JP2006025028A - 車両間通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 他車両に対して適切なタイミングで送信信号を送信する車両間通信装置を提供する。
【解決手段】 車両間通信装置の周囲車両検出部５は自車両の位置を含む所定領域内に存在する他車両を検出する。送信範囲設定部８は、検出された他車両の位置に基づいて送信範囲を設定する。送信制御部１１は、設定された送信範囲に到達可能な送信出力強度で送信信号を送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両間の通信に用いられる車両間通信装置に関する。

従来、道路交通の安全化及び高効率化を実現するための技術のひとつとして、自車両に搭載された車両間通信装置が、他車両に搭載された車両間通信装置と通信を行うことにより、自車両の走行速度や位置等の自車情報を他車両に提供する車両間通信の技術が存在する。
このような車両間通信の技術としては、例えば特許文献１に開示されているものが存在する。特許文献１に開示されている車両間通信装置は、自車両が高速走行している時には短い送信周期で自車情報を含む送信信号を他車両に送信する一方、低速走行している時には長い送信周期で送信信号を送信することで、通信に支障ない程度の台数の他車両に対して送信信号を送信可能としている。
特開２０００−９０３９５号公報

しかし、このような構成によれば、自車両が渋滞末尾の車両となった場合を想定すると、自車両は低速走行となるので、長い送信周期で送信信号を送信することとなる。従って、渋滞に後方から接近してくる高速走行の他車両は、自車両からの送信信号を受信するタイミングが遅くなってしまう。このため、その他車両の運転者は、渋滞末尾を認識するのが遅れ急ブレーキをかける必要が生じる可能性がある、という問題があった。
本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであり、車両間通信において、他車両に対して適切なタイミングで送信信号を送信する車両間通信装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両間通信装置は、自車両の位置を含む所定領域内に存在する他車両を検出し、該検出された他車両の位置に基づいて自車両から送信される送信信号が到達すべき領域である送信範囲を設定し、該設定された送信範囲に到達するように前記送信信号を送信することを特徴とする。

本発明によれば、最適な送信範囲に送信信号を送信することができ、他車両に対して適切なタイミングで送信信号を送信することができる。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１には、本発明の第１の実施の形態に係る車両間通信装置の構成図を示す。この車両間通信装置は自車両に搭載され、他車両に搭載されている車両間通信装置と通信を行う。同図に示すように、車両間通信装置は、処理装置２０、通信装置３０、アンテナ１−１，１−２、自車位置検出装置４、自車走行速度検出装置６及び表示装置１２を含んで構成される。通信装置３０は、送信制御部１１、送受信切換え部２及び他車両情報受信部３を備えており、また、処理装置２０は、周囲車両検出部５、渋滞末尾判断部７、送信範囲設定部８、送信出力設定部９及び自車情報生成部１０を備えている。

なお、同図には図示されていないが、車両間通信装置は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを備えている。メモリには、変数や配列を定義するためのプログラムや、自車両からの送信信号を到達させるべき領域（以下「送信範囲」という。）の設定等、各種設定を行うためのプログラムが記憶されている。また、メモリは、変数や配列に設定されたデータを一時的に記憶する。本実施形態において定義される変数や配列としては、他車両情報を設定するための配列ＤＡＴＡ［ｎ］、自車両に関する情報を設定するためのＩＤＡＴＡ、モニタ表示用の他車両情報を設定するための配列ＶＤＡＴＡ［ｎ２］、自車両周囲に存在する他車両情報を管理するための配列ＳＤＡＴＡ［ｍ］、送信用の自車情報を設定するためのＰＤＡＴＡ、及び、モニタに表示すべき他車両が存在するか否かを管理するための表示フラグＦ１、が存在する。ＣＰＵがプログラムを実行することにより、以下で説明する各機能部の設定機能が実現される。

図１に示すアンテナ１−１，１−２は送受信兼用のアンテナである。アンテナ１−１は自車両前方用のアンテナであり、アンテナ１−２は自車両後方用のアンテナである。アンテナ１−１，１−２は、通信装置３０からの制御を受けて、自車両の前方及び後方に対する送信信号の送信範囲を個別に変更する。
送受信切換え部２は、送信制御部１１から送信信号が入力される場合には、アンテナ１−１，１−２を送信用に切り換えて、アンテナ１−１，１−２に送信信号を出力する。アンテナ１−１，１−２が送信信号を出力していない場合には、送受信切り換え部２は、アンテナ１−１，１−２を受信用に切り換えて、アンテナ１−１，１−２が他車両から受信した受信信号を他車両情報受信部３に出力する。

