JP2007310476A - 車載通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車の挙動を後続車に知らせることができる車載通信装置を提供する。
【解決手段】車両の後部に配置されたリアランプを構成する発光素子１５と、ブレーキの状態を示すブレーキ信号を入力する信号入力部１２と、信号入力部によって入力されたブレーキ信号がブレーキの解除を表している場合に、発光素子を駆動するための駆動信号に、ブレーキが解除された旨を表すブレーキ解除信号を重畳させる変調を行う変調部１３と、変調部で変調された駆動信号に基づき発光素子を駆動する発光素子駆動部１４とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両に搭載されて車両間で通信を行う車載通信装置に関し、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて車両間で光通信を行う技術に関する。

従来、ユーザのキー操作に応じて、ヘッドランプを用いて先行車と光で通信を行うとともに、テールランプを用いて後続車と光で通信を行う車両間通信システムが知られている。例えば、特許文献１は、新たな発光手段を設けることなく、しかも固定装置と車両との間、または、車両と車両との間での光による情報の伝達を可能にする車両用通信装置を開示している。この車両用通信装置は、固定配置された信号機の信号灯、車両のヘッドランプまたはテールランプが発生する光に変調器によって信号を重畳し、変調光を車両側の受光器によって受光させ、デコーダによって復調して表示パネルで表示する。

また、特許文献２は、光に信号を重畳して車両間で通信を行なう車両用通信装置を開示している。この車両用通信装置は、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。これにより、特定車両間の通信が可能になる。

特開２００４−０１３４０１号公報 特開２００４−３２６７０５号公報

上述した従来の車両用通信装置は、車両間で光を用いて通信を行うことができるが、特に、先行車が停車状態から走行状態に移ったことや、先行車が緊急状態であるといった先行車の挙動を後続車に知らせることができない。そこで、先行車の挙動を後続車に知らせることができる車載通信装置の開発が望まれている。

この発明は、上述した要請に応えるためになされたものであり、その課題は、先行車の挙動を後続車に知らせることができる車載通信装置を提供することにある。

この発明に係る車載通信装置は、上記課題を解決するために、車両の後部に配置されたリアランプを構成する発光素子と、ブレーキの状態を示すブレーキ信号を入力する信号入力部と、信号入力部によって入力されたブレーキ信号がブレーキの解除を表している場合に、発光素子を駆動するための駆動信号に、ブレーキが解除された旨を表すブレーキ解除信号を重畳させる変調を行う変調部と、変調部で変調された駆動信号に基づき発光素子を駆動する発光素子駆動部とを備えている。

この発明によれば、先行車は、自己の挙動、つまり自己が走行可能状態になった旨を後続車に伝えることができる。その結果、後続車では、先行車の挙動、つまり先行車が走行可能状態になった旨をユーザに報知することができるので、後続車のドライバは、停車状態から走行状態へスムーズに移行することができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。この車載通信装置は、大きく分けると、光送信部１と光受信部２とから構成されている。

光送信部１は、ブレーキスイッチ１１、信号入力部１２、変調部１３、ＬＥＤ駆動部１４およびＬＥＤ１５から構成されている。

ブレーキスイッチ１１は、図示しないフットブレーキの操作に応じて開閉するフットブレーキスイッチ１１ａと、図示しないハンドブレーキ（サイドブレーキ）の操作に応じて開閉するハンドブレーキスイッチ１１ｂとから構成されている。フットブレーキスイッチ１１ａの開閉状態は、フットブレーキ信号として信号入力部１２に送られる。同様に、ハンドブレーキスイッチ１１ｂの開閉状態は、ハンドブレーキ信号として信号入力部１２に送られる。以下では、フットブレーキスイッチ１１ａからのフットブレーキ信号とハンドブレーキスイッチ１１ｂからのハンドブレーキ信号とを総称して、「ブレーキスイッチ１１からのブレーキ信号」という。

信号入力部１２は、ブレーキスイッチ１１からのブレーキ信号の他に、図示しない車速センサからの車速信号、全てのターンシグナルランプを点滅させるためのハザードランプスイッチ（図示しない）からのハザード信号、その他の信号が入力される。その他の信号には、例えば、車両ＩＤ、車種、現在位置、運行方向、シフトレバーのシフト位置、方向指示、緊急車走行または営業車両の発車合図などを表す信号が含まれる。この信号入力部１２は、ブレーキスイッチ１１からのブレーキ信号がブレーキの解除を表している場合、より詳しくは、フットブレーキスイッチ１１ａからのフットブレーキ信号とハンドブレーキスイッチ１１ｂからのハンドブレーキ信号との両方ともがブレーキの解除を表している場合に、ブレーキ解除信号を生成して変調部１３に送る。

