JP2006323766A

JP2006323766A - 車両用通信装置

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Publication number: JP2006323766A
Application number: JP2005148380A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Suzuki; 雅邦鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】光を照射することにより車両が光信号として情報を送受信する技術を有効に利用し、安全性または交通の円滑性を向上させる。
【解決手段】車両用通信装置において、ＥＣＵ１００は、車両１０へ与えられ得るまたは車両１０が与え得る危険の度合いを示す危険度を判断する。テールランプ１６は、ＥＣＵ１００により判断された危険度を示す情報を送信する。記憶手段は、層別された複数の危険度のランクを記憶する。ＥＣＵ１００は、危険度が複数のランクのいずれのランクに該当するかを判断し、テールランプ１６は、ＥＣＵ１００により判断されたランクを示す情報を送信する。テールランプ１６は、所定の頻度により情報を送信するものであって、ＥＣＵ１００により判断された危険度に応じて頻度を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用通信装置に関し、特に、光信号を送受信する車両用通信装置に関する。

近年、車両間において相互に情報を送受信することにより車両の安全および車両の円滑な走行に役立てる技術の開発が進められている。このような車両間の通信を行う通信装置としては、電波により情報を送受信をするものが一般的に用いられている。一方、電波により車両間で情報の送受信を行う場合には、たとえば同時に複数の車両から情報を受信する場合など複数の車両間での通信が同時に行われたときに、情報が重畳してしまい本来対象とすべき情報を特定することが困難になってしまう可能性がある。

このため、たとえば特許文献１では、伝達すべき情報に相応するパルス状の光信号を対象物に取り付けられた少なくとも１つの発光性の半導体素子を介して送信し、光信号を車両に配置された光電式の受信装置を介して受信し、受信信号に相応する情報を車両に表示させることにより車両へ情報を伝達する送受信装置などが提案されている。また、たとえば特許文献２では、光に信号を重畳して車両間で通信を行うものであって、自動的にまたはユーザの要求によって信号を送受信し、相手方からの情報に返信する際に相手方の車両の識別情報をキーとして送信する車両用通信装置が提案されている。
特開２０００−２２２６８４号公報特開２００４−３２６７０５号公報

しかし、車両へ与えられ得るまたは車両が与え得る危険をより効果的に回避するなどのために、光を照射することにより車両が光信号として情報を送受信する技術をさらに有効に利用することが求められている。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光を照射することにより車両が光信号として情報を送受信する技術を有効に利用し、安全性または交通の円滑性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用通信装置は、車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、車両へ与えられ得るまたは車両が与え得る危険の度合いを示す危険度を判断する危険度判断手段をさらに備える。送信手段は、危険度判断手段により判断された危険度を示す情報を送信する。この態様によれば、この情報を受信する対象物は、受信された情報に基づいて、たとえば危険度に応じて対応を変更するなど、危険の回避に対して柔軟な対応が可能となる。

層別された複数の危険度のランクを記憶する記憶手段をさらに備えてもよい。危険度判断手段は、危険度が複数のランクのいずれのランクに該当するかを判断し、送信手段は、危険度判断手段により判断されたランクを示す情報を送信してもよい。この態様によれば、たとえば予めランクに応じた対応を決めておくことなどが可能となり、円滑に危険を回避することができる。

本発明の別の態様もまた、車両用通信装置である。この装置は、車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、車両へ与えられ得るまたは車両が与え得る危険の度合いを示す危険度を判断する危険度判断手段をさらに備える。送信手段は、所定の頻度により情報を送信するものであって、危険度判断手段により判断された危険度に応じて頻度を変更する。この態様によれば、たとえば危険度に応じて送信手段が情報を送信する頻度を高めることができ、この情報を受信する対象物は、受信された情報に基づいて迅速に対応することができる。

本発明のさらに別の態様もまた、車両用通信装置である。この装置は、車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、送信手段は、車両が停止しているときに車両が停止していることを示す停止情報を送信する。この態様によれば、たとえばその車両に向かって走行する他の車両がこの停止情報を受信することにより走行方向にある車両が停止中であることを正確に認識することができるなど、車両周辺の環境を安全なものとすることができる。

本発明のさらに別の態様もまた、車両用通信装置である。この装置は、車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、送信手段は、車両が所定の速度よりも低い速度で走行しているときに車両が低速で走行していることを示す低速走行情報を送信する。この態様によれば、たとえばその車両に向かって走行する他の車両がこの低速走行情報を受信することにより走行方向にある車両が低速走行中であることを正確に認識することができるなど、車両周辺の環境を安全なものとすることができる。

本発明のさらに別の態様もまた、車両用通信装置である。この装置は、車両に設けられ、照射された光信号として所定の情報を受信する受信手段を備える車両用通信装置において、受信手段は、車両が停止しているときに、車両が制動力を制御するため、車両に向かって走行する他の車両の速度または他の車両のブレーキ操作のタイミングを受信する。この態様によれば、たとえば、車両に向かって走行する他の車両の速度が速い場合または他の車両のブレーキ操作のタイミングが遅い場合にブレーキ液圧を増圧させるなどの制御もでき、車両の停止中に他の車両が衝突した場合においてもその影響を低減することが可能となる。

本発明のさらに別の態様もまた、車両用通信装置である。この装置は、車両に設けられ、照射された光信号として所定の情報を受信する受信手段と、車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、受信手段は、第１対象物により送信された情報を受信し、送信手段は、第１対象物により送信された情報を第２対象物に送信する。この態様によれば、受信して得られた情報を他の対象物とも共有することができる。また、たとえば第１対象物と第２対象物が離れている場合や第１対象物と第２対象物との間に障害物がある場合のように、第１対象物により発信された情報を第２対象物が直接受信することができない場合においても、第２対象物が第１対象物により発信された情報を間接的に情報を受信することが可能となる。