他車両情報受信部３は、アンテナ１−１，１−２を介して他車両から受信信号を受信する。受信信号には他車両情報が含まれており、当該他車両情報には、他車両の車両ＩＤ、他車両の位置（ｘ，ｙ）、進行方向θ、及び、走行速度ｖを示す情報が含まれる。
他車両情報受信部３は、他車両から受信信号を受信する毎に、当該受信信号に含まれる他車両情報をＤＡＴＡ［ｎ］に設定する。ＤＡＴＡ［ｎ］は、例えば、以下に示すデータ構成を有している。
ＤＡＴＡ［ｎ］．ＩＤ ：車両ＩＤ（他車ＩＤ）
ＤＡＴＡ［ｎ］．ｘ ：車両の位置ｘ
ＤＡＴＡ［ｎ］．ｙ ：車両の位置ｙ
ＤＡＴＡ［ｎ］．θ ：車両の進行方向θ
ＤＡＴＡ［ｎ］．ｖ ：車両の走行速度ｖ

ここで、車両の位置座標と進行方向は、ある決められたグローバル座標で表現されている。ｎは、受信した他車両情報で示される他車両の数であり、他車両情報受信部３は、以前受信した車両ＩＤと異なる車両ＩＤを含む他車両情報を受信する毎に、ｎに１を加算（ｎ＝ｎ＋１）する。また、以前受信した車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含む他車両情報を受信した場合には、他車両情報受信部３は、当該車両ＩＤを含む他車両情報が設定されているＤＡＴＡ［ｎ］を、受信した他車両情報で上書きする。

自車位置検出装置４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を用いて、自車両の位置（ｘ０，ｙ０）及び進行方向θ０を測定する。自車位置検出装置４は、測定した位置情報をＩＤＡＴＡに設定する。ＩＤＡＴＡは、例えば、以下に示すデータ構成を有している。
ＩＤＡＴＡ．ｘ ：車両の位置ｘ
ＩＤＡＴＡ．ｙ ：車両の位置ｙ
ＩＤＡＴＡ．θ ：車両の進行方向θ
ＩＤＡＴＡ．ｖ ：車両の走行速度ｖ

自車走行速度検出装置６は、自車両のタイヤの回転速度等から自車両の走行速度ｖ０を検出し、当該検出した走行速度ｖ０を示す情報をＩＤＡＴＡのＩＤＡＴＡ．ｖに設定する。
周囲車両検出部５は、自車両の位置を含む所定領域内に存在する他車両を検出する。
周囲車両検出部５の機能をより詳細に説明すると、周囲車両検出部５は、図２に示すように、所定領域定義部５１、所定領域分割部５２、小領域内車両検出部５３及び小領域内車両選択部５４を備えている。

所定領域定義部５１は、自車両の周囲に所定領域を定義する。例えば、所定領域定義部５１は、図３に示すように、自車両の前方と後方に対して各々１２０ｍ離れた位置に仮想的に２本の直線を引き、さらに、自車両の右側方向と左側方向に対して各々５０ｍ離れた位置に仮想的に２本の直線を引き、これらの直線で囲まれた領域を「所定領域」として定義する。なお、「前方」、「後方」、「右側」及び「左側」は、車両を運転する運転者を基準とした方向である。所定領域定義部５１は、このような所定領域を表す情報として、自車両の位置を原点としたＸＹ座標において、所定領域の境界線となる４本の直線式Ｘ＝±５０、Ｙ＝±１２０を表す情報をメモリに記憶する。

所定領域分割部５２は、所定領域定義部５１により定義された所定領域を、図４に示すような８つの小領域に仮想的に分割する。同図に示すように、所定領域は、自車両直前方の領域２、自車両斜め右前方の領域３、自車両斜め左前方の領域１、自車両右側の領域５、自車両左側の領域４、自車両直後方の領域７、自車両斜め右後方の領域８、及び、自車両斜め左後方の領域６、の８つの小領域に分割される。周囲車両検出部５は、このように分割された小領域を表す情報として、小領域の境界線となる直線式Ｘ＝±２、Ｙ＝±３を表す情報をメモリに記憶する。

小領域内車両検出部５３は、所定領域分割部５２により分割された各小領域内に他車両が存在するか否かを検出する。具体的には、小領域内車両検出部５３は、まず、自車位置検出装置４によってＩＤＡＴＡに設定された自車両の現在位置と進行方向とを示す情報に基づいて、所定領域の境界線を示す４本の直線式をグローバル座標系に変換する。次に、小領域内車両検出部５３は、グローバル座標系に変換された４本の直線式で囲まれる所定領域内に、他車両情報受信部３によりＤＡＴＡ［ｎ］に設定された他車両情報で表される他車両の位置が入っているかどうかを判断する。

