JP2007151107A - 車車間通信システムおよび車車間通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車車間通信装置1は、各車両に割り当てられた通信波長および通信波長ごとに予め設定された通信条件を記憶するメモリ22と、周囲に存在する周囲車両に搭載された他の車車間通信装置との間で通信を行うための前方用送受信機14などの送受信機と、通信制御ユニット26、を備えている。そして、通信制御ユニット26が、メモリ22の記憶内容を参照し、メモリ22が記憶する自車に割り当てられた通信波長に対応する通信条件に基づいて送受信機14,16,18,20を制御して他の安全車間距離以内にある車車間通信装置へ各種情報を送信するとともに、メモリ22が記憶する周囲車両に割り当てられた通信波長に対応する通信条件に基づいて、送受信機14,16,18,20を制御して他の車車間通信装置から送信されてくる同種の各情報を受信する。
【選択図】図1
Description
このような走行制御装置の中には、前方に存在する他車からの情報を受信する受信手段と、前方車および自車の情報を処理した結果を、後方に存在する他車へ送信する送信手段と、自車内に存在する各種コントローラと接続された走行情報処理手段とからなり、周囲の車両の情報を収集して車両内の各種コントローラを制御し、自車の安全走行を支援する自動車間通信による走行制御装置がある(例えば、特許文献1参照。)。
また、上述の通信に用いる波長については、少なくとも4種類設定されていることが考えられる(請求項3)。このようにすれば、隣接する車両と自車とに異なる波長の種別を割り当てることができる。
そこで、所定範囲内の前方車両と通信を行うようにすることが考えられる。具体的には、請求項4のように、車車間通信装置が、さらに、当該車車間通信装置が搭載される車両の走行速度を検知する車速検知手段(10,12)と、車速検知手段によって検知された走行速度に応じて、周囲を走行する周囲車両を検出するための検出範囲を設定する検出範囲設定手段(26)と、検出範囲設定手段によって設定された検出範囲内に他の車両が存在するか否かを判断する車両存在判断手段(26)と、を備え、車車間通信装置の通信制御手段が、車両存在判断手段によって検出範囲内に他の車両が存在すると判断された場合には、その車両を周囲車両とみなしてその周囲車両に搭載される車車間通信装置とのみ通信を行うことが考えられる。
また、例えば、周囲車両に割り当てられた通信波長が、その周囲車両の周囲を走行する車両に割り当てられた通信波長に応じて変更された場合には、通信波長記憶手段の記憶内容を更新しておくことが好ましい。具体的には、請求項8のように、車車間通信装置が、さらに、周囲車両に割り当てられた通信波長が変更された旨を他の車車間通信装置から通信手段が受信した場合には、その変更後の周囲車両に割り当てられた通信波長へと通信波長記憶手段の記憶内容を更新させる第二の記憶制御手段(26)を備えることが考えられる。
ところで、複数の車両が設定範囲以内に近づくと、それらの車両が通信周波数を切り替えて、干渉が起こらないようにする。また、上述の通信手段が送信する電磁波については、何もない空間では通信距離により減衰する。しかし、道路上を走行する車両間で通信を行う場合、電磁波の指向性を考えずに電磁波を送信すると、車両や道路の構造物等で電磁波が反射され通信の妨害になるおそれがある。
[第一実施形態]
図1は、車両に搭載されて用いられる車車間通信装置1の概略構成を示すブロック図である。また、図2(b)は、通信波長の違いの一例として可視光を用いて光の色彩の違いを明確に示すための説明図である。また、図3(a)は自車における車車間通信装置の前方用計測レーダおよび後方用計測レーダの通信エリアを示す説明図(1)であり、図3(b)は自車および周囲車両における車車間通信装置の前方用計測レーダおよび後方用計測レーダの通信エリアを示す説明図であり、図3(c)は自車における車車間通信装置の前方用計測レーダおよび後方用計測レーダの通信エリアを示す説明図(2)であり、図3(d)は自車における車車間通信装置の前方用計測レーダおよび後方用計測レーダの通信エリアを示す説明図(3)である。