本発明の車両用通信装置によれば、光を照射することにより車両が光信号として情報を送受信する技術を有効に利用し、安全性または交通の円滑性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両１０の全体構成図である。本図では、主に車両用通信装置が情報を送信するための構成を記載する。本実施形態に係る車両用通信装置は、電子制御ユニット１００（以下「ＥＣＵ１００」という）、ヘッドライト１２、スモールランプ１４、テールランプ１６、ブレーキランプ１７、ウィンカ１８などにより構成される。

ヘッドライト１２、スモールランプ１４、テールランプ１６、ブレーキランプ１７、ウィンカ１８は、その目的は各々異なるが、いずれも光を照射する光照射装置として機能する。本実施形態において、これらの光照射装置はＬＥＤ（発光ダイオード）により光を照射する。ＬＥＤはメガヘルツといった高い周波数によるパルス駆動で駆動することが可能であり、このため、人間が目視により認識可能な周波数以上で駆動することができる。本実施形態に係る車両用通信装置は、この点に着目し、これらの光照射装置が光を照射している間に、光信号を重畳して情報を他の対象物に送信する。これにより、これらの光照射装置の機能を損ねることなく、他の対象物に所定の情報を送信することが可能となる。

前方車間距離センサ２２は、レーザにより前方の車両などとの車間距離を検出し、後方車間距離センサ２４は、レーザにより後方の車両などとの車間距離を検出する。車速センサ２０は、車輪の回転を検出することにより、車両の速度である車速を検出する。車速センサ２０は、コイルピックアップ型回転センサ、ホールＩＣ回転センサ、またはエンコーダなどの回転センサのいずれかが適宜採用される。また、ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダル２６が操作されたことを検出する。これらの各種のセンサはＥＣＵ１００に接続されており、各センサの検出結果は、ＥＣＵ１００に出力される。ＥＣＵ１００は、これらのセンサの検出結果に基づいて、光照射装置のいずれかに、光照射装置が照射する光に光信号を重畳して所定の情報を送信する。なお、ＥＣＵ１００は、他の車両などの対象物から光信号として送信された情報を後述する前方受信装置５０または後方受信装置５２などにより受信し、この受信した情報に基づいて、もしくは車両室内にいる者からの入力などにより、光信号として所定の情報を送信ることができる。

図２は、第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両１０の全体構成図である。本図では、主に車両用通信装置が情報を受信し、受信された情報に基づいて車両１０において制御を行う場合の構成を記載する。本実施形態に係る車両用通信装置は、図１に示されるものの他に、さらに前方受信装置５０、後方受信装置５２などにより構成される。

前方受信装置５０および後方受信装置５２は、ＣＣＤセンサなどの光信号を受信可能なセンサによって構成される。なお、後方視界を得るためのものであって、車両１０が後退するときに車両１０の室内に設けられたディスプレイに後方視界を表示することにより、後退時の運転の安全性を確保するバックアイカメラが、後方受信装置５２として機能してもよい。前方受信装置５０および後方受信装置５２はＥＣＵ１００に接続されており、これらの検出結果はＥＣＵ１００に送信される。

車両１０は、エンジン６０を有しており、エンジン６０は、吸気通路６２、スロットル弁モータ６４、スロットル弁６６を有している。アクセルペダル３０はＥＣＵ１００に接続されており、アクセルペダル３０が操作されるとその操作量を示す情報がＥＣＵ１００に出力される。スロットル弁モータ６４はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００は、アクセルペダル３０の操作量に応じてスロットル弁モータ６４に駆動信号を出力してスロットル弁６６を開弁または閉弁する。ＥＣＵ１００はこのようにスロットル弁６６の開度を制御することにより、エンジン６０のエンジントルクを制御する。

また、車両１０は、車輪に制動力を与えるブレーキのブレーキ液圧を制御する油圧システム８０を有している。油圧システム８０は、各車輪に設けられたホイールシリンダ８２に連通されており、ブレーキ液圧であるホイールシリンダ圧を制御することにより車両１０の制動力を制御する。本実施形態に係る油圧システム８０は、電子制御ブレーキシステムが採用されている。ＥＣＵ１００は、ブレーキペダル２６の操作量および車速などの各種の情報に基づいて、油圧システム８０の後述する増圧用リニアバルブや減圧用リニアバルブなどを制御することにより、ブレーキ液圧としてのホイールシリンダ圧を制御する。

図３は、第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。本図において、第１車両１０Ａおよび第２車両１０Ｂは走行中であり、第１車両１０Ａが前方車両、第２車両１０Ｂが第１車両１０Ａの後方に位置する後続車両であるものとする。

本実施形態において、第１車両１０Ａは、後方車間距離センサ２４により、後続車両である第２車両１０Ｂとの車間距離を検出する。第１車両１０Ａのテールランプ１６が点灯されている場合、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００は、後方車間距離センサ２４の検出結果、および車速センサ２０の検出結果などに基づいて、テールランプ１６が照射する光に信号を重畳させ、光信号として情報を第２車両１０Ｂに送信する。