変調部１３は、信号入力部１２からのブレーキ解除信号を、自己の内部で生成されるＬＥＤ１５の駆動信号に重畳させる変調を行い、送信信号としてＬＥＤ駆動部１４に送る。ＬＥＤ駆動部１４は、この発明の発光素子駆動部に対応し、変調部１３から送られてくる送信信号を増幅し、ＬＥＤ駆動信号としてＬＥＤ１５に送る。

ＬＥＤ１５は、この発明の「リアランプを構成する発光素子」に対応し、車両後部の外側に配置されたリアランプとしてのストップランプを構成する複数のＬＥＤ素子から構成されている。ＬＥＤ１５は、ＬＥＤ駆動部１４から送られてくるＬＥＤ駆動信号に応じた電流を複数のＬＥＤ素子に流すことにより発光する。なお、リアランプとしては、ストップランプの他に、ＬＥＤ素子から構成されたテールランプ、バックランプまたはターンシグナルランプ等を使用することもできる。この場合、ストップランプはテールランプと兼用することもできる。また、ＬＥＤ１５は、ストップランプが消灯中は、視覚上は消灯と見える輝度レベルで発光するように構成できる。

光受信部２は、受光部２１、復調部２２、判定部２３、報知駆動部２４および報知部２５から構成されている。

受光部２１は、車両前部の外側に搭載され、いずれも図示は省略するが、光学フィルタや集光レンズといった光学部品と、フォトダイオードやフォトトランジスタといった受光素子と、受光素子の出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力をフィルタリングするフィルタとから構成されている。この受光部２１においては、先行車のストップランプからの光が、光学フィルタおよび集光レンズを介して受光素子に導かれ、この受光素子で電気信号に変換され、増幅器で所望のレベルまで増幅され、さらにフィルタで所定の周波数成分が抽出されて、受信信号として復調部２２に送られる。

復調部２２は、受光部２１から送られてくる受信信号を復調し、判定部２３に送る。判定部２３は、復調部２２から送られてくる信号にブレーキ解除信号が含まれているかどうかを判定する。この判定部２３でブレーキ解除信号が含まれることが判定された場合は、その旨を表す信号が報知駆動部２４に送られる。報知駆動部２４は、判定部２３からの信号に基づき、報知部２５を駆動するための報知信号を生成し、報知部２５に送る。

報知部２５は、先行車が走行可能状態になった旨をユーザに報知する。この報知部２５は、表示部３１、音声出力部３２、加振部３３、シートベルト巻き上げ部３４および自動追従走行制御部３５から構成されている。なお、報知部２５としては、これらの全てを備えている必要はなく、これらのうちの少なくとも１つを備えていればよい。また、報知部２５は、上記以外に、先行車が走行可能状態になった旨をユーザに報知することができる種々の手段から構成することができる。

表示部３１は、例えば液晶ディスプレイ装置から構成されており、判定部２３から送られてくる報知信号に応じて、先行車が走行可能状態になった旨のメッセージを、文字、色、または、これらの両方で表示する。音声出力部３２は、例えばスピーカから構成されており、判定部２３から送られてくる報知信号に応じて、先行車が走行可能状態になった旨のメッセージを音声で出力する。

加振部３３は、例えばステアリングホイール（図示しない）に取り付けられたバイブレータから構成されており、判定部２３から送られてくる報知信号に応じて、ステアリングホイールを振動させる。これにより、ユーザは、先行車が走行可能状態になった旨を振動によって知ることができる。

シートベルト巻き上げ部３４は、図示しないシートベルトを巻き上げる巻き上げモータから構成されており、判定部２３から送られてくる報知信号に応じて、シートベルトを巻き上げる。これにより、ユーザは、先行車が走行可能状態になった旨を、シートベルトの締め付けによって知ることができる。

自動追従走行制御部３５は、判定部２３から送られてくる報知信号に応じて、図示しない自動追従走行機構に、先行車が走行可能状態になった旨を通知する。これにより、自動追従制御機構は、先行車を自動的に追従しながら走行を行う自動追従制御を開始する。

次に、上記のように構成される、この発明の実施の形態１に係る車載通信装置の動作を説明する。ドライバが、例えばフットブレーキを押下すると、光送信部１においては、フットブレーキスイッチ１１ａのオン状態を示すフットブレーキ信号が信号入力部１２に伝達され、変調部１３においてフットブレーキ信号が変調されて、ＬＥＤ駆動部１４に送られる。