以上により、所定領域内に他車両が存在すると検出された場合には、小領域内車両検出部５３は、表示フラグＦ１に“１”を設定するとともに、ＤＡＴＡ［ｎ］に設定されている他車両情報を、別の配列ＶＤＡＴＡ［ｎ２］に設定する。一方、所定領域内に他車両が存在しないと判断された場合には、小領域内車両検出部５３は表示フラグＦ１に“０”を設定する。
なお、以上説明した所定領域の定義方法や分割方法は一例であり、例えば、楕円状の所定領域を定義することも考えられし、また、所定領域の分割数を増やしたり、自車両を中心に放射状に所定領域を分割してもよい。

小領域内車両選択部５４は、渋滞末尾判断や送信範囲設定に使用するための情報を保存用配列ＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定する。具体的には、小領域内車両選択部５４は、小領域内車両検出部５３によりＶＤＡＴＡ［ｎ２］に設定された他車両情報を参照して、各小領域に存在する他車両の位置を判定する。そして、小領域内車両選択部５４は、各小領域毎に、自車両から最も近距離に存在する他車両を選択する。以下、選択された他車両を「選択他車両」という。小領域内車両選択部５４は、選択他車両についての他車両情報を、その小領域に対応するＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定する。ＳＤＡＴＡ［ｍ］は、例えば、以下のデータ構成を有している。
ＳＤＡＴＡ［ｍ］．ＩＤ ：選択他車両の車両ＩＤ
ＳＤＡＴＡ［ｍ］．ｘ ：選択他車両の位置ｘ
ＳＤＡＴＡ［ｍ］．ｙ ：選択他車両の位置ｙ
ＳＤＡＴＡ［ｍ］．θ ：選択他車両の進行方向θ
ＳＤＡＴＡ［ｍ］．ｖ ：選択他車両の走行速度ｖ

ここで、ｍは小領域を識別する番号（ｍ＝１、２、・・・、８）を表す。なお、小領域内に他車両が１台のみ存在する場合には、小領域内車両選択部５４は、当該１台の他車両を選択他車両として選択する。また、小領域内に他車両が存在しない場合には、小領域内車両選択部５４は、その小領域に対応するＳＤＡＴＡ［ｍ］に“０”を設定する。

図５（ａ）には、領域７及び領域８に他車両が存在しない場合の、実際の路上における走行状態を示す。図５（ｂ）には、図５（ａ）に示すような走行状態にある場合にＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定される他車両情報の一例を示す。図５（ｂ）に示すように、ＳＤＡＴＡ［７］及びＳＤＡＴＡ［８］には他車両情報が設定されず（“０”が設定される）、ＳＤＡＴＡ［１］〜ＳＤＡＴＡ［６］に他車両情報が設定されることとなる。

また、図６（ａ）には、領域１〜８の全ての小領域に他車両が存在する場合の、実際の路上における走行状態を示す。図６（ｂ）には、図６（ａ）に示すような走行状態にある場合にＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定される他車両情報の一例を示す。図６（ｂ）に示すように、全てのＳＤＡＴＡ［ｍ］（ｍ＝１，２，・・・，８）に他車両情報が設定されることとなる。

このように、小領域内に複数の他車両が存在する場合に、自車両の最も近くに存在する他車両を「選択他車両」として選択することで、以下で説明する送信範囲設定において、必要最小限の小さい面積を有する送信範囲を設定することができる。
表示装置１２は、例えば、ナビゲーションシステムであり、所定領域内に存在する他車両をモニタに表示し、自車両周囲の他車両の位置を運転者に提示する。

表示装置１２が行う表示処理を詳細に説明すると、まず、表示装置１２は、メモリに記憶されている表示フラグＦ１に基づいて、所定領域内に他車両が存在するか否かの判断を行う。具体的には、表示装置１２は、表示フラグＦ１に“１”が設定されている場合には、表示対象ありと判断する一方、表示フラグＦ１に“０”が設定されている場合には、表示対象無しと判断する。表示対象ありと判断された場合には、表示装置１２は、ＶＤＡＴＡ［ｎ２］に設定されている他車両情報に基づいて、所定領域に対応する地図上に他車両及び自車両を描画した画像データを生成し、画像をモニタに表示する。一方、表示対象なしと判断された場合には、表示装置１２は、所定領域に対応する地図の画像のみをモニタに表示する。