車間距離が短ければ第１車両１０Ａと第２車両１０Ｂとが衝突する危険度が高まることから、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００は、後方車間距離センサ２４の検出結果、および車速センサ２０の検出結果などに基づいて、第１車両１０Ａへ与えられ得るまたは第２車両１０Ｂが与え得る危険の度合いを示す危険度を判断し、この危険度を示す情報をテールランプ１６により第２車両１０Ｂに送信する。本実施形態においては、ＥＣＵ１００は、現在の第１車両１０Ａと第２車両１０Ｂとの車間距離および第１車両１０Ａの速度が、予め層別された複数の危険度のランクのいずれのランクに該当するかを判断し、この危険度のランクをテールランプ１６により第２車両１０Ｂに送信する。これにより、第２車両１０Ｂは、たとえば予めランクに応じた対応を決めておくなど、この危険度のランクに応じた車両の制御を行うことが可能となり、円滑に危険を回避することができる。危険度を示す情報は、このようなランクでなくてもよく、例えば第１車両１０Ａと第２車両１０Ｂとの車間距離を示す情報や第１車両１０Ａの車速を示す情報でもよい。この場合、第２車両１０Ｂがこれらの情報に基づいて危険度を演算すればよい。

また、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００は、この危険度を示す情報が含まれる所定の情報を第２車両１０Ｂに送信する送信頻度をこの危険度に応じて変更する。具体的には、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００は、危険度が低い場合にはこの所定の情報を第２車両１０Ｂに送信する送信頻度を低くし、危険度が高い場合にはこの送信頻度を高くする。これにより、この情報を受信する対象物は、受信された情報に基づいて迅速に対応することができる。

なお、本実施形態において、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００が危険度を判断する場合に、本図における第１車両１０Ａの車速ではなく、第２車両１０Ｂが第２車両１０Ｂの車速を第１車両１０Ａに照射する光信号として第１車両１０Ａに送信し、第２車両１０Ｂの車速信号を受信した第１車両１０Ａは、この第２車両１０Ｂの車速と、第１車両１０Ａと第２車両１０Ｂとの車間距離から危険度を判断してもよい。また、第１車両１０ＡのＥＣＵ１００は、第１車両１０Ａの車速、および後方車間距離センサ２４により検出された第１車両１０Ａと第２車両１０Ｂとの車間距離の変化率から第２車両１０Ｂの車速を算出してもよい。これにより、第２車両１０Ｂの速度も考慮して危険度を判断することができる。

図４は、第１の実施形態に係る車両用通信装置が情報を送信する場合のＥＣＵ１００の機能ブロック図である。ＥＣＵ１００は、各種の情報を記憶し、演算する主制御部１１０、および送信制御部１４０などを有している。主制御部１１０は各種の情報を記憶するＲＯＭ１３０、および各種の情報を算出する演算ユニット１２０を有している。

主制御部１１０は、車速センサ２０、前方車間距離センサ２２、後方車間距離センサ２４、ブレーキセンサ２８などから検出結果の入力を受ける。主制御部１１０の演算ユニット１２０は、車間距離演算部１２２および車速演算部１２４を有している。車間距離演算部１２２は、前方車間距離センサ２２および後方車間距離センサ２４の検出結果から前方車両や後続車両との車間距離を算出する。車速演算部１２４は、車速センサ２０の検出結果から車速を算出する。

ＲＯＭ１３０は危険度を示すランクを記憶するランク記憶部１３２を有している。ランク記憶部１３２に記憶されたランクは、層別された複数のランクと、車間距離と車速が対応づけられたテーブルとして記憶されている。演算ユニット１２０はランク判断部１２６を有しており、ランク判断部１２６は、車間距離演算部１２２によって算出された車間距離と、車速演算部１２４によって算出された車速とを比較する。これにより、現在の車両の状況がどの危険度のランクに該当するかを判断する。

主制御部１１０により判断された危険度のランクは、送信制御部１４０に出力される。送信制御部１４０は、図示しない駆動回路および変調器を有しており、この変調器によって駆動回路から出力される駆動電流に信号が重畳される。変調器によって信号を変調する変調方式は、ＡＭ変調、ＦＭ変調、パルス幅変調、パルスコード変調などの各種の変調方式のいずれかが適宜採用される。送信制御部１４０は、主制御部１１０から出力された危険度のランクを含む所定の情報を、ヘッドライト１２、スモールランプ１４、テールランプ１６、ブレーキランプ１７、ウィンカ１８などの光照射装置により外部へ光信号として出力する。この場合、これらの光照射装置によって光信号を送信する必要性が高い場合や低い場合があることから、これらの光照射装置によって外部に光信号を送信するときは、ＥＣＵ１００の送信制御部１４０は、所定の送信頻度で外部に光信号を送信する。本実施形態においては、送信制御部１４０は、ランク記憶部１３２に記憶された危険度のランクに応じた送信頻度を取得し、この送信頻度により外部へ光信号として情報を出力する。

図５（ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態に係る車両用通信装置の危険度のランクを示すテーブルである。本実施形態において、危険度のランクを示すテーブルは車両の速度ごとに設けられている。ＥＣＵ１００は、検出された車両の速度から、いずれのテーブルを使用するかをまず判断する。たとえば、Ｖ_１が時速８０キロメートル、Ｖ_２が時速１００キロメートルであって、車両の速度が９０キロメートルである場合、ＥＣＵ１００は、図５（ａ）のテーブルを使って危険度のランクを判断する。

ＥＣＵ１００は、採用したテーブルの車間距離と前方車間距離センサ２２または後方車間距離センサ２４により検出された車間距離とを比較し、危険度のランクを判断する。たとえば、車間距離がそれぞれＬ_１が５０メートル、Ｌ_２が８０メートル、Ｌ_３が６０メートル、Ｌ_４が１００メートルなどに設定されている場合、車両の時速が１１０キロメートルで車間距離が８０メートルの場合、危険度のランクは「中」となる。

