を開始すると、制御部１７は、この通信を実施する間に、狭い通信エリア１４ａを設定して車両が進入しているか否かを検出する他車検知処理Ｓ１１を実施する。これは、後述するように、現在リンク接続を確立している特定車両１５ａとの通信以外に必要となる可能性のある車両１５ｂなどが接近している場合にこれと通信が行えるようにするためのものである。
【００４８】
次に、制御部１７は、特定車両１５ａからの応答があったか否かを判断し、通信が継続していて応答が有る場合には（ステップＳ１２で「ＹＥＳ」と判断）ステップＳ１０に戻って通信処理を継続する。また、ステップＳ１２で「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１３でタイマＡがタイムアウトになるまでの間、ステップＳ１０〜Ｓ１３を繰り返す。
【００４９】
これは、広い通信エリア１４ｂ内に特定車両１５ａが存在しているか否かに応じて通信を継続するかどうかを判断するもので、通信相手である特定車両１５ａが存在しない場合にはタイムアウトになるまでリトライ処理をして応答がない場合には通信を打ち切るためのものである。
【００５０】
制御部１７は、ステップＳ１３で「ＹＥＳ」と判断すると、今まで設定していた広い通信エリア１４ｂを解消して再び狭い通信エリア１４ａを設定するようになる（ステップＳ１４）。この後、他の車両から送信があるか否かを判断して（ステップＳ１５）、「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ８に戻ってリンク接続を確立するか車両を特定する。「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１の周波数選定プロセスに戻って再び上述の処理を繰り返す。
【００５１】
上記した処理のうちで、ステップＳ１１の他車検知処理について図８を参照して説明する。上述した状況として、図８に示す場合では、トラック１１が片側２車線の道路３９を走行している場合を示しており、トラック１１は左側の車線３９ａを走行しており、後続の車両１５ａ，１５ｂが走行していると共に、右側の車線３９ｂを車両１５ｅが走行している状況である。
【００５２】
同図（ａ）は、トラック１１の直後にリンク接続を確立している通信中の車両１５ａが走行しており、その車両１５ａの通信装置と広い通信エリア１４ｂ内で通信が可能な状態である。この後、同図（ｂ）に示すように、リンク接続を確立している車両１５ａが右側の車線３９ｂに車線変更をして移動することにより、広い通信エリア１４ｂから退出すると、トラック１１の通信装置１２は、車両１５ａとの通信ができなくなり車両１５ａの通信装置から応答信号を得られなくなる。
【００５３】
前述のように、トラック１１の通信装置１２は、応答信号を受信しない場合には、タイマＡがタイムアウトするまでの間、繰り返し応答信号を受信するまで通信処理を継続する。この間に、車両１５ａの後方を走行していた車両１５ｂが、同図（ｃ）に示すように、トラック１１に接近して直後を走行することができるようになる。
【００５４】
このとき、前述のように、トラック１１の通信装置１２は、車両１５ａに対する通信を継続する処理をしながら、新たに直後に接近した車両１５ｂとのリンク接続を確立すべく、狭い通信エリア１４ａを設定して他車検知処理Ｓ１１を実施しているので、同図（ｄ）に示すように、車両１５ｂとのリンク接続を確立させて通信を開始するようになる。
【００５５】
一方、右側の車線３９ｂに車線変更した車両１５ａとは、タイマＡがタイムアウトする時点でもなお応答信号を受信しないことから、リンク接続を解消するようになる。このとき、既に車両１５ｂの通信装置とはリンク接続を確立して通信を行っているので、通信遅れなどが生ずることなく、連続的に情報の授受が行える。
【００５６】
このような本実施形態によれば、通信装置１２のアンテナ１３による通信エリア１４の設定を、リンク接続が確立していない状態では、狭い通信エリア１４ａを設定し、リンク接続が確立した後は広い通信エリア１４ｂで通信を行うようにしたので、広い通信エリア１４ｂ内でも特定の車両１５ａと通信処理を行え、通信が不要な車両との無駄な通信をなくすことができるようになる。
【００５７】
また、特定の車両１５ａと通信中でも、狭い通信エリア１４ａ内に他の車両が進入しているか否かを他車検知処理によって検知しており、進入を検知した場合にはその車両とも通信を行うようにしたので、車両の入れ替わりなどが発生した場合でも、的確に対応することができるようになる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、通信エリアの設定方法である。本実施形態においては、通信を必要としない車両を除外するために、狭い通信エリア１４ａと広い通信エリア１４ｂとを切替設定するのではなく、適切な通信エリアを設定することで対応しようというものである。
