JP2008028819A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】他車両との光通信を行うための発光手段の消費電力を低減し、寿命を延ばすことが可能な車両用通信装置を提供する。
【解決手段】距離センサから他車両との距離情報を取得し（ステップ１００）、他車両が自車両と通信可能な所定範囲内に存在するか否かを判断し（ステップ１０２）、存在する場合には、他車両に通知すべき通知情報が入力されているか否かを判断する（ステップ１０４）。他車両に通知すべき通知情報が入力されている場合には、通知情報に応じて発光部を発光させる（ステップ１０６）。他車両から通知情報を受信したか否かを判断し（ステップ１０８）、受信した場合には、その通知情報を車内の乗員に向けて警報する（ステップ１１０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用通信装置に係り、特に、車両間で通信を行うための車両用通信装置に関する。

従来から、光通信によって自車と他車との間で急ブレーキ情報等の情報を送受信することにより車両間における安全性を向上させる技術が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。

また、特許文献３には、光学式路車間通信装置において、発光オフの設定を個別に設定可能とし、かつ、送信するフレーム間に発行停止時間を設けることにより、ＬＥＤの低消費電力化及び寿命の劣化防止を可能とする技術が開示されている。

また、特許文献４には、光通信装置において、受信光レベルを最適値に制御することによりして投光部に使用するＬＥＤ等のデバイスの温度上昇を制御し、長寿命化を図る技術が開示されている。

また、特許文献５には、ＶＩＣＳ車載光ビーコン装置において、アップリンクデータの送信間隔を連続させず、最初は短く密に、その後は次第に長く粗くすることでＬＥＤの劣化を防ぐと共に、光ビーコン領域への進入速度に応じて最適なアップリンクデータの送信パターンを提供することによりＬＥＤに負荷がかからないようにする技術が開示されている。

また、特許文献６には、路車間の双方通信を行う光学式車載通信装置において、第１のレベル検出信号に基づき受信処理を行うことで通信エリアが拡大し、第２のレベル検出信号に基づき送信処理を行い、正規の送信エリアで送信することにより無駄な送信をなくし、送信部のＬＥＤの寿命の高寿命化を図る技術が開示されている。
特開２００４−４０５０６号公報 特開平９−５１３０９号公報 特開２００１−２０９８８９号公報 特開平１１−１７６１８号公報 特開平１０−３３２８０３号公報 特許第３４９８３９９号公報

しかしながら、ＬＥＤ等の発光手段では、その光の強さや外光の影響から通信範囲は限られているが、特許文献１、２に記載された技術では、他車両が通信範囲内に存在するか否かに拘わらずに通信を行うため、発光手段の寿命が低下すると共に、無駄に電力を消費する場合がある。また、特許文献３〜６に記載された技術では、ある程度ＬＥＤ等の発光手段を長寿命化させることは可能であるが、十分とは言えない。

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、他車両との光通信を行うための発光手段の消費電力を低減し、寿命を延ばすことが可能な車両用通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、自車両の外部に向けて発光する発光手段と、他車両との距離を検出する検出手段と、前記他車両との距離が前記発光手段により通信可能な所定範囲内で且つ前記他車両に通知すべき通知情報が存在する場合に、前記通知情報に応じて前記発光手段を発光させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、他車両と通信するために、自車両の外部に向けて発光する発光手段を備えている。制御手段は、検出手段によって検出された他車両との距離が発光手段により通信可能な所定範囲内で且つ他車両に通知すべき通知情報が存在する場合に、通知情報に応じて発光手段を発光させる。なお、通知情報は、例えば自車両の走行状態等に関する情報であり、例えば自車両が減速した旨を示す情報等がある。

このように、発光手段により通信可能な所定範囲内に他車両が存在する場合にのみ、他車両に通知すべき通知情報を発光手段を発光させることによって他車両に通知する。このため、発光手段を無駄に発光させるのを防ぐことができ、発光手段の消費電力を低減して寿命を延ばすことが可能となる。

また、請求項２に記載したように、他車両から発光された光を受光する受光手段と、受光した光に応じた前記他車両からの通知情報を乗員に報知する報知手段と、をさらに備えた構成としてもよい。

この発明によれば、他車両から通知された通知情報を乗員に報知するので、他車両の走行状態等を容易に認識することができる。

また、請求項３に記載したように、前記発光手段は、自車両の前方に設けられた第１のランプ内及び自車両の後方に設けられた第２のランプ内の少なくとも一方に設けられた構成としてもよい。第１のランプは、例えばヘッドランプやウィンカーランプ、フォグランプ等とすることができ、第２のランプは、例えばリアランプ（ブレーキランプ）やバックランプ等とすることができる。これにより、ランプの点灯や点滅と共に発光手段を発光させることが可能となる。