ＬＥＤ駆動部１４は、変調部１３からの変調された信号に基づきＬＥＤ駆動信号を生成してＬＥＤ１５に送る。これにより、ＬＥＤ１５を構成する複数のＬＥＤ素子に電流が流れ、ＬＥＤ１５は、フットブレーキ信号が重畳された光を発生する。フットブレーキの押下中は、フットブレーキ信号が重畳された光の発生が継続される。これにより、後続車は、先行車が停止中であることを知ることができる。

一方、フットブレーキが解除された場合は、ハンドブレーキも解除されていることを条件に、光送信部１においては、ＬＥＤ１５の発光を停止させる直前に、次の動作が行われる。すなわち、フットブレーキスイッチ１１ａのオフ状態を示すフットブレーキ信号およびハンドブレーキのオフ状態を示すハンドブレーキ信号がブレーキ信号として信号入力部１２に伝達されるとブレーキ解除信号が生成されて変調部１３に送られる。変調部１３は、ブレーキ解除信号を変調し、ＬＥＤ駆動部１４に送る。

ＬＥＤ駆動部１４は、変調部１３からの変調された信号に基づきＬＥＤ駆動信号を生成してＬＥＤ１５に送る。これにより、ＬＥＤ１５を構成する複数のＬＥＤ素子に電流が流れ、ＬＥＤ１５は、ブレーキ解除信号が重畳された光を発生する。これにより、後続車は、先行車が走行可能状態になったことを知ることができる。その後、所定時間の経過後に、ＬＥＤ１５の発光は停止される。

ブレーキ操作時の通信は、通常、上述した手順で行われるが、ストップランプが消灯時においても、視覚上は消灯と見える輝度レベルでＬＥＤ１５を発光させ、先行車から後続車への通信を行うように構成することもできる。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る車載通信装置によれば、先行車は、自己が走行可能状態になった旨を後続車に伝えることができ、後続車では、その旨がユーザに報知されるので、後続車のドライバは、停車状態から走行状態へスムーズに移行することができる。

なお、上述した実施の形態１に係る車載通信装置では、先行車は、ブレーキが解除された場合に、走行可能状態になった旨を後続車に知らせるように構成したが、先行車は、ブレーキが解除され、且つ実際に走行を開始した場合（車速がゼロ以外になった場合）に、走行可能状態になった旨を後続車に知らせるように構成することもできる。

この場合、先行車においては、信号入力部１２は、ブレーキスイッチ１１からのブレーキ信号がブレーキの解除を示しており、且つ、車速信号が、車速がゼロでないことを示している場合に、ブレーキが解除された旨を表すブレーキ解除信号および車速信号がゼロでない旨を表す走行中信号を生成して変調部１３に送る。変調部１３は、信号入力部１２から送られてくるブレーキ解除信号および走行中信号を、ＬＥＤ１５の駆動信号に重畳させる変調を行い、ＬＥＤ駆動部１４に送る。これにより、ＬＥＤ１５から、ブレーキ解除信号および走行中信号が重畳された光が後続車に送られる。

後続車においては、受光部２１で受光することにより得られた信号を復調部２２で復調して判定部２３に送る。判定部２３は、復調部２２で復調することにより得られた信号にブレーキ解除信号および走行中信号が含まれるかどうかを判定し、ブレーキ解除信号および走行中信号が含まれることを判定した場合は、その旨を表す信号を報知駆動部２４に送る。報知駆動部２４は、判定部２３からの信号に基づき、報知部２５を駆動するための報知信号を生成して報知部２５に送る。これにより、報知部２５は、走行可能状態になった旨を報知する。この構成によれば、ブレーキが解除され、且つ実際の走行が開始された場合に、走行可能状態になった旨が後続車に通知されるので、後続車に対して、より確実な情報を伝達することができる。また、先行車が後続車に対して常時ブレーキ状態、その他の状態を送信することにより、後続車はその状態の変化のみならず、通信の途切れに対しても事前の状態から、先行車の事故、衝突、スリップ、転落、急転回等を認識することができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る車載通信装置は、図２に示すように、先行車Ａは、走行可能状態になった旨を、後続車Ｂを経由して、その後続車Ｃに通知するといった、所謂ホッピング通信を行うようにしたものである。