渋滞末尾判断部７は、自車走行速度検出装置６により検出された自車両の走行速度と、周囲車両検出部５により検出された他車両の位置とに基づいて、自車両が渋滞末尾の車両か否かを判断し、判断結果を送信範囲設定部８に出力する。本実施形態においては、渋滞末尾判断部７は、自車走行速度検出装置６によりＩＤＡＴＡに設定された情報で表される自車両の走行速度が予め設定された所定のしきい値（例えば時速１０ｋｍ）以下であり、かつ、自車両直後方の領域７と斜め右後方の領域８と斜め左後方の領域６とのうち少なくとも１の小領域に他車両が存在しない（すなわち、ＳＤＡＴＡ［６］とＳＤＡＴＡ［７］とＳＤＡＴＡ［８］との少なくとも１の配列に他車両情報が設定されていない）場合に、自車両が渋滞末尾の車両であると判断する。

なお、この渋滞末尾の判断方法は一例であり、例えば、自車両の加速度が頻繁に変化することや、ブレーキをかける回数が多いことや、領域７に他車両が存在しないことを、渋滞末尾の判断条件に加えても良い。
送信範囲設定部８は、渋滞末尾判断部７による判断結果から、自車両の前方及び後方のどれだけの範囲に自車両から送信される送信信号を到達させるべきかを設定し、その送信範囲を示す情報を送信出力設定部９に出力する。
具体的な送信範囲設定手順を説明する。送信範囲設定部８は、図７に示すように、自車両が渋滞末尾の車両である場合の送信範囲設定を行う渋滞末尾設定部８１と、自車両が渋滞末尾の車両でない場合の送信範囲設定を行う通常設定部８２とを備えている。

自車両が渋滞末尾の車両である場合に、渋滞末尾設定部８１は、自車両後方については、最大出力強度で自車両後方に送信信号を送信したときに送信信号が到達する領域を送信範囲として設定する。一方、自車両前方については、渋滞末尾設定部８１は、図４に示す領域１、領域２、領域３、領域４及び領域５に対応するＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定されている他車両情報で表される選択他車両の位置のうち、自車両から最も遠距離に存在する選択他車両の位置を判定する。そして、渋滞末尾設定部８１は、当該判定された位置が、送信信号を到達させるべき、自車両から最も離れた位置となるように送信範囲を設定する。図８には、自車両が渋滞末尾の車両である場合に、渋滞末尾設定部８１により設定された送信範囲の一例を示す。同図に示すように、自車両後方への送信範囲は、自車両前方への送信範囲に比較して大きくなる。このように、自車両後方への送信範囲を大きくすることで、後方から接近してくる他車両に対して適切な早いタイミングで送信信号を送信することができ、他車両は渋滞末尾を適切なタイミングで検出することができるため、他車両の運転者は急ブレーキをかける必要がなくなる。なお、自車両が渋滞末尾の車両である場合には、自車両後方に存在する他車両が少ないため、自車両後方への送信範囲を大きくしても、自車両が支障なく通信を行うことが可能な最大の他車両台数（以下「収容可能台数」という。）を超えることがない。

自車両が渋滞末尾の車両でない場合には、通常設定部８２は、自車両後方について、ＳＤＡＴＡ［ｍ］（ｍ＝６，７，８）各々に設定されている他車両情報で表される選択他車両の位置のうち、自車両から最も遠距離に存在する選択他車両の位置が、送信信号を到達させるべき、自車両から最も離れた位置となるように送信範囲を設定する。また、自車両前方についても同様に、通常設定部８２は、ＳＤＡＴＡ［ｍ］（ｍ＝１，２，３，４，５）に設定されている他車両情報で示される選択他車両の位置のうち、自車両から最も遠距離に存在する選択他車両の位置が、送信信号を到達させるべき、自車両から最も離れた位置となるように送信範囲を設定する。図９には、自車両が渋滞末尾の車両でない場合に、通常設定部８２により設定された送信範囲の例を示す。同図に示すように、自車両近傍に存在する他車両全てに送信信号が到達する最小限の領域が送信範囲となる。このように、自車両が渋滞末尾の車両でない場合には、必要最小限の送信範囲に送信信号を送信することとなるため、送信信号の送信周期が早い状態のままであっても、車両間通信装置は収容可能台数の範囲内で他車両と支障なく通信を行うことができ、自車両の最新情報を自車両近傍に存在する他車両に通知することができる。