また、請求項４に記載したように、前記発光手段は、ＬＥＤである構成としてもよい。この場合、請求項５に記載したように、前記第１のランプ及び前記第２のランプの少なくとも一方が複数のＬＥＤを含んで構成され、前記発光手段は、前記複数のＬＥＤの少なくとも一部である構成としてもよい。すなわち、第１のランプや第２のランプと発光手段とを兼用するようにしてもよい。

また、請求項６に記載したように、前記受光手段は、自車両の前方に設けられた第１のランプ内及び自車両の後方に設けられた第２のランプ内の少なくとも一方に設けられた構成としてもよい。

また、請求項７に記載したように、前記制御手段は、前記発光手段及び前記受光手段を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段及び前記距離センサを制御する第２の制御手段と、から成ると共に、前記発光手段、前記受光手段、及び前記第１の制御手段を含む通信手段に電力を供給する電力供給手段を備え、前記第２の制御手段は、前記他車両との距離が前記発光手段により通信可能な所定範囲内の場合にのみ、前記通信手段に電力が供給されるように前記電力供給手段を制御する構成としてもよい。

この発明によれば、他車両との距離が発光手段により通信可能な所定範囲内の場合に、発光手段、受光手段、及び第１の制御手段を含む通信手段に電力が供給され、他車両との距離が発光手段により通信可能な所定範囲内でない場合には、通信手段に電力が供給されないため、無駄な電力を消費するのをさらに低減することができる。

以上説明したように本発明によれば、他車両との光通信を行うための発光手段の消費電力を低減し、寿命を延ばすことが可能になる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、車両間通信の一例として、後方に存在する他車両に対して自車両の状態に関する所定の通知情報、例えば自車両がブレーキ制御され減速した場合に、その情報を後方の他車両に通知する場合について説明する。

図１には、車両用通信装置１０の概略構成を示した。同図に示すように、車両用通信装置１０は、制御部１２、発光部１４、受光部１６、距離センサ１８、及び警報装置２０等を含んで構成されている。車両用通信装置１０は、図２に示す自車両３０に搭載されるが、本実施形態では、同図に示す自車両３０の後方を走行する他車両４０も同一構成の車両用通信装置を搭載しているものとして説明する。

発光部１４は、図２に示す後方の他車両４０に対して所定の通知情報を通知するためのものであり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成されるがこれに限られるものではない。また、発光部１４は、一例として図２に示すように自車両３０のリアランプ（ブレーキランプ）３２内に設けられる。なお、リアランプ３２がＬＥＤを含んで構成される場合には、リアランプ３２を構成するＬＥＤの少なくとも一部を発光部１４と兼用するようにしてもよい。

制御部１２は、発光部１４を例えばパルス幅変調により制御して発光させることができ、パルス幅やパルス数、周波数等を制御することで任意の発光パターンで発光部１４を発光させることができる。

受光部１６は、図２に示す後方の他車両４０に対して例えばフォトダイオード（ＰＤ）で構成される。また、受光部１６は、一例として図２に示すように自車両３０のヘッドランプ３４内に設けられる。なお、ヘッドランプ３４がＬＥＤを含んで構成される場合には、ヘッドランプ３４を構成するＬＥＤの少なくとも一部を受光部１６と兼用するようにしてもよい。

距離センサ１８は、自車両３０の後方に存在する他車両４０との距離を検出できるように、一例として自車両３０の後側（例えばリアバンパー付近等）に取り付けられる。距離センサ１８は、例えばミリ波レーダ、レーザーレーダ、超音波センサ等の種々公知のセンサを用いることができる。また、自車両３０の後方を撮影するＣＣＤカメラ等の撮影手段を設け、その撮影画像に基づいて自車両３０の後方の他車両４０との距離を検出するようにしてもよい。この場合、例えば特徴抽出処理等の公知の手法を用いて撮影画像中の他車両を検出し、撮影画像中の他車両４０の大きさ等に基づいて距離を検出すればよい。

警報装置２０は、他車両４０からの通知情報を受信した場合に、その内容を自車両３０内の乗員に警報（報知）するためのものである。警報装置２０は、具体的には、例えば他車両４０から受信した通知情報の内容を表示するディスプレイや、当該通知情報の内容を音声出力したり、その内容に応じた警告音を出力したりする音声出力装置等を用いることができる。

制御部１２には、他車両４０に通知すべき通知情報が入力される。本実施形態では、一例として、自車両がブレーキ制御され減速した場合に、その旨を示す情報が例えば図示しないブレーキ制御装置等から通知情報として入力される。制御部１２は、距離センサ１８により検出された他車両４０との距離が、発光部１４により通信可能な所定範囲内の状態で通知情報が入力されると、その通知情報に応じた発光パターンで発光するように発光部１４を制御する。これを他車両４０の受光部１６で受光することにより、自車両３０が減速したことが他車両４０に通知される。