【００５９】
この実施形態においては、トラック１１の通信装置１２は、前述したカーナビゲーション装置１９から走行中の道路に関する道路情報として、例えば道路幅、車線数などの情報を得て、その道路の条件に対応した通信エリア１４ｐあるいは１４ｑなどを計算して設定する。
【００６０】
図９（ａ）は、トラック１１が片側１車線の道路３８を走行している場合の例で、車線数が「１」で道路幅の情報から図示のような通信エリア１４ｐを設定するようになる。これにより、トラック１１の後方に追随している車両１５ａのみと通信することができるようになり、その後ろを走行している車両１５ｂや対向車線３８ｂを走行している車両１５ｄは通信エリア１４ｐから外れているため無駄な通信をすることがなくなる。
【００６１】
また、図９（ｂ）は、トラック１１が片側２車線の道路３９を走行している場合の例で、車線数が「２」で道路幅の情報から図示のような通信エリア１４ｑを設定するようになる。これにより、トラック１１の後方に追随している車両１５ａやその後方の車両１５ｂ、あるいは右側の車線３９ｂを走行している近傍の車両１５ｅとの通信が可能な設定となる。
【００６２】
この場合には、複数台の車両１５ａ，１５ｂ，１５ｅが通信可能な対象となるが、過剰に広い通信エリアを設定することがないので、十分に複数車両と通信可能な範囲内にとどめて有効な通信を行うことができるようになる。また、この場合に、通信エリア１４ｑ内に存在する車両１５ａ，１５ｂ，１５ｅのうちで、リンク接続をする際に特定の車両のみと通信を行うように設定することもできる。
【００６３】
このような第２の実施形態によれば、通信エリア１４ｐ，１４ｑを道路情報に対応して適切な範囲に設定するようにしたので、無駄な車両との通信をなくして効率的な通信処理を行うことができるようになる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図１０および図１１は本発明の第３の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、通信相手の判断方法である。すなわち、この実施形態においては、まず、トラック１１の通信装置１２から信号を受信すると、これに対する応答信号に自己の車両が走行している方向を示す情報などを付加して送信する構成を採用している。
【００６５】
そして、トラック１１の通信装置１２が応答信号を受信すると、それに含まれる走行方向に関する情報が同一方向を示しているか否かによって通信相手とするかどうかを判定しようというものである。トラック１１の通信装置１２からの信号に応じて、各車両１５ａ，１５ｂ，１５ｄは、その応答信号として図１１に示すようなデータ形式で走行方向やその他の情報を付加する。
【００６６】
ここでは、例えば図１１のように、通信ヘッダに続けて、「相手車両方向」、「発信元車両方向」、「道路識別」、「情報」と続いて通信フッタで終了するデータ列である。「相手車両方向」には同方向車両、逆方向車両、すべての車両などの情報が示され、「発信元車両方向」には北北西などの方位を示す情報が示され、「道路識別」には国道２３号上りなどの情報が示され、「情報」には前方渋滞などの情報が示される。
【００６７】
いま、トラック１１が図１０に示すように、道路３８の車線３８ａを走行している状態で、後方に通信エリア１４ｒを設定している。このときの通信エリア１４ｒは、第１の実施形態における広い通信エリア１４ｂとほぼ同じ程度の範囲であり、対向車線３８ｂを走行する車両１５ｄも受信可能となっている。
【００６８】
この状態で、トラック１１の通信装置１２が通信エリア１４ｒ内の車両に対して信号を送信すると、各車両１５ａ，１５ｂ，１５ｄから走行方向に関する情報を付加した応答信号を受信する。これにより、通信装置１２の制御部１７は、同一方向に走行している車両１５ａ，１５ｂを判別することができ、その車両１５ａ，１５ｂを選択してリンク接続を確立させ、通信を開始することができる。
【００６９】
このとき、車両１５ａと車両１５ｂとの前後関係まで判別することができる場合には、最初に通信が必要である車両１５ａとリンク接続を確立させて通信を開始させ、この後車両１５ｂとリンク接続を確立させるようにしても良いし、車両１５ａとのみリンク接続を確立させることにしても良い。
【００７０】
このような第３の実施形態によれば、通信エリア１４ｒ内から応答信号を受ける車両１５ａ，１５ｂ，１５ｄについて、応答信号に付加された走行方法に関する情報に基づいて、同一方向に進行している車両１５ａ，１５ｂを判別してリンク接続を確立させることができるので、通信が必要のない対向車線３８ｂを走行する車両１５ｄを通信対象から外して通信を行うことができるようになる。