送信出力設定部９は、送信範囲設定部８で設定された送信範囲に送信信号を到達させることが可能な出力電圧（以下「送信出力強度」という。）を設定する。この時に、送信出力設定部９は、アンテナ１−２からの自車両の後方に向けた送信出力強度ＳＢと、アンテナ１−１からの自車両の前方に向けた送信出力強度ＳＦとに分けて設定する。なお、送信範囲から送信出力強度を設定する演算式は、例えば、予め実験で小領域方向への送信距離と送信出力強度の関係を測定し、その関係式を示す情報をメモリに記憶しておく。送信出力設定部９は、設定した送信出力強度を示す情報を送信制御部１１に出力する。
なお、ここでは、自車両が渋滞末尾の車両である場合の送信出力強度の設定を「渋滞末尾出力設定」といい、自車両が渋滞末尾の車両でない場合の送信出力強度の設定を「通常出力設定」という。

自車情報生成部１０は、他車両に送信すべき自車情報を生成する。具体的には、自車情報生成部１０は、自車位置検出装置４から入力された自車両の位置及び進行方向と、自車走行速度検出装置６から入力された自車両の走行速度と、自車両の車両ＩＤとを含む自車情報をＰＤＡＴＡに設定する。ＰＤＡＴＡは、例えば、以下に示すデータ構成を有している。
ＰＤＡＴＡ．ＩＤ ：車両ＩＤ
ＰＤＡＴＡ．ｘ ：車両の位置ｘ
ＰＤＡＴＡ．ｙ ：車両の位置ｙ
ＰＤＡＴＡ．θ ：車両の進行方向θ
ＰＤＡＴＡ．ｖ ：車両の走行速度ｖ

ここで、自車両の車両ＩＤは、例えば、車両間通信装置の電源がＯＮされた時にランダムに３桁の数字を発生させたものを用いる。自車情報生成部１０は、所定周期毎にＰＤＡＴＡを送信制御部１１に出力する。
送信制御部１１は、自車情報生成部１０から入力されたＰＤＡＴＡを含む送信信号を生成し、当該生成した送信信号が送信範囲設定部８により設定された送信範囲に到達するように、送信出力設定部９から入力された送信出力強度で送信信号を出力するように制御する。送信信号は、アンテナ１−１，１−２を介して、設定された送信範囲に送信される。

次に、上記のように構成した車両間通信装置が行う処理手順を、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
まず、車両間通信装置の他車両情報受信部３は、他車両からの受信信号を受信する毎に割り込み処理を行い、受信信号に含まれる他車両情報をメモリに記憶する（ステップＳ１）。自車位置検出装置４は、自車両の位置情報を検出する（ステップＳ２）。自車走行速度検出装置６は、自車両の走行速度を検出する（ステップＳ３）。周囲車両検出部５は、所定領域内に存在する他車両の位置を検出する（ステップＳ４）。表示装置１２は、ナビゲーションシステムのモニタに表示すべき他車両が存在するか否かの判断を行う（ステップＳ５）。所定領域内に他車両が存在し、表示対象ありと判断された場合には（ステップＳ５；Ｙ）、表示装置１２は、地図及び他車両を含む画像をモニタに表示する（ステップＳ６）。ステップＳ６に次いで、渋滞末尾判断部７は、渋滞末尾判断データ（ＩＤＡＴＡとＳＤＡＴＡ［ｍ］）を算出し（ステップＳ８）、当該渋滞末尾判断データに基づいて自車両が渋滞末尾の車両か否かを判断する（ステップＳ９）。自車両が渋滞末尾の車両であると判断された場合には（ステップＳ９；Ｙ）、送信範囲設定部８の渋滞末尾設定部８１及び送信出力設定部９は渋滞末尾出力設定を行う（ステップＳ１０）。

一方、自車両が渋滞末尾の車両でないと判断された場合には（ステップＳ９；Ｎ）、送信範囲設定部８の通常設定部８２及び送信出力設定部９は、通常出力設定を行う（ステップＳ１１）。
一方、ステップＳ５において表示対象なしと判断された場合には、表示装置１２は所定領域に対応する地図の画像のみをモニタに表示し（ステップＳ７）、送信範囲設定部８の通常設定部８２及び送信出力設定部９は、通常出力設定を行う（ステップＳ１１）。