また、外部に光信号として情報を送信する送信頻度は、図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、各危険度のランクに対応して設けられている。これらの送信頻度は、たとえばＦ_１が１００ミリ秒、Ｆ_２が２００ミリ秒、Ｆ_３が５００ミリ秒などの値を示す情報とされる。

図６は、第１の実施形態に係る車両用通信装置の送信頻度を示す図である。本図において、横軸は時間であり、所定間隔ごとに現れる凸部は光信号として光照射装置が照射する光に重畳されるパルス信号である。

危険度のランクが低い場合には、光信号を外部に送信する送信頻度は、低いＦ_３とされる。これにより、危険度が低い場合には光信号を送信する負担を軽減することができる。例えば車間距離が短くなることなどにより、ＥＣＵ１００が危険度のランクが中であると判断すると、ＥＣＵ１００は、送信頻度をＦ_３よりも高いＦ_２に変更する。さらに車間距離が短くなることなどにより、ＥＣＵ１００が危険度のランクが高と判断すると、ＥＣＵ１００は、送信頻度をＦ_２よりもさらに高いＦ_１に変更する。これにより、危険度が高い車両から送信された情報を他の車両が迅速に受信する可能性を高めることができ、安全性を向上させることができる。

図７は、第１の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、所定時間ごとに繰り返される。

まず、ＥＣＵ１００は、光照射装置はオンか否かを判断する（Ｓ１１）。本実施形態においては、後続車両に光信号を送信するものであることから、本フローチャートにおける光照射装置は後続車両に光を照射することが可能なテールランプ１６または後方のウィンカ１８である。光照射装置はオフと判断された場合（Ｓ１１のＮ）、光照射装置により光信号を送信することができないため本フローチャートにおける処理を終了する。

送信用ランプはオンと判断された場合（Ｓ１１のＹ）、ＥＣＵ１００は、後続車両があるか否かを判断する（Ｓ１２）。後続車両があるか否かは、例えば後方車間距離センサ２４の検出結果に基づいて判断する。後続車両がないと判断された場合（Ｓ１２のＮ）、後続車両との関係における危険度はないと判断され、本フローチャートにおける処理を終了する。

後続車があると判断された場合（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ１００は、危険度のランクを判定する（Ｓ１３）。この危険度のランクの判定は、前述のように車速と車間距離に基づいて行われる。危険度のランクが判定されると、ＥＣＵ１００は、危険度は高か否かを判断する（Ｓ１４）。危険度は高と判断された場合（Ｓ１４のＹ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度Ｆを最も高いＦ_１に設定し（Ｓ１５）、この送信頻度Ｆ_１で危険度のランク情報を含む所定の情報を光信号として外部に送信する（Ｓ１６）。

危険度は高でないと判断された場合（Ｓ１４のＮ）、ＥＣＵ１００は、危険度は中か否かを判断する（Ｓ１７）。危険度は中と判断された場合（Ｓ１７のＹ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度ＦをＦ_２に設定し（Ｓ１８）、この送信頻度Ｆ_２で危険度のランク情報を含む所定の情報を光信号として外部に送信する（Ｓ１９）。

危険度は中でないと判断された場合（Ｓ１７のＮ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度Ｆを最も低いＦ_３に設定し（Ｓ２０）。この送信頻度Ｆ_３で危険度のランク情報を含む所定の情報を光信号として外部に送信する（Ｓ２１）。危険度のランク情報が送信されると、本フローチャートにおける処理を終了する。

図８は、第１の実施形態に係る車両用通信装置が情報を受信する場合のＥＣＵ１００の機能ブロック図である。ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータによる演算ユニット１２０、ＲＯＭ１３０、ＲＡＭ１３５、Ｉ／Ｏポートなどを含む主制御部１１０を有している。また、ＥＣＵ１００は、油圧システム制御部１５０を有している。油圧システム制御部１５０は、開弁されることによりホイールシリンダ圧を増圧する増圧弁として機能する増圧用リニアバルブ８４、開弁されることによりホイールシリンダ圧を減圧する減圧弁として機能する減圧用リニアバルブ８６、増圧用リニアバルブ８４および減圧用リニアバルブ８６を制御してホイールシリンダ圧を制御し、制動力制御手段として機能するリニアバルブ制御部１５２、ポンプモータ８８を制御するポンプモータ制御部１５６、マスタ遮断弁９０を制御するマスタ遮断弁制御部１５８などから構成され、それぞれ油圧システム８０の増圧用リニアバルブ８４、減圧用リニアバルブ８６、ポンプモータ８８、マスタ遮断弁９０に接続されている。このＥＣＵ１００および油圧システム８０により、制動力制御手段として機能する電制御ブレーキシステムが構成される。

主制御部１１０のＩ／Ｏポートには、図示しないストロークセンサ、アキュムレータ圧センサ、マスタ圧センサ、ホイールシリンダ圧センサが接続されており、演算ユニット１２０には、ブレーキペダル２６のストローク信号、アキュムレータ圧信号、マスタ圧信号、ホイールシリンダ圧信号が入力される。演算ユニット１２０は、入力されたこれらの信号に基づき、ＲＯＭ１３０に格納されたプログラムを利用して、各車輪の目標ホイールシリンダ圧を演算する。リニアバルブ制御部１５２は、ホイールシリンダ圧が演算された目標ホイールシリンダ圧となるよう、増圧用リニアバルブ８４および減圧用リニアバルブ８６を制御する。このようにして電子制御ブレーキシステムは、各車輪に最適な制動力を与えている。

