JP2004199348A - 車両用通信装置 - Google Patents
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Abstract
【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
【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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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