次に、自車情報生成部１０は自車情報を生成する（ステップＳ１２）。送信制御部１１は、生成された自車情報を含んだ送信信号を、所定周期毎に、送信範囲に到達するように送信する（ステップＳ１３）。
このように、本実施形態においては、従来技術のように自車両の走行速度に応じて送信信号の送信周期を変更することなく、自車両の走行速度と自車両近傍に存在する他車両の位置とに応じて送信信号の送信範囲を制御することにより、適切なタイミングで他車両に送信信号を送信するようにした。すなわち、自車両が渋滞末尾の車両でない場合には、送信範囲を自車両近傍の他車両を含む必要最小限の範囲とし、自車両と通信を行う他車両の数を少なくした。これにより、送信周期が短い周期のままであったとしても、自車両は、収容可能台数の範囲内で他車両と通信を行うことができる。従って、渋滞中であっても、自車両近傍の他車両は最新の自車両の位置情報等を取得することができる。

一方、自車両が渋滞末尾の車両である場合には、自車両後方への送信信号の到達距離が長くなるように送信範囲を設定するようにしたため、収容可能台数を超えることなく、渋滞に高速で接近してくる他車両に対して、早い適切なタイミングで自車両の位置情報等を通知することができる。
以上により、渋滞中に、送信範囲内の他車両が自車両の収容可能台数を超えてしまい、通信に支障が生じるという問題が発生することがなくなる。また、自車両が渋滞末尾の車両である場合に、後方から高速で接近してくる他車両への送信信号の送信タイミングが遅れるという問題が発生することがなくなる。

また、本実施形態においては、所定領域を小領域に分割し、各小領域内において最も自車両に近い他車両の位置を配列ＳＤＡＴＡ［ｍ］を用いて管理するようにしたため、車両間通信装置は、渋滞末尾の判断処理や送信範囲の設定等の各種設定処理を容易に行うことができる。なお、上述した実施形態においては、同一の８つの小領域を用いて、渋滞末尾の判断処理と送信範囲の設定処理との両方を行ったが、渋滞末尾判断を行う小領域と送信範囲設定を行う小領域とを別々に定義し、異なる小領域を用いて処理を行ってもよい。また、より多くの小領域に分割した場合には、より精密に自車両近傍に存在する他車両を管理することができ、精度の高い処理を行うことが可能となる。

なお、自車両が渋滞末尾の車両であると判断された場合の送信範囲設定として、次の変形例が考えられる。すなわち、送信範囲設定部８は、自車両の後方から接近してくると想定される他車両の位置を演算し、当該他車両の位置を考慮に入れて送信範囲を設定する。
例えば、図１０に示すように、領域８に対応する路面上に他車両が存在しない場合には、送信範囲設定部８は、領域８の後方から自車両に接近してくると想定される他車両の位置を演算し、当該演算した位置を含む他車両情報をＳＤＡＴＡ［８］に設定する。図１０に示す例では、全てのＳＤＡＴＡ［ｍ］（ｍ＝１、２、・・・、８）のうち、自車両から最も離れた他車両の位置を示す配列はＳＤＡＴＡ［８］となるため、送信範囲設定部８は、ＳＤＡＴＡ［８］で示される位置が、送信信号を到達させるべき、自車両から最も離れた位置となるように送信範囲を設定する。

なお、他の変形例として、送信範囲設定部８は、所定時間経過後に、領域８内に進入すると想定される他車両の位置を演算し、当該位置を示す情報をＳＤＡＴＡ［８］に設定するようにしてもよい。また、他の変形例として、自車両が渋滞末尾の車両であると否とに関わらず、領域１〜８のいずれかの小領域に他車両が存在しない場合には、所定時間後に当該小領域内に存在すると想定される他車両に関する他車両情報をＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定してもよい。例えば、自車両の側方の領域４又は領域５に他車両が存在しない場合には、送信範囲設定部８は、レーン合流時に想定される他車両の他車両情報をＳＤＡＴＡ［４］又はＳＤＡＴＡ［５］に設定する。ただし、例えば、領域３、領域５及び領域８の全ての小領域に他車両が存在しない場合には、送信範囲設定部８はレーンがないと判断し、他車両情報をＳＤＡＴＡ［３］、ＳＤＡＴＡ［５］及びＳＤＡＴＡ［８］に設定しないようにする。なお、想定される他車両の位置の算出式については、実験や統計、シミュレーション等により、想定される他車両の位置を算出する式を予め求めておき、当該算出式を示す情報をメモリに記憶させておくようにするとよい。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、渋滞末尾判断部７は、自車走行速度検出装置６により検出された自車両の走行速度と、周囲車両検出部５により検出された他車両の位置とに基づいて、自車両が渋滞末尾の車両か否かを判断し、送信範囲設定部８は、渋滞末尾判断部７による判断結果を用いて送信範囲の設定を行ったが、第２の実施の形態においては、送信範囲設定部８は、渋滞末尾判断部７による判断結果を用いずに、直接、周囲車両検出部５により検出された他車両の位置に基づいて送信範囲を設定する。