【００７１】
（第４の実施形態）
図１２および図１３は本発明の第４の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、緊急事態が発生したときにその状況を迅速に後続の車両に伝達することができるようにした機能を付加したことである。
【００７２】
すなわち、この実施形態においては、通常の通信エリアとして第１の実施形態で示したように、狭い通信エリア１４ａあるいは広い通信エリア１４ｂなどを設定して通信を行う場合で、図１３に示すように、緊急事態を検出して緊急通信エリア１４ｃを設定して通信を行うものである。
【００７３】
この場合、通信エリア１４ｃは、広い通信エリア１４ｂよりも広く設定されており、より後方の遠い位置の車両まで通信可能となるように制御される。また、この緊急通信エリア１４ｃが設定されたときには、通信に用いる周波数を緊急用周波数ｆemに設定する。この緊急用周波数ｆemは、他の通信で使われないように緊急時専用とされた周波数である。したがって、緊急時にはほぼ確実に通信を行うことができる。
【００７４】
緊急事態の判断は、制御部１７により、トラック１１の運転状態を車両用信号入力インターフェース１８を通じて各種の信号を得ることで判断しており、たとえば、急ブレーキの使用を判断したり、ＡＢＳの作動信号を検出したり、あるいはエアバッグの作動信号を検出したりした時等に判断するようになっている。
【００７５】
図１２はその一例を示すもので、トラック１１が道路３８の車線３８ａを走行しているときに、対向車線３８ｂを走行してきた車両１５ｆが突然センターラインをオーバーして走行し衝突するような場合である。トラック１１の運転手が急ブレーキを踏んだり、それによってＡＢＳ装置が作動したり、あるいは衝突の衝撃でエアバッグが作動したときなどが該当する。
【００７６】
ここでは、トラック１１の後続車両が車両１５ａ１，１５ａ２，１５ａ３などであるときに、緊急時の前には車両１５ａ１と通信をしていたのが、緊急事態画判定されて３台の車両１５ａ１〜１５ａ３まで通信を行うようになった状態を示している。
【００７７】
これにより、後続の車両１５ａ１〜１５ａ３までの車両が迅速に自己の状況に応じて停車するなどの処置をすることができるようになり、事故を最小限の被害に留めることができるようになる。
【００７８】
上述の場合に、緊急通信エリア１４ｃの大きさについては、必ずしも広い通信エリア１４ｂよりも大きくする必要はなく、例えば直前に設定していた通信エリア１４よりも広い範囲に設定することで目的を達成することは可能である。
【００７９】
（第５の実施形態）
図１４および図１５は本発明の第５の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、通信エリアの設定範囲を前後左右の周囲としてトラック１１の走行状態を示す信号を送信することに適用したことである。
【００８０】
図１４に示すように、トラック１１が例えば３車線４０ａ〜４０ｃを有する道路４０を走行する場合に、例えば車線変更をする場合などで方向指示器１１ａを点滅させたときに周囲の車両１５ａ，１５ｅ，１５ｇ，１５ｈなどにそのことを通信で伝達するようになっている。
【００８１】
これにより、それらの周囲を走行する車両１５ａ，１５ｅ，１５ｇ，１５ｈがトラック１１の動向を把握して安全に走行することができるようになる。なお、走行状態の情報を送信するのは、方向指示器だけではなく、ブレーキの操作やハザードの点灯などの種々の情報の伝達に利用することができる。
【００８２】
図１５は、同様にして通信を行うトラック４２が走行していて、例えば車両１５ａの前後にトラック１１、４２が走行する場合で、その通信エリア４１、４３が重複する場合の処理を説明するためのものである。この場合には、車両１５ａ側から通信が重複している旨の情報を各トラック１１，４２の通信装置１２に送信すると、通信装置１２の制御部１７側から自己の車両を特定するための情報を付加して応答信号を送信する。
【００８３】
例えば、この場合では、トラック１１，４２のそれぞれの車両の登録ナンバーを付加して送信することで対応する。車両１５ａでは、各トラック１１，４２の登録ナンバーを表示装置に表示させると共に、いずれかの車両の通信装置１２と通信することを選択させるように表示する。
【００８４】
車両１５ａの運転者が、例えば前方を走行するトラック１１の登録ナンバーを選択すると、リンク接続を確立させる処理が開始され、以後はトラック１１の通信装置１２と通信を継続することができるようになる。
【００８５】
（他の実施形態）