この電子制御ブレーキシステムは、本実施形態に係る車両用通信装置により受信した情報に基づいて、車輪に与える制動力を制御する。ＥＣＵ１００は、前方受信装置５０および後方受信装置５２が光信号として受信した他の車両などの対象物から送信された情報の入力を受ける。本実施形態においては、ＥＣＵ１００は、前方車両から受信した危険度のランクを示す情報の入力を受ける。また、ＥＣＵ１００は、車速センサ２０および前方車間距離センサ２２から検出結果の入力を受ける。主制御部１１０の演算ユニット１２０は、ＲＯＭ１３０に格納されたテーブルなどを利用し、入力された危険度のランクを示す情報から、危険度のランク、および危険度を低減するための目標車速や目標車間距離を演算する。演算ユニット１２０は、この目標車速と目標車間距離と、車速センサ２０および前方車間距離センサ２２の検出結果から算出した車速と車間距離を比較する。目標車速よりも実際の車速が高い、または目標車間距離よりも実際の車間距離が短い場合は、演算ユニット１２０は、車速を低減させるまたは車間距離を長くするために、車輪に与えるべき制動力を算出し、リニアバルブ制御部１５２に出力する。リニアバルブ制御部１５２は、入力された制動力を実現するよう、増圧用リニアバルブ８４を開弁し、ホイールシリンダに圧力を与えてブレーキを作動させ、車輪に適度に制動力を与える。実際の車速および実際の車間距離が目標車速および目標車間距離の範囲内となったときに、リニアバルブ制御部１５２は、増圧用リニアバルブ８４を閉弁し、減圧用リニアバルブ８６を開弁することによりホイールシリンダへ与えていた圧力を解除し、ブレーキの作動を停止させる。これにより、ＥＣＵ１００は、他の車両から受信した危険度を示す情報を利用して車両間の安全性を高めることができる。

また、ＥＣＵ１００は、エンジントルク制御手段として機能するスロットル制御部１６０を有している。前述のように、演算ユニット１２０は、この目標車速と目標車間距離と、車速センサ２０および前方車間距離センサ２２の検出結果から算出した車速と車間距離を比較する。目標車速よりも実際の車速が高い、または目標車間距離よりも実際の車間距離が短い場合は、演算ユニット１２０は、車速を低減させる、または車間距離を長くするためにエンジン６０が発生するべき目標エンジントルクを算出し、スロットル制御部１６０に出力する。スロットル制御部１６０は、目標エンジントルクの入力を受け、スロットル弁モータ６４に駆動信号を出力する。スロットル弁モータ６４は、駆動信号の入力を受けてスロットル弁６６を適度に閉弁する。これにより、過度のエンジントルクを低減する。実際の車速および実際の車間距離が目標車速および目標車間距離の範囲内となったときに、スロットル制御部１６０は、スロットル弁６６を開弁するようにスロットル弁モータ６４に駆動信号を出力する。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。本図において、第３車両１０Ｃは停止中であり、第４車両１０Ｄは第３車両１０Ｃに向かって走行中であるものとする。なお、第１の実施形態と同一の箇所については説明を省略する。

第３車両１０Ｃは、第３車両１０Ｃの停止中に、第３車両１０Ｃが停止していることを示す停止情報を、光照射装置により他の車両などの対象物に光信号として送信する。停止情報を受信した第４車両１０Ｄは、第４車両１０Ｄが走行する方向に、停止中の車両などの対象物があることを運転者に報知するために、車両室内に設けられたディスプレイに、車両が走行する方向に停止中の対象物がある旨を表示し、また車両室内に設けられたスピーカからその旨を音声出力する。これにより、運転者に迅速に停止中の対象物があることを報知することができる。

なお、停止情報を受信した第４車両１０Ｄは、例えば、第１の実施形態と同様に、ＥＣＵ１００が油圧システム８０を制御することにより車輪に制動力を与えてもよく、また、ＥＣＵ１００がスロットル弁モータ６４を制御することによりエンジントルクを制御してもよい。これにより、停止中の対象物と走行中の車両との間の安全性を向上させることができる。

また、第３車両１０Ｃは、前方車間距離センサ２２および後方車間距離センサ２４の検出結果から、第３車両１０Ｃに向かって走行する車両などの対象物があると判断された場合に、停止情報を送信してもよい。これにより、第３車両１０Ｃが光信号を送信する負担を軽減することができる。また、前方車間距離センサ２２および後方車間距離センサ２４の検出結果から、第３車両１０Ｃに向かって走行する車両が第３車両１０Ｃと所定の車間距離となった場合に停止情報を送信してもよく、第３車両１０Ｃと第４車両１０Ｄの車間距離と第４車両１０Ｄの車速から、危険度が高いと判断された場合に停止情報を送信してもよい。第４車両１０Ｄの車速は、前方車間距離センサ２２または後方車間距離センサ２４により検出された車間距離の変化によって第３車両１０ＣのＥＣＵ１００が算出してもよく、また第４車両１０Ｄが自身で検出した第４車両１０Ｄの車速を、ヘッドライト１２などの光照射装置により光信号として第３車両１０Ｃに送信してもよい。