図３は、この発明の実施の形態２に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。この車載通信装置は、図１に示した実施の形態１に係る車載通信装置に、ホッピング制御部４０が追加されて構成されている。以下では、実施の形態１と相違する部分を中心に説明する。

受光部２１は、先行車のストップランプからの光を受光して電気信号に変換し、受信信号として復調部２２に送るとともに、ホッピング制御部４０に送る。ホッピング制御部４０は、受光部２１から送られてくる受信信号（復調前の信号）を、送信信号としてＬＥＤ駆動部１４に送る。ＬＥＤ駆動部１４は、変調部１３から送られてくる送信信号およびホッピング制御部４０から送られてくる送信信号を増幅し、ＬＥＤ駆動信号としてＬＥＤ１５に送る。これにより、先行車から送られてきた、ブレーキ解除信号で変調された光が後続車にそのまま送られる。

以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る車載通信装置によれば、後続車は、目前の先行車のみならず、２台前の先行車が走行可能状態になった旨を知ることができるので、後続車のドライバは、停車状態から走行状態への移行を、実施の形態１の場合よりもさらにスムーズに行うことができる。

なお、ドライバは、通常は、先行車のストップランプの点滅を見ることができるが、その１つ先の車両のストップランプを見ることは困難であることが多い。この場合、ドライバは、先行車のブレーキを見ているだけでは、その先の車両がブレーキ操作をしたか否かを知ることはできず、先行車のブレーキ操作が遅れることにより、先行車に追突するという事態の発生も考えられる。

これに対し、この実施の形態２に係る車載通信装置によれば、先行車の先の車両がブレーキをかけたことを瞬時に認知できるので、ブレーキ操作の改善が可能になり、追突を回避できる安全なシステムを実現することができる。さらに、車両間のホッピング通信を可能にすることにより、通信可能な範囲が格段に拡大され、実施の形態２に係る車載通信装置を用いて構成されるシステムの情報伝達能力が飛躍的に向上する。

なお、図２に示した例では、走行可能状態になった旨を、車両Ａから車両Ｂをホップして車両Ｃに伝える場合、つまり１回だけホップする場合を示したが、ホップする回数は１回に限らず任意である。

実施の形態３．
上述した実施の形態１に係る車載通信装置は、先行車のブレーキ解除信号に基づき走行可能状態である旨を後続車のドライバに伝えるように構成したが、この発明の実施の形態３に係る車載通信装置は、先行車のハザード信号に基づき緊急状態が発生した旨を後続車のドライバに伝えるようにしたものである。

この実施の形態３に係る車載通信装置の構成は、図１に示した実施の形態１に係る車載通信装置の構成と同じであり、各構成要素の動作が異なるのみである。したがって、以下では、実施の形態１と相違する部分を中心に説明する。

信号入力部１２は、図示しないハザードランプスイッチからのハザード信号が、ハザードランプが点灯した旨を表している場合に、ハザードランプ点灯信号を生成して変調部１３に送る。変調部１３は、信号入力部１２からのハザードランプ点灯信号を、自己の内部で生成されるＬＥＤ１５の駆動信号に重畳させる変調を行い、送信信号としてＬＥＤ駆動部１４に送る。ＬＥＤ駆動部１４は、この発明の発光素子駆動部に対応し、変調部１３から送られてくる送信信号を増幅し、ＬＥＤ駆動信号としてＬＥＤ１５に送る。

ＬＥＤ１５は、この発明の「リアランプを構成する発光素子」に対応し、車両後部の外面に配置されたリアランプとしてのストップランプを構成する複数のＬＥＤ素子から構成されている。ＬＥＤ１５は、ＬＥＤ駆動部１４から送られてくるＬＥＤ駆動信号に応じた電流を複数のＬＥＤ素子に流すことにより発光する。

受光部２１は、先行車のストップランプからの光を受光して電気信号に変換し、受信信号として復調部２２に送る。復調部２２は、受光部２１から送られてくる受信信号を復調し、判定部２３に送る。判定部２３は、復調部２２から送られてくる信号にハザードランプ点灯信号が含まれているかどうかを判定する。この判定部２３でハザードランプ点灯信号が含まれることが判定された場合は、その旨を表す信号が報知駆動部２４に送られる。報知駆動部２４は、判定部２３からの信号に基づき、報知部２５を駆動するための報知信号を生成し、報知部２５に送る。報知部２５は、先行車のハザードランプが点灯して緊急状態になった旨をユーザに報知する。