次に、本実施形態の作用として、制御部１２で実行される車両間通信制御について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図２に示す制御は、車両のイグニッションスイッチがオンされた場合に実行される。

図３のステップ１００では、距離センサ１８から出力された距離情報を取得する。ステップ１０２では、取得した距離が発光部１４により通信可能な所定範囲内の距離であるか否かを判断する。この所定距離は、少なくとも発光部１４により発光された光が他車両４０の受光部１６で良好に受光できる範囲内の距離に設定される。ただし、あまり短い距離に設定されると、他車両４０側で自車両３０から通知された情報に対応したアクションを実行する時間がなくなる。従って、所定距離は、少なくとも発光部１４により発光された光が他車両４０の受光部１６で良好に受光できる範囲内の距離であって、少なくとも他車両４０が、通知された情報に対応したアクションを十分に実行可能な距離に設定されることが好ましい。

ステップ１０４では、他車両４０に通知すべき通知情報が入力されているか否かを判断する。本実施形態では、自車両３０が減速した旨を示す情報が入力されているか否かを判断する。そして、他車両４０に通知すべき通知情報が入力されている場合には、ステップ１０６へ移行し、他車両４０に通知すべき通知情報が入力されていない場合には、ステップ１０８へ移行する。

ステップ１０６では、入力された通知情報に応じた発光パターン、すなわち自車両３０が減速した旨を示す情報に対応して予め定めた発光パターンで発光部１４を発光させる。なお、本実施形態では発光部１４はリアランプ３２内に設けられており、発光パターンが点滅するようなパターンの場合に、リアランプ３２が点滅して人間に視認されてしまうことは好ましくない。従って、このような場合は、人間の目に視認できないような周波数で発光部１４を発光させることが好ましい。

また、単に減速した旨を示す情報ではなく、急ブレーキか否かを示す情報を制御部１２に入力される構成とし、急ブレーキの場合とそうでない場合とで発光パターンを変更するようにしてもよい。これにより、他車両４０の乗員は、前方を走行する車両がどの程度のブレーキをかけたのかを認識することが可能となる。

そして、ステップ１０８では、自車両３０の前方を走行する図示しない他車両から通知情報を受光部１６により受信したか否かを判断し、受信した場合にはステップ１１０へ移行し、受信していない場合には、ステップ１００へ移行して上記と同様の処理を繰り返す。

ステップ１１０では、受信した通知情報に応じた警報を実行するように警報装置２０に指示する。これにより、受信した通知情報に応じた警報が警報装置２０によって実行される。例えば受信した通知情報が、自車両３０の前方を走行する図示しない他車両が減速した旨を示す情報であった場合には、その旨を示すメッセージを音声出力したりする。これにより、自車両３０の乗員は、前方の車両が減速したことを速やかに認識することができる。なお、自車両が前方を走行する他車両との車間距離を適正に保つ車間距離制御システム等の安全システムを搭載している場合には、受信した通知情報をその安全システムに出力するようにしてもよい。これにより、自車両３０の前方を走行する他車両が減速した場合に、自車両も自動的に減速させる等の制御を行うことができる。

このように、本実施形態では、他車両に通知すべき通知情報がある場合に常に発光部１４を発光させるのではなく、他車両との距離を検出し、その距離が発光部１４により通信可能な所定範囲内の距離である場合にのみ発光部１４を発光させる。このため、不必要に発光部１４を発光されるのを防ぐことができ、発光部１４の消費電力を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。

なお、本実施形態では、距離センサ１８を車両の後方に設けると共に、発光部１４をリアランプ内に設け、受光部１６をヘッドランプ内に設けた場合について説明したが、これに限られるものではなく、他車両に通知したい情報の種類や、その情報を通知したい他車両の位置に応じて、発光部１４、受光部１６、及び距離センサ１８を設ける位置を適宜設定することができる。

例えば、発光部１４は、リアランプに限らずバックランプやウィンカーランプ等の自車両の後方に設けられた他のランプ内に設けるようにしてもよい。例えば発光部１４をバックランプに設けた場合には、自車両が後進した場合に、その情報を後方の他車両に通知するようにしてもよい。これにより、他車両は前方の車両が後進していることを容易に認識することが可能となる。また、例えば発光部１４をウィンカーランプに設けた場合には、自車両が右左折した場合に、その情報を後方の他車両に通知するようにしてもよい。これにより、他車両は前方の車両が右左折しようとしていることを容易に認識することが可能となる。

また、発光部１４を車両前方のヘッドランプやウィンカーランプ等のランプ内に設け、受光部１６を車両後方のリアランプやウィンカーランプ等のランプ内に設けるようにしてもよく、発光部１４及び受光部１６の両方を車両前方のランプ内及び車両後方のランプ内にそれぞれ設けるようにしてもよい。