図１２には、第２の実施の形態に係る車両間通信装置の構成を示す。第２の実施の形態に係る車両間通信装置の構成が第１の実施の形態に係る車両間通信装置の構成と異なる点は、渋滞末尾判断部７と表示装置１２とが構成要素となっていない点である。
他の異なる点としては、第２の実施の形態に係る送信範囲設定部８は、第１の実施の形態に係る送信範囲設定部８と異なる演算アルゴリズムを用いて送信範囲を設定する。すなわち、送信範囲設定部８は、周囲車両検出部５により検出された他車両の位置に基づいて、他車両が存在しない小領域方向への送信信号の到達距離が、他車両が存在する小領域方向への送信信号の到達距離よりも長くなるように送信範囲を設定する。

ここで、所定領域及び小領域を、図３及び図４に示すように第１の実施の形態と同様に定義し、例えば、直前方の領域である領域２のみに他車両が存在しない場合を考える。この場合には、送信範囲設定部８は、領域２の方向への送信信号の到達距離が、領域２以外の小領域の方向への送信信号の到達距離よりも長くなるように送信範囲を設定する。領域２以外の各小領域に他車両が存在しない場合についても同様に、送信範囲設定部８は送信範囲の設定を行う。このため、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態のように自車両の後方に限らず、前方や側方への送信範囲が大きくなる場合がある。

一方、全小領域に他車両が存在する場合には、送信範囲設定部８は、各小領域内で選択された選択他車両のうち自車両から最も離れた選択他車両の位置が、送信信号を到達させるべき、自車両から最も離れた位置となるように送信範囲を設定する。
上述した構成以外は第１の実施の形態における構成と同様であるため、重複した説明を省略する。

以上のような構成により、自車両の特定の方向に他車両が存在しない場合には、当該特定の方向にのみ送信距離が長くなるような送信範囲に変更することができる。また、全小領域に他車両が存在する場合には、自車両の近傍に存在する他車両を含む小さい送信範囲に変更することができ、車両間通信装置は、収容可能台数を超えないように送信範囲を制御して車両間通信を行うことができる。

なお、以上説明した実施形態においては、所定領域を小領域に分割し、当該小領域に対応する他車両情報に基づいて各種判断を行ったが、これは一例に過ぎず、例えば、所定領域を小領域に分割することなく、所定領域内の他車両情報そのものを用いて各種判断を行うようにしてもよい。例えば、各小領域に他車両が存在するか否かに関わりなく、送信範囲設定部８は、周囲車両検出部５により検出される他車両の数が多くなるにしたがって、送信範囲が小さくなるように設定を行うようにしてもよい。

また、他の変形例として、送信範囲設定部８は、送信範囲内の他車両の数が収容可能台数を超えないように送信範囲の設定を行うようにしてもよい。この場合には、送信範囲や送信周期と収容可能台数との関係式を示す情報等の、収容可能台数を演算するための情報をメモリに記憶しておく必要がある。
また、他の変形例として、送信範囲設定部８は、周囲車両検出部５により検出された他車両の位置と、自車走行速度検出装置６により検出された自車両の走行速度との両方に基づいて、送信範囲を設定するようにしてもよい。この場合には、送信範囲設定部８は、所定領域内に存在する他車両の数が多くなるにしたがい送信範囲が小さくなるように、かつ、自車両の走行速度が遅くなるにしたがい送信範囲が小さくなるように送信範囲の設定を行うようにするとよい。