図１０は、第２の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、所定時間ごとに繰り返される。

ＥＣＵ１００は、車速Ｖがゼロか否かを判断する（Ｓ３１）。車速Ｖがゼロでないと判断された場合（Ｓ３１のＮ）、車両は走行中であると判断され、本フローチャートにおける処理を終了する。車速Ｖがゼロと判断された場合（Ｓ３１のＹ）、車両は停止中であると判断され、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルはオンか否かを判断する（Ｓ３２）。ブレーキペダルはオフと判断された場合（Ｓ３２のＮ）、光信号として情報を送信できないと判断され、本フローチャートにおける処理を終了する。ブレーキペダルはオンと判断された場合（Ｓ３２のＹ）、光信号として情報を送信可能と判断され、ＥＣＵ１００は、ブレーキランプ１７により照射される光に光信号を重畳して停止情報を外部に送信する（Ｓ３３）。これにより、車両が停止中であることを他の車両などの対象物が認識することができ、車両間の安全性を向上させることができる。

第３車両１０Ｃは停止中でなく走行中である場合に、Ｓ３１において、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが所定の速度Ｖ_１以下か否かを判断してもよい。また、Ｓ３３において車速Ｖが所定の速度Ｖ_１以下であると判断された場合に車両が低速で走行していることを示す低速走行情報を、ブレーキランプ１７またはテールランプ１６などにより外部に送信してもよい。これにより、車両が低速で走行していることを他の車両などの対象物が認識することができ、車両間の安全性を向上させることができる。

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。本図において、第５車両１０Ｅは停止中であり、第６車両１０Ｆは第５車両１０Ｅに向かって走行中であるものとする。なお、前述の実施形態と同一の箇所については説明を省略する。

第６車両１０ＦのＥＣＵ１００は、車速センサ２０によって検出された車速情報およびブレーキセンサ２８によって検出されたブレーキ操作がされたタイミングを示すブレーキタイミング情報を、ヘッドライト１２を含む光照射装置によって光信号として外部に送信する。第５車両１０Ｅは、第６車両１０Ｆから送信された第６車両１０Ｆの車速情報およびブレーキタイミング情報を後方受信装置５２により受信する。第５車両１０ＥのＥＣＵ１００は、受信した対象物である第６車両１０Ｆの車速情報およびブレーキタイミング情報に基づいて、ブレーキ液圧としてホイールシリンダ圧を制御する。

具体的には、以下の制御を行う。第５車両１０ＥのＥＣＵ１００は、前方車間距離センサ２２および後方車間距離センサ２４のより検出された前方車両および後続車両との車間距離の入力を受ける。ＥＣＵ１００は、受信した第６車両１０Ｆの車速情報およびタイミング情報、および後方車間距離センサ２４により検出された第６車両１０Ｆとの車間距離と、ＲＯＭ１３０に格納されたテーブルを比較し、第５車両１０Ｅに向かって走行する対象物である第６車両１０Ｆの速度が所定の速度より大きいか、またはブレーキタイミングが所定のブレーキタイミングよりも遅いか否かを判断する。第６車両１０Ｆの速度が所定の速度より大きい、またはブレーキタイミングが所定のブレーキタイミングよりも遅いと判断された場合には、ＥＣＵ１００は、油圧システム制御部１５０のリニアバルブ制御部１５２に、ホイールシリンダに与えるべき圧力である目標ホイールシリンダ圧を出力する。リニアバルブ制御部１５２は、目標ホイールシリンダ圧の入力を受け、増圧用リニアバルブ８４を開弁してホイールシリンダ圧を増圧し、ブレーキが車輪に与える制動力を増大させる。これにより、車両の停止中に他の車両が衝突した場合においても、衝突された車両の移動量を低減することが可能となる。ＥＣＵ１００は、ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧に到達した場合に、増圧用リニアバルブ８４および減圧用リニアバルブ８６を制御してホイールシリンダ圧を目標シリンダ圧に維持する。

図１２は、第３の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに繰り返される。なお、Ｓ４１およびＳ４２は図１０のＳ３１およびＳ３２と同様であるため、説明を省略する。

ブレーキペダルはオンと判断された場合（Ｓ４２のＹ）、ＥＣＵ１００は、まず送信頻度Ｆを最も低いＦ_３に設定する（Ｓ４３）。送信頻度ＦがＦ_３に設定されると、ＥＣＵ１００は、光照射装置から車両が停止中であることを示す停止情報を送信する（Ｓ４４）。

停止情報が送信されると、ＥＣＵ１００は、後方車間距離センサ２４の検出結果から後続車があるか否かを判断する（Ｓ４５）。後続車両がないと判断された場合（Ｓ４５のＮ）、後続車両との間での危険はないと判断され、本フローチャートにおける処理を終了する。

後続車両があると判断された場合（Ｓ４５のＹ）、ＥＣＵ１００は、後続車両との間の危険度のランクを判定する（Ｓ４６）。危険度のランクが判定されると、ＥＣＵ１００は、検出された後続車両との車間距離、および後続車両から受信した車速情報およびブレーキタイミング情報などに基づいて、危険度のランクは高か否かを判断する（Ｓ４７）。

危険度のランクは高と判断された場合（Ｓ４７のＹ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度Ｆを最も高いＦ_１に設定する（Ｓ４８）。送信頻度ＦがＦ_１に設定されると、ＥＣＵ１００は、危険度のランクを光照射装置により光信号として外部に送信する（Ｓ４９）。

危険度のランクが送信されると、ＥＣＵ１００は、増圧用リニアバルブ８４を開弁してホイールシリンダ圧を増圧する（Ｓ５０）。ホイールシリンダ圧が増圧されると、ＥＣＵ１００は、車両室内に設けられたディスプレイに、後続車両の速度が大きい、または後続車両のプレーキングのタイミングが遅れた旨の警告を表示する（Ｓ５１）。これにより、車両に乗車している者に後続車両との関係で危険度が高い旨を報知することができる。なお、この際、車両室内に設けられたスピーカにこれらの旨の音声出力を行ってもよい。警告が表示されると、本フローチャートにおける処理を終了する。