以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る車載通信装置によれば、先行車は、自己が緊急状態になった旨を後続車に伝えることができ、後続車では、その旨がユーザに報知されるので、後続車のドライバは、先行車の緊急状態を考慮して、例えば車線を変更する等の運転が可能になる。

なお、上述した実施の形態１〜３では、ストップランプをＬＥＤで構成したが、ストップランプはＬＥＤに限らず、白熱灯で構成することもできる。

この発明の実施の形態１に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る車載通信装置において行われるホッピング通信を説明するための図である。 この発明の実施の形態２に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 光送信部、２ 光受信部、１１ ブレーキスイッチ、１１ａ フットブレーキスイッチ、１１ｂ ハンドブレーキスイッチ、１２ 信号入力部、１３ 変調部、１４ ＬＥＤ駆動部、１５ ＬＥＤ、２１ 受光部、２２ 復調部、２３ 判定部、２４ 報知駆動部、２５ 報知部、３１ 表示部、３２ 音声出力部、３３ 加振部、３４ シートベルト巻き上げ部、３５ 自動追従走行制御部、４０ ホッピング制御部。

Claims (11)

1. 車両の後部に配置されたリアランプを構成する発光素子と、
   ブレーキの状態を示すブレーキ信号を入力する信号入力部と、
   前記信号入力部によって入力されたブレーキ信号がブレーキの解除を表している場合に、前記発光素子を駆動するための駆動信号に、ブレーキが解除された旨を表すブレーキ解除信号を重畳させる変調を行う変調部と、
   前記変調部で変調された駆動信号に基づき前記発光素子を駆動する発光素子駆動部
   とを備えた車載通信装置。
2. 先行車のリアランプからの光を受信する受光部と、
   前記受光部からの信号を復調する復調部と、
   前記復調部で復調することにより得られた信号にブレーキ解除信号が含まれるかどうかを判定する判定部と、
   前記判定部によりブレーキ解除信号が含まれることが判定された場合に、走行可能状態になった旨を報知する報知部
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載の車載通信装置。
3. 前記報知部は、先行車が走行可能状態になった旨のメッセージを表示する表示部から成る
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
4. 前記報知部は、先行車が走行可能状態になった旨のメッセージを音声で出力する音声出力部から成る
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
5. 前記報知部は、先行車が走行可能状態になった旨を、ステアリングホイールを振動させることにより報知する加振部から成る
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
6. 前記報知部は、先行車が走行可能状態になった旨を、シートベルトを巻き上げることにより報知するシートベルト巻き上げ部から成る
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
7. 前記出力部は、先行車が走行可能状態になった旨を、自動追従走行制御部に通知する
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
8. 信号入力部は、車速を表す車速信号を入力し、
   変調部は、前記信号入力部によって入力されたブレーキ信号がブレーキの解除を表しており、且つ前記車速信号が走行中を表している場合に、発光素子を駆動するための駆動信号に、ブレーキが解除された旨を表すブレーキ解除信号および走行中である旨を表す走行中信号を重畳させる変調を行い、
   判定部は、復調部で復調することにより得られた信号にブレーキ解除信号および走行中信号が含まれるかどうかを判定し、
   報知部は、前記判定部によりブレーキ解除信号および走行中信号が含まれることが判定された場合に、走行可能状態になった旨を報知する
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
9. 先行車のリアランプからの光を受光することにより得られた信号を発光素子駆動部に送るホッピング制御部を備え、
   前記発光素子駆動部は、前記ホッピング制御部からの信号に基づき発光素子を駆動する
   ことを特徴とする請求項２記載の車載通信装置。
10. 車両の後部に配置されたリアランプを構成する発光素子と、
    ハザードランプの点灯状態を示すハザード信号を入力する信号入力部と、
    前記信号入力部から入力されたハザード信号がハザードランプの点灯を表している場合に、前記発光素子を駆動するための駆動信号に、ハザードランプが点灯された旨を表すハザードランプ点灯信号を重畳させる変調を行う変調部と、
    前記変調部で変調された駆動信号に基づき前記発光素子を駆動する発光素子駆動部
    とを備えた車載通信装置。
11. 先行車のリアランプからの光を受信する受光部と、
    前記受光部からの信号を復調する復調部と、
    前記復調部で復調することにより得られた信号にハザードランプ点灯信号が含まれるかどうかを判定する判定部と、
    前記判定部によりハザードランプ点灯信号が含まれることが判定された場合に、緊急状態である旨を報知する報知部
    とを備えたことを特徴とする請求項１０記載の車載通信装置。
    

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