図1に示すように、車車間通信装置1は、前方用計測レーダ10と、側方用計測レーダ12と、前方用送受信機14と、後方用送受信機16と、左用送受信機18と、右用送受信機20と、メモリ22と、外部I/F24と、通信制御ユニット26と、を備えている。なお、上述の前方用計測レーダ10、側方用計測レーダ12、前方用送受信機14、後方用送受信機16、左用送受信機18、右用送受信機20、メモリ22、および外部I/F24は、通信制御ユニット26に接続され、互いに通信可能に構成されている。
このうち前方用計測レーダ10は、ミリ波やレーザ等を当該車車間通信装置1が搭載された車両の前方に向けて送出し、車両の前方に存在する物体からの反射波を受信する。
なお、前方用計測レーダ10および側方用計測レーダ12は車速検知手段に該当する。
前方用送受信機14は、図3(a)および図3(b)に例示するように、前方を走行する周囲車両に搭載された他の車車間通信装置と通信を行うための電磁波(光を含む)を送受信する装置であり、前方へ電波を送信する送信器14aと、前方からの電波を受信する受信器14bと、電波の波長を切り替える通信波長切り替え器14cと、を備えている。なお、送信器14a、受信器14bおよび通信波長切り替え器14cは通信機14dを構成する(図11(a)参照)。また、図11(a)に示すように、前方用送受信機14は、上述の通信機14d、カメラ14eおよびリフレクタ14fを備えている。そして、通信機14dおよびリフレクタ14fは一体となってその姿勢を変更可能に構成されている。なお、前方用送受信機14をメカで可動できるようにしてもよいし、機械的な方法でルーバー形状を移動して電磁波の進行方向を制限してもよいし、位相を制御して電磁波の通信方向を制御しても良いし、これらを複合的に用いたものでもよい。また、カメラ14eは、通信機14dおよびリフレクタ14fからは独立してその姿勢を変更可能に構成されている。このことにより、前方用送受信機14は、送信する電磁波の送信方向を上下方向および左右方向に変更可能に構成されている。また、前方用送受信機14は、送信した後に相手のリフレクタによって反射された電磁波を受信することによって互いの位置を特定することができる(図11(b)参照) 。
[メモリ22の構成の説明]
メモリ22は、不揮発性メモリで構成され、各種データを記憶するのに利用される。このメモリ22には、図1に例示するように、自車の通信波長と、前方向の自車の波長を決定するための3個の波長決定対象車両データと、波長決定には用いられないがレーダで検知した非対象車両を記録する領域がある。なお、自車および周囲車両に関する情報については、自車については、通信(送信)に用いる自車のID、自車の通信(送信)波長、自車位置(位置指定ID:重心、先端、後端)、自車に搭載の通信機の設置位置(自車位置からのオフセット値)、自車の進行方向、自車の走行車線情報(幅方向情報)、自車の走行のぶれ:速度の変動の程度)、および自車の通信が有効であるか否か(ONかOFF)を示す情報、で構成され、周囲車両については、その周囲車両のID、周囲車両の通信(送信)波長、周囲車両位置(位置指定ID:重心、先端、後端)、周囲車両に搭載の通信機の設置位置(周囲車両位置からのオフセット値)、周囲車両の進行方向、周囲車両の走行車線情報(幅方向情報)、周囲車両の走行のぶれ:速度の変動の程度)、および周囲車両の通信が有効であるか否か(ONかOFF)を示す情報、で構成される。また、前方用計測レーダ10および側方用計測レーダ12で認識された車両のうち通信波長も確認された車両については、その通信波長もメモリ22へ記録される。また、メモリ22においては、波長決定対象車両との車間距離や側方距離が大きくなると、その車両のデータは非対象車両の記録エリアに移動され記録される。なお、これらのデータは定期的(10ミリ秒単位)に更新される。
外部I/F24は、他の外部機器等に接続され、それらの機器との間で情報を入出力する機能を担う。なお、この外部機器の一つとして各種ECU(図示省略)と接続されている。このことにより、外部I/F24は車内LANを介して各種ECUとデータ通信可能である。
通信制御ユニット26は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ROM及びRAMに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。