危険度のランクは高でないと判断された場合（Ｓ４７のＮ）、ＥＣＵ１００は、危険度のランクは中か否かを判断する（Ｓ５２）。危険度のランクは中と判断された場合（Ｓ５２のＹ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度ＦをＦ_２に設定する（Ｓ５３）。送信頻度ＦがＦ_２に設定されると、ＥＣＵ１００は、危険度のランクを送信し（Ｓ５４）、本フローチャートにおける処理を終了する。危険度のランクは中でないと判断された場合（Ｓ５２のＮ）、ＥＣＵ１００は、送信頻度ＦをＦ_３に設定する（Ｓ５５）。送信頻度ＦがＦ_３に設定されると、ＥＣＵ１００は、危険度のランクを送信し（Ｓ５６）、本フローチャートにおける処理を終了する。

なお、第５車両１０Ｅは停止中でなく低速により走行中である場合に、Ｓ４１において、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが所定の速度Ｖ_１以下か否かを判断してもよい。また、Ｓ４３において車速Ｖが所定の速度Ｖ_１以下であると判断された場合に車両が低速で走行していることを示す低速走行情報を、ブレーキランプ１７またはテールランプ１６などにより外部に送信してもよい。

（第４の実施形態）
図１３は、第４の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。第７車両１０Ｇ、第８車両１０Ｈ、第９車両１０Ｉは走行中であってもよく、また停止中であってもよい。また、第８車両１０Ｈの前方車両が第７車両１０Ｇ、第８車両１０Ｈの後続車両が第９車両１０Ｉであるものとする。なお、前述の実施形態と同一の箇所については説明を省略する。

第８車両１０Ｈは、光信号として所定の情報を送信する第１対象物から情報を受信した場合、その対象物以外の他の対象物に、受信した情報を、第２対象物に送信する。本図においては、まず第８車両１０Ｈは、例えば前方車両である第７車両１０Ｇのブレーキランプ１７から光信号として送信された情報を、前方受信装置５０により受信する。前方受信装置５０の検出結果の入力を受けたＥＣＵ１００は、ブレーキランプ１７から光信号として第７車両１０Ｇから受信した情報を、後続車両である第９車両１０Ｉに向かって送信する。第９車両１０Ｉは、第８車両１０Ｈから送信された情報を前方受信装置５０によって受信する。これにより、第８車両１０Ｈは、第７車両１０Ｇから受信した情報を第９車両１０Ｉと共有することができる。また、光信号として情報を送受信する場合、光が遮断されることにより情報の送受信が困難となる。たとえば本図のような場合は第７車両１０Ｇから送信された情報は、第８車両１０Ｈが光信号を遮断してしまうため第９車両１０Ｉが受信することが困難になる場合がある。本実施形態のように第７車両１０Ｇから送信された情報を第８車両１０Ｈが他の対象物に送信することにより、光が遮断されている対象物からも情報を受信することが可能となる。

本実施形態においては、信号機２００や標識２０２にＬＥＤが設けられ、光信号として所定の情報を送信することができる。信号機２００は、たとえば信号機が赤または青に変わったことを示す情報や、赤または青となっている残り時間を示す情報を他の車両などの対象物へ送信することができる。標識２０２は、たとえば車両通行禁止、一方通行、または駐車禁止である旨など、その標識が表す情報を他の対象物へ送信することができる。第８車両１０Ｈは、信号機２００または標識２０２などから光信号として送信されたこれらの情報を受信する。これらの情報を受信した第８車両１０Ｈは、ヘッドライト１２やスモールランプ１４、ウィンカ１８などにより前方車両である第７車両１０Ｇに送信し、また、ブレーキランプ１７やウィンカ１８などにより後方車両である第９車両１０Ｉに送信する。これにより、信号機や標識などの情報を各車両において共有することができる。

図１４は、第４の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、所定時間ごとに繰り返される。

まずＥＣＵ１００は、外部から信号が受信されたか否かを判断する（Ｓ６１）。外部から信号が受信されていないと判断された場合（Ｓ６１のＮ）、他の車両などの対象物と共有する情報がないため、本フローチャートにおける処理を終了する。外部から信号が受信されたと判断された場合（Ｓ６１のＹ）、ＥＣＵ１００は、後続車両などの対象物へ光信号を送信することができるテールランプ１６などの光照射装置がオンか否かを判断する（Ｓ６２）。光照射装置はオフと判断された場合（Ｓ６２のＮ）、車両から光信号を送信することができないので、本フローチャートにおける処理を終了する。

光照射装置はオンと判断された場合（Ｓ６２のＹ）、ＥＣＵ１００は、受信した情報を外部へ送信する（Ｓ６３）。これにより、受信した情報を他の車両などの対象物と共有することが可能となる。受信した情報が外部へ送信されると、ＥＣＵ１００は、外部から信号が受信されなくなったか否かを判断する（Ｓ６４）。外部から信号が受信されていると判断された場合（Ｓ６４のＮ）、引き続きその情報を他の対象物と共有するため、受信したその情報を再度外部へ送信する（Ｓ６３）。

外部から信号が受信されなくなったと判断された場合（Ｓ６４のＹ）、ＥＣＵ１００は、信号が受信されなくなってから所定時間を経過したか否かを判断する（Ｓ６５）。信号が受信されなくなってから所定時間が経過していないと判断された場合（Ｓ６５のＮ）、受信した情報を再度外部へ送信する（Ｓ６３）。信号が受信されなくなってから所定時間が経過と判断された場合（Ｓ６５のＹ）、本フローチャートにおける処理を終了する。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