本発明は上記しかつ図面に示した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形することが出来る。
トラック後方安全運転支援システム以外にも、乗用車に適用することもできるし、他の車両に適用することもできる。また、後方ではなく前方あるいは両脇などの安全運転を考えたシステムに適用することも考えられる。
通信エリアの設定方向は、特定の方向に指向性を持たせて設定する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す通信エリアの設定状態を示す図
【図２】横から見た場合の図１相当図
【図３】システムの概略的なブロック構成図
【図４】送受信部の電気的なブロック構成図
【図５】通信制御プログラムのフローチャート
【図６】周波数選定プロセスのフローチャート
【図７】周波数選定プロセスを実行した場合の例
【図８】他車検知処理を実施したときの説明図
【図９】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す図１相当図
【図１１】応答信号に付加する走行状態を示すデータの構成図
【図１２】本発明の第４の実施形態を示す図１相当図
【図１３】図２相当図
【図１４】本発明の第５の実施形態を示す図１相当図
【図１５】通信エリアが重複する場合の作用説明図
【図１６】従来技術の不具合を説明するための図
【符号の説明】
１１，４２はトラック（車両）、１２は通信装置（車両用通信装置）、１３はアンテナ、１４，１４ｐ，１４ｓ，１４ｒ，４１，４３は通信エリア、１４ａは狭い通信エリア（第１の通信エリア）、１４ｂは広い通信エリア（第２の通信エリア）、１４ｃは緊急通信エリア、１５ａ〜１５ｈは車両、１６は送受信部、１７は制御部（通信制御手段）、１８は車両信号入力インターフェース、１９はカーナビゲーション装置、３８，３９は道路である。

Claims (21)

1. 車両に搭載され通信エリアを車両近傍に設定して通信を行う車両用通信装置において、
   他の車両に搭載された通信装置との通信のためのリンク接続を確立していない状態では、他の車両が一台進入可能な程度の第１の通信エリアを設定し、他の車両の通信装置との通信のためのリンク接続を確立した状態では、前記第１の通信エリアよりも広い第２の通信エリアを設定する通信制御手段を備えていることを特徴とする車両用通信装置。
2. 請求項１に記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記第２の通信エリアを設定して通信を行っている状態では、適宜のタイミングで前記第１の通信エリアを設定して通信を確立していない車両の通信装置が当該通信エリアに進入しているか否かを検出する他車検知処理を行なうことを特徴とする車両用通信装置。
3. 請求項２に記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記他車検知処理を実施して他の車両の通信装置が進入しているのを検出したときには、その通信装置とのリンク接続を確立した後に前記第２の通信エリアを設定して通信を行うことを特徴とする車両用通信装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記第２の通信エリアを設定して通信を実施している車両の通信装置からの応答がない場合には、所定時間後にその通信装置との間のリンク接続を解消することを特徴とする車両用通信装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、通常の通信に用いる通信エリアを設定している状態で、前記車両の走行状態に急激な変化を示す検出信号を受けると、それよりも広い範囲の緊急通信エリアを設定することを特徴とする車両用通信装置。
6. 車両に搭載され通信エリアを車両近傍に設定して通信を行う車両用通信装置において、
   通常の通信に用いる通信エリアを設定している状態で、前記車両の走行状態に急激な変化を示す検出信号を受けると、そのとき設定している通信エリアよりも広い範囲の緊急通信エリアを設定する通信制御手段を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
7. 請求項５または６に記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記車両の急制動を示す減速検知信号を前記検出信号として受信するように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
8. 請求項５ないし７のいずれかに記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記車両の急制動時に車輪がロックするのを防止するように作動するシステムの動作信号を前記検知信号として受信するように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