次に、車車間通信装置1の通信制御ユニット26が実行する通信波長変更処理について図5のフローチャートおよび図2(b)を参照して説明する。なお、図2(a)は、可視光を使った場合の色と通信波長の割り当てを説明する説明図である。
まず、外部I/F24を介して車車間通信装置1の外部から自車の速度を示す情報を検知する(S105)。
次に、車車間通信装置1の通信制御ユニット26が実行する車車間通信処理について図6のフローチャートおよび図2(a)を参照して説明する。なお、図2(a)は、可視光を例として通信波長および通信波長の割り当てを説明する説明図である。
まず、前方用計測レーダ10からの出力信号に基づき、前方に車両が存在するか否かを判断する(S205)。前方に車両が存在しないと判断された場合には(S205:NO)、前方に車両が存在すると判断されるまで待機する。一方、前方に車両が存在すると判断された場合には(S205:YES)、前方用計測レーダ10からの出力信号に基づき、その前方車両との間の距離を計測する(S210)。続いて、その前方の車両との間の距離が、安全な車間距離であるか否かを判断する(S215)。具体的には、自車から前方車両までの距離が進行方向制限距離F以内であるか否かを判断する。
次に、上述の通信波長変更処理および車車間通信処理について、車線数が3車線である道路を車両A〜Eが走行している場合を例に、図7〜図9を参照して説明する。なお、図7(a)は車線数が3車線である道路を車両A〜Eが走行している例を示す説明図(1)であり、図7(b)は車線数が3車線である道路を車両A〜Eが走行している例を示す説明図(2)である。また、図8(a)は車線数が2車線である道路を車両A〜Cが走行している例を示す説明図(1)であり、図8(b)は、車線数が2車線である道路を車両A〜Cが走行している例を示す説明図(2)である。また、図9は車線数が1車線である道路を車両A〜Gが走行している例を示す説明図である。
[効果]
(1)このように第一実施形態の車車間通信装置1によれば、次のような効果を奏する。すなわち、従来の走行制御装置では、前方に複数の車両が存在する場合には、それら車両によってレーザ光が遮られやすいために車車間で光による通信を適切に行いにくいという問題があった。また、対向車の光がノイズとして受信された場合にも、車車両間でレーザ光による通信を適切に行いにくいという問題があった。これに対して第一実施形態の車車間通信装置1によれば、車両ごとに設定された通信条件(すなわち、相手車両の位置と通信機のオフセット位置情報)に基づき、周囲車両の通信機位置を確定して通信するので、前方に複数の車両が存在する場合でも、車車間で通信を適切に行うことができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。例えば、車両が電気自動車のようにイグニッションキー等のない場合でも、車両の始動装置の起動により通信処理を開始するように変形できる。
Claims (10)
- 車両に搭載され、互いに通信を行う複数の車車間通信装置によって構成される車車間通信システムであって、
前記各車車間通信装置は、それぞれ、
各車両に割り当てられた通信波長を記憶する通信波長記憶手段と、
通信波長ごとに予め設定された通信条件を記憶する通信条件記憶手段と、
周囲に存在する周囲車両に搭載された他の車車間通信装置との間で通信を行うための通信手段と、
前記通信条件記憶手段の記憶内容を参照し、前記通信波長記憶手段が記憶する自車に割り当てられた波長に対応する通信条件に基づいて前記通信手段を制御して他の車車間通信装置へ各種情報を送信するとともに、前記通信波長記憶手段が記憶する周囲車両に割り当てられた通信波長に対応する通信条件に基づいて前記通信手段を制御して他の車車間通信装置から送信されてくる同種の前記各情報を受信する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1に記載の車車間通信システムにおいて、
前記通信条件には、通信時に利用する通信波の波長を特定する情報が含まれていること
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の車車間通信システムにおいて、