また、上述した実施形態においては、送信出力強度を調整することにより出力範囲を制御するとして説明したが、例えば、アンテナの向きや、送信信号を出力するアンテナの本数を変更することによって、出力範囲を制御するようにしてもよい。また、３本以上のアンテナを用いて、前後方向に限らず、全方向に対する送信範囲の制御を精密に行うようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る車両間通信装置の構成を示す図である。 同実施の形態に係る周囲車両検出部の構成を示す図である。 同実施の形態に係る所定領域の定義方法を説明するための図である。 同実施の形態に係る所定領域を小領域に分割する方法を説明するための図である。 （ａ）は、領域７及び領域８に他車両が存在しない場合の走行状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す走行状態である場合にＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定される他車両情報の一例を示す図である。 （ａ）は、全ての小領域に他車両が存在する場合の走行状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す走行状態である場合にＳＤＡＴＡ［ｍ］に設定される他車両情報の例を示す図である。 同実施の形態に係る送信範囲設定部の構成を示す図である。 同実施の形態に係る自車両が渋滞末尾の車両である場合に、設定された送信範囲の一例を示す図である。 同実施の形態に係る自車両が渋滞末尾の車両でない場合に、設定された送信範囲の一例を示す図である。 同実施の形態に係る想定された他車両位置と送信範囲とを示す図である。 同実施の形態に係る車両間通信装置が行う処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る車両間通信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１−１，１−２ アンテナ
２ 送受信切換え部
３ 他車両情報受信部
４ 自車位置検出装置
５ 周囲車両検出部
５１ 所定領域定義部
５２ 所定領域分割部
５３ 小領域内車両検出部
５４ 小領域内車両選択部
６ 自車走行速度検出装置
７ 渋滞末尾判断部
８ 送信範囲設定部
８１ 渋滞末尾設定部
８２ 通常設定部
９ 送信出力設定部
１０ 自車情報生成部
１１ 送信制御部
１２ 表示装置
２０ 処理装置
３０ 通信装置

Claims (6)

1. 自車両に搭載され、他車両との通信を行う車両間通信装置において、
   自車両の位置を含む所定領域内に存在する他車両を検出する周囲車両検出手段と、
   前記周囲車両検出手段により検出された他車両の位置に基づいて自車両から送信される送信信号が到達すべき領域である送信範囲を設定する送信範囲設定手段と、
   前記送信範囲設定手段により設定された送信範囲に到達するように前記送信信号を送信する送信制御手段と
   を備えることを特徴とする車両間通信装置。
2. 前記周囲車両検出手段は、前記所定領域を仮想的に小領域に分割し、該分割された各小領域内に他車両が存在するか否かを検出する小領域内車両検出手段を備え、
   前記送信範囲設定手段は、前記小領域内車両検出手段により他車両が存在しないと判定された小領域方向への前記送信信号の到達距離が、他車両が存在すると判定された小領域方向への前記送信信号の到達距離よりも長くなるように、前記送信範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両間通信装置。
3. 前記送信範囲設定手段は、前記周囲車両検出手段により検出される他車両の数が多くなるにしたがって前記送信範囲が小さくなるように、前記送信範囲を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両間通信装置。
4. 自車両に搭載され、他車両との通信を行う車両間通信装置において、
   自車両の走行速度を検出する自車走行速度検出手段と、
   自車両の位置を含む所定領域内に存在する他車両を検出する周囲車両検出手段と、
   前記自車走行速度検出手段により検出された自車両の走行速度及び前記周囲車両検出手段により検出された他車両の位置に基づいて自車両が渋滞末尾の車両か否かを判断する渋滞末尾判断手段と、
   前記渋滞末尾判断手段による判断結果に基づいて自車両から送信される送信信号が到達すべき領域である送信範囲を設定する送信範囲設定手段と、
   前記送信範囲設定手段により設定された送信範囲に到達するように前記送信信号を送信する送信制御手段と
   を備え、
   前記送信範囲設定手段は、前記渋滞末尾判断手段により自車両が渋滞末尾の車両であると判断された場合の前記送信信号の自車両後方への到達距離が、自車両が渋滞末尾の車両でないと判断された場合よりも長くなるように、前記送信範囲を設定することを特徴とする車両間通信装置。
5. 前記周囲車両検出手段は、前記所定領域を、自車両の直前方の領域、斜め右前方の領域、斜め左前方の領域、右側の領域、左側の領域、直後方の領域、斜め右後方の領域、及び、斜め左後方の８つの小領域に仮想的に分割し、該分割された各小領域内に他車両が存在するか否かを検出する小領域内車両検出手段を備え、
   前記渋滞末尾判断手段は、前記自車走行速度検出手段により検出された自車両の走行速度が所定のしきい値以下であり、かつ、前記小領域内車両検出手段により、前記直後方の領域と前記斜め右後方の領域と前記斜め左後方の領域との少なくとも１の小領域内に他車両が存在しないことが検出された場合に、自車両が渋滞末尾の車両であると判断することを特徴とする請求項４に記載の車両間通信装置。
6. 前記送信範囲設定手段は、前記送信範囲内の他車両の数が、自車両が通信を行うことが可能な最大台数である収容可能台数を超えないように、前記送信範囲を設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両間通信装置。

Images