また、距離センサ１８を車両の前方に設けるようにしてもよいし、車両の前方及び後方の両方に設けるようにしてもよい。

さらに、発光部１４、受光部１６、及び距離センサ１８は、車両の前方や後方に限らず、車両の側方に設けるようにしてもよい。この場合、片側複数車線の道路において車線変更する時にウィンカーランプを点滅させた場合に、その情報を他車両に通知するようにしてもよい。これにより、他車両に対して、隣を走行している車両が車線変更しようとしていることを速やかに認識させることができる。

また、本実施形態では、自車両が減速した旨を示す情報を通知情報として他車両に通知する場合について説明したが、これに限らず、様々な情報を通知情報とすることができる。例えば自車両の速度を通知情報として他車両に通知するようにしてもよいし、検出した他車両との距離を通知するようにしてもよい。さらに、通知情報の種類によっては、車両が走行中に通知する場合しか意味がない場合もあるので、そのような場合には、走行中にのみ他車両に通知するようにしてもよい。これにより、さらに無駄な電力を消費するのを防ぐことができる。

次に、本発明の変形例について説明する。

図４には、変形例に係る車両用通信装置５０の概略構成を示した。なお、図１に示す車両用通信装置１０と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４に示すように、車両用通信装置５０は、発光部１４及び受光部１６と接続された第１の制御部１２Ａ、距離センサ１８及び警報装置２０と接続された第２の制御部１２Ｂを備え、発光部１４、受光部１６、及び制御部１２Ａを含む通信部５２に独立に電力供給する電力供給部５４を備えた構成となっている。

この場合、第２の制御部１２Ｂは、第１の制御部１２Ａを介して発光部１４及び受光部１６を制御することにより、図３と略同様の処理を実行する。また、第２の制御部１２Ｂは、距離センサ１８によって検出された他車両との距離が、発光部１４により通信可能な所定範囲内の距離でない場合には、通信部５２への電力の供給を停止するよう電力供給部５４に指示する。そして、距離センサ１８によって検出された他車両との距離が、発光部１４により通信可能な所定範囲内の距離の場合には、通信部５２への電力の供給を開始するよう電力供給部５４に指示する。

これにより、発光部１４により通信可能な所定範囲内に他車両が存在する場合にのみ、他車両からの通知情報を受信したり、他車両に対して通知情報を通知したりする。すなわち、他車両と通信する必要がある場合にのみ通信部５２に電力が供給され、その他の場合は電力の供給が停止されるので、消費電力を大幅に低減することができる。

第１実施形態に係る車両用通信装置のブロック図である。 走行中の自車両と他車両を示す図である。 第１実施形態に係る車両用通信装置の制御部で実行される処理のフローチャートである。 第２実施形態に係る車両用通信装置のブロック図である。

符号の説明

１０ 車両用通信装置
１２ 制御部（制御手段）
１２Ａ 制御部（第１の制御手段）
１２Ｂ 制御部（第２の制御手段）
１４ 発光部（発光手段）
１６ 受光部（受光手段）
１８ 距離センサ（検出手段）
２０ 警報装置（報知手段）
３０ 自車両
３２ リアランプ（第２のランプ）
３４ ヘッドランプ（第１のランプ）
４０ 他車両
５０ 車両用通信装置
５２ 通信部
５４ 電力供給部（電力供給手段）

Claims (7)

1. 自車両の外部に向けて発光する発光手段と、
   他車両との距離を検出する検出手段と、
   前記他車両との距離が前記発光手段により通信可能な所定範囲内で且つ前記他車両に通知すべき通知情報が存在する場合に、前記通知情報に応じて前記発光手段を発光させる制御手段と、
   を備えた車両用通信装置。
2. 他車両から発光された光を受光する受光手段と、
   受光した光に応じた前記他車両からの通知情報を乗員に報知する報知手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用通信装置。
3. 前記発光手段は、自車両の前方に設けられた第１のランプ内及び自車両の後方に設けられた第２のランプ内の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用通信装置。
4. 前記発光手段は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用通信装置。
5. 前記第１のランプ及び前記第２のランプの少なくとも一方が複数のＬＥＤを含んで構成され、前記発光手段は、前記複数のＬＥＤの少なくとも一部であることを特徴とする請求項４記載の車両用通信装置。
6. 前記受光手段は、自車両の前方に設けられた第１のランプ内及び自車両の後方に設けられた第２のランプ内の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載の車両用通信装置。
7. 前記制御手段は、前記発光手段及び前記受光手段を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段及び前記距離センサを制御する第２の制御手段と、から成ると共に、前記発光手段、前記受光手段、及び前記第１の制御手段を含む通信手段に電力を供給する電力供給手段を備え、
   前記第１の制御手段は、前記他車両との距離が前記発光手段により通信可能な所定範囲内の場合にのみ、前記通信手段に電力が供給されるように前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車両用通信装置。

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