車両において外部に光を照射して所定の情報を送信する光照射装置は、前述のものに限られず、例えば外部に光信号を送信する専用の光照射装置であってもよい。これにより、たとえばテールランプ１６やヘッドライト１２により光が照射されない昼間などにおいても、外部に光信号を送信することが可能となる。

光信号として所定の情報を送信するのは、前述の例のほかに、自転車やバイクに設けられたライトや、夜間に車両などへ自己の存在を認識させるために人間が身につける光信号の送信装置などであってもよい。

鉄道の踏切の警戒照明灯が、光信号を照射して所定の情報を送信する送信装置として機能してもよい。たとえば、この警戒照明灯は、踏切または遮断機が閉じられている状態から開放されるまでの予測時間を車両１０などに送信してもよい。また、この警戒照明灯が点滅状態になったことを示す情報、踏切または遮断機が閉じられている状態であることを示す情報、警戒照明灯の点滅状態が解除されたことを示す情報、もしくは踏切または遮断機が開放されたことを示す情報などを車両１０などに送信してもよい。これにより、これらの情報を受信した車両１０などは、踏切周辺における安全性を高めるためにこれらの情報を利用することが可能となる。

また、車両から送信された情報は、前方車両および後続車両だけでなく、対向車その他周辺に位置する車両が受信してもよい。これにより、前方車両および後続車両だけでなく周辺に位置する車両との関係においても安全性および交通の円滑性を向上させることができる。また、車両だけでなく、人間が身につけるための受信装置や、自転車やバイクなどに設けられた受信装置が光信号として情報を受信してもよい。これにより、車両以外の対象物も車両から送信された情報を利用することが可能となる。

後続車両の車速が所定の速度よりも低い場合、または後続車両が停止中の場合は、後続車両との間において危険はないと判断し、その前方車両は、前述の危険度を判断しなくてもよく、または前方車両は後続車両に光信号により所定の情報を送信しなくてもよい。これにより、光信号を外部に送信する負担を軽減することができる。

車両が送信する情報は、前述の例だけでなく、車両が故障中である旨や車両が事故に遭った旨を示す情報、渋滞が発生している旨を示す情報でもよい。これにより、車両の故障や渋滞に関する情報を受信した車両などの対象物がこれらの情報を利用することが可能となる。また、車両が所定の情報を送信する場合、所定の頻度により情報を送信してもよく、運転者など車両室内にいる者から送信ボタンの入力を受け付けることなどにより情報を送信してもよい。

第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両の全体構成図である。第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両の全体構成図である。第１の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。第１の実施形態に係る車両用通信装置が情報を送信する場合のＥＣＵの機能ブロック図である。第１の実施形態に係る車両用通信装置の危険度のランクを示すテーブルである。第１の実施形態に係る車両用通信装置の送信頻度を示す図である。第１の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態に係る車両用通信装置が情報を受信する場合のＥＣＵの機能ブロック図である。第２の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。第２の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。第３の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。第４の実施形態に係る車両用通信装置を有する車両間における通信制御の一例を示す図である。第４の実施形態に係る車両用通信装置の通信制御の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０車両、１２ヘッドライト、１４スモールランプ、１６テールランプ、１７ブレーキランプ、１８ウィンカ、２０車速センサ、２２前方車間距離センサ、２４後方車間距離センサ、２６ブレーキペダル、２８ブレーキセンサ、３０アクセルペダル、５０前方受信装置、５２後方受信装置、１００ＥＣＵ。

Claims

車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、
前記車両へ与えられ得るまたは前記車両が与え得る危険の度合いを示す危険度を判断する危険度判断手段をさらに備え、
前記送信手段は、前記危険度判断手段により判断された危険度を示す情報を送信することを特徴とする車両用通信装置。
層別された複数の危険度のランクを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記危険度判断手段は、前記危険度が前記複数のランクのいずれのランクに該当するかを判断し、前記送信手段は、前記危険度判断手段により判断された前記ランクを示す情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の車両用通信装置。
車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、
前記車両へ与えられ得るまたは前記車両が与え得る危険の度合いを示す危険度を判断する危険度判断手段をさらに備え、
前記送信手段は、所定の頻度により情報を送信するものであって、前記危険度判断手段により判断された危険度に応じて前記頻度を変更することを特徴とする車両用通信装置。
車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、
前記送信手段は、前記車両が停止しているときに前記車両が停止していることを示す停止情報を送信することを特徴とする車両用通信装置。
車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、
前記送信手段は、前記車両が所定の速度よりも低速で走行しているときに前記車両が低速で走行していることを示す低速走行情報を送信することを特徴とする車両用通信装置。
車両に設けられ、照射された光信号として所定の情報を受信する受信手段を備える車両用通信装置において、
前記受信手段は、前記車両が停止しているときに、前記車両が制動力を制御するため、前記車両に向かって走行する他の車両の速度または前記他の車両のブレーキ操作のタイミングを受信することを特徴とする車両用通信装置。
車両に設けられ、照射された光信号として所定の情報を受信する受信手段と、
前記車両に設けられ、光信号を照射して所定の情報を送信する送信手段を備える車両用通信装置において、
前記受信手段は、第１対象物により送信された情報を受信し、
前記送信手段は、前記第１対象物により送信された情報を第２対象物に送信することを特徴とする車両用通信装置。