前記通信に用いる波長については、少なくとも4種類設定されていることを特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1〜請求項3の何れかに記載の車車間通信システムにおいて、
前記車車間通信装置は、さらに、
当該車車間通信装置が搭載される車両の走行速度を検知する車速検知手段と、
前記車速検知手段によって検知された走行速度に応じて、周囲を走行する周囲車両を検出するための検出範囲を設定する検出範囲設定手段と、
前記検出範囲設定手段によって設定された検出範囲内に他の車両が存在するか否かを判断する車両存在判断手段と、
を備え、
前記車車間通信装置の前記通信制御手段は、前記車両存在判断手段によって前記検出範囲内に他の車両が存在すると判断された場合には、その車両を周囲車両とみなしてその周囲車両に搭載される車車間通信装置とのみ通信を行うこと
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項4に記載の車車間通信システムにおいて、
前記車車間通信装置の前記検出範囲設定手段は、前記車速検知手段によって検知された自車の走行速度が大きくなった場合には前記検出範囲を広げ、一方、前記自車の走行速度が小さくなった場合には前記検出範囲を狭めることを特徴とする車車間通信システム。 - 請求項4または請求項5に記載の車車間通信システムにおいて、
前記車車間通信装置は、さらに、
前記車両存在判断手段によって前記検出範囲内に存在すると判断された周囲車両がふらつき状態であるか否かを判定するふらつき判定手段を備え、
前記車車間通信装置の前記通信制御手段は、前記ふらつき判定手段によってふらつき状態であると判定された場合には、その周囲車両に搭載される車車間通信装置との通信波長の変更を行わないこと
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1〜請求項6の何れかに記載の車車間通信システムにおいて、
前記車車間通信装置は、さらに、
前記通信波長記憶手段が記憶する記憶内容を参照して自車に割り当てられた通信波長と周囲車両に割り当てられた通信波長とが同一であるか否かを判断する通信波長同一判断手段と、
前記自車に割り当てられた通信波長と前記周囲車両に割り当てられた通信波長とが同一であると前記通信波長同一判断手段によって判断された場合には、前記周囲車両に割り当てられた通信波長の種別とは同一にならないよう自車に割り当てられた通信波長の種別を変更して、その変更後の自車に割り当てられた通信波長の種別へと前記波長記憶手段の記憶内容を更新させる第一の記憶制御手段と、を備え、
前記車車間通信装置の前記通信制御手段は、その変更後の自車に割り当てられた通信波長に関する情報を前記周囲車両へ前記通信手段を制御して送信すること
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1〜請求項7の何れかに記載の車車間通信システムにおいて、
前記車車間通信装置は、さらに、
前記周囲車両に割り当てられた通信波長が変更された旨を他の車車間通信装置から前記通信手段が受信した場合には、その変更後の前記周囲車両に割り当てられた通信波長へと前記通信波長記憶手段の記憶内容を更新させる第二の記憶制御手段を備えること
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1〜請求項8の何れかに記載の車車間通信システムにおいて、
前記通信手段は、送信する電磁波の送信方向を変更可能に構成されており、
前記通信制御手段は、前記通信手段が受信した各種情報に基づいてその各種情報の送信元である車車間通信装置が備える通信手段の位置を特定し、その特定した前記送信元である車車間通信装置の通信手段へ向けて電磁波を送信させるよう前記通信手段を制御すること
を特徴とする車車間通信システム。 - 請求項1〜請求項9の何れかに記載の車車間通信システムに用いられる車車間通信装置であって、請求項1〜請求項9の何れかにおいて車車間通信装置に関して記載した構成を備えることを特徴とする車車間通信装置。
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