9. 請求項５ないし８のいずれかに記載の車両用通信装置において、
   前記通信制御手段は、前記車両に設けられたエアバッグの動作信号を前記検出信号として受信するように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
10. 請求項５ないし９のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記車両のスリップ状態を検出するシステムのスリップ検出信号を前記検出信号として受信するように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
11. 請求項５ないし１０のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、緊急用通信エリアに対する通信を緊急通信用の周波数帯を用いて行なうように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記通信エリア内に質問信号を送信し、進入している車両の通信装置からの応答信号に同一方向に進行しているデータが付加されている場合には、その応答信号を送信した車両の通信装置とリンク接続を確立して通信を行うことを特徴とする車両用通信装置。
13. 車両に搭載され複数の車両が同時に進入可能な通信エリアを車両近傍に設定して通信を行う車両用通信装置において、
    前記通信エリア内に質問信号を送信し、進入している車両の車両用通信装置からの応答信号に同一方向に進行しているデータが付加されている場合には、その応答信号を送信した車両用通信装置とリンク接続を確立して通信を行う通信制御手段を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、他の車両の通信装置から質問信号を受信すると、自己の車両に搭載されているＧＰＳ受信機もしくはカーナビゲーション装置などから車両の走行状態を示す信号を付加した応答信号を送信することを特徴とする車両用通信装置。
15. 車両に搭載され複数の車両が同時に進入可能な通信エリアを車両近傍に設定して通信を行う車両用通信装置において、
    他の車両の通信装置から質問信号を受信すると、自己の車両に搭載されているＧＰＳ受信機もしくはカーナビゲーション装置などから車両の走行状態を示す信号を付加した応答信号を送信する通信制御手段を備えていることを特徴とする車両用通信装置。
16. 請求項１ないし１５のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、現在走行中の道路の車線数、幅員、道路種別などの条件や車速などの条件に応じて通信エリアの範囲の設定を行うことを特徴とする車両用通信装置。
17. 請求項１６に記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記通信エリアの設定を、送信範囲の設定を送信電力の大きさを変えることで行い、受信範囲の設定を受信電力の強度の判定しきい値を変えることで行うように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
18. 請求項１ないし１７のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記通信エリアを車両の後方に向けて設定する構成とされていることを特徴とする車両用通信装置。
19. 請求項１ないし１８のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記通信エリアを車両の前後左右に対応した周囲に向けて設定する構成とされていることを特徴とする車両用通信装置。
20. 請求項１９に記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、前記通信エリアを設定して通信を開始したときに、相手方の通信装置から通信エリアが重複している旨の応答信号を受信するとこれに応じて自己の車両を特定可能な車両情報を送信するように構成されていることを特徴とする車両用通信装置。
21. 請求項１ないし２０のいずれかに記載の車両用通信装置において、
    前記通信制御手段は、通信開始に先立って他の車両の通信装置による通信で既に使用している周波数と競合しないように周波数選定プロセスを実施することを特徴とする車両用通信装置。

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