JP2014042154A - Vehicle-to-vehicle optical communication device - Google Patents
Vehicle-to-vehicle optical communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014042154A JP2014042154A JP2012183337A JP2012183337A JP2014042154A JP 2014042154 A JP2014042154 A JP 2014042154A JP 2012183337 A JP2012183337 A JP 2012183337A JP 2012183337 A JP2012183337 A JP 2012183337A JP 2014042154 A JP2014042154 A JP 2014042154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- light
- optical communication
- light emitting
- inter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光通信によって先行車と後続車との間で種々の情報を送受するための車車間光通信装置に関するものである。 The present invention relates to an inter-vehicle optical communication device for transmitting and receiving various information between a preceding vehicle and a succeeding vehicle by optical communication.
従来、光通信によって他の車両に搭載された同種の光通信装置との間で種々の情報を送受する車車間光通信装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。この車車間光通信装置は、光通信に用いられる通信光を送出する発光器と、該発光器から送出された通信光を受光する受信器とを備えるものであって、例えば、発光器を点滅させることによって前後を走行する先行車と後続車に対して所定のメッセージを送出し、そのメッセージを先行車と後続車が受信器によって受信することができるようにしたものである。
Conventionally, an inter-vehicle optical communication device that transmits and receives various kinds of information to and from the same type of optical communication device mounted on another vehicle by optical communication has been proposed (for example, see
ところで、車車間光通信技術は、2005年に開催された愛知万博において次世代交通システムIMTS(Intelligent
Multimode Transit System)として採用された(非特許文献1,2参照)。
By the way, the inter-vehicle optical communication technology was developed at the Aichi Expo held in 2005 in the next generation transportation system IMTS (Intelligent
Multimode Transit System) (see Non-Patent
而して、斯かる車車間光通信装置は、路上を走行する車両に搭載されるために屋外での使用が前提となる。このため、車車間光通信装置による光通信が太陽光等の外乱光の影響を受け易く、通信品質が悪化する可能性がある。このような外乱光の影響を緩和する手法として、光学フィルタを用いたり、通信データに周波数変調を掛ける方法が用いられているが、太陽光等の強力な外乱光の影響を完全に無くすことは不可能である。 Thus, such an inter-vehicle optical communication device is mounted on a vehicle traveling on the road, and is assumed to be used outdoors. For this reason, optical communication by the inter-vehicle optical communication device is easily affected by disturbance light such as sunlight, and communication quality may be deteriorated. As a method of mitigating the influence of such disturbance light, an optical filter or a method of applying frequency modulation to communication data is used, but it is impossible to completely eliminate the influence of strong disturbance light such as sunlight. Impossible.
そこで、特許文献3には、車両の進行方向、勾配、標高等の車両位置情報及び現在の時刻データや車両の現在地点における座標データ等に基づいて算出された太陽の軌道位置並びに太陽光による照度に基づいて、太陽光が光通信に影響を与える状態であるか否かを判定し、太陽光の影響があると判定されると、光通信に使用される通信光の受信感度を下げるとともに、通信光の受光部での発光出力を上げるようにした光通信装置が提案されている。
Therefore,
特許文献4,5には、通信装置周囲の外乱光の強度を測定し、通信データを外乱光の強度に応じた発光強度の光通信信号に変換するよう発光素子を制御するようにした光通信装置が提案されている。
特許文献6には、光り送信機の発光ダイオードユニットの配置構造が提案されている。これによれば、発光ダイオードのボンディングの向きを最適に設定することによって、良好な水平方向の指向特性が得られる。
提案されている。
Proposed.
しかしながら、特許文献3において提案された光通信装置において、車両の位置情報はGPS装置と地図DB(データベース)を用いて取得されるが、その位置情報は精度に欠けるという問題がある。即ち、例えばトンネルや山間部等のように必要な個数のGPS衛星が見通せない場所では車両の位置情報を取得することは不可能である。又、太陽位置情報によって外乱光の除去動作を行うと、曇天時や日陰の走行等のように太陽光等の外乱光が存在しない状態では逆にS/N比が悪化してしまうという問題がある。そして、システム全体の構成として光通信装置以外の部分を構成する位置情報取得装置や方位取得装置、太陽位置演算装置等が必要になるため、装置が大型化及びコストアップする。
However, in the optical communication device proposed in
特許文献4において提案された光通信装置によれば、周囲の外乱光の強度を測定する光センサを別途備える必要があり、装置の大型化とコストアップを招き、特許文献5において提案された光通信装置においては、背景光強度検知手段を設け、該背景光強度検知手段から得られた情報を当該光通信装置へとフィードバックする必要があるため、通信路が増えて装置が大型化及び複雑化する他、コストアップを招くという問題がある。 According to the optical communication device proposed in Patent Document 4, it is necessary to separately provide an optical sensor that measures the intensity of ambient disturbance light, which increases the size and cost of the device. In a communication device, it is necessary to provide background light intensity detection means and feed back the information obtained from the background light intensity detection means to the optical communication device, which increases the number of communication paths and increases the size and complexity of the device. In addition, there is a problem of increasing the cost.
特許文献6において提案された構成によれば、発光ダイオードの向きを最適化することによって水平方向の光配光特性は左右対称になるが、上下方向にも同等の光量が照射しているため、必要でない場所にも大きな光量を照射していることとなり、電力の無駄が生じており、この電力の無駄が発光ダイオードの寿命低下を招く結果となっている。
According to the configuration proposed in
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、無駄な電力消費を抑えつつ、最適な照射特性を得ることによって通信品質の向上を図ることができる車車間光通信装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is an inter-vehicle optical communication apparatus capable of improving communication quality by obtaining optimum irradiation characteristics while suppressing wasteful power consumption. Is to provide.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、車両に搭載された光通信送受信器の発光部に設けられた発光素子から出射される光を他の車両に搭載された光通信送受信器によって受光することによって先行車と後続車との間で光通信を行う車車間光通信装置において、前記光通信送受信器の発光部をアレイ状に配列された複数の前記発光素子とその配光を制御するレンズを含んで構成し、少なくとも車間距離情報と外乱光情報に基づいて前記発光素子の駆動を制御する制御部を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記発光部を複数に分割し、前記制御部は分割された各発光部の駆動をそれぞれ独立に制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the light emitting unit is divided into a plurality of parts, and the control unit independently controls driving of the divided light emitting units.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記制御部は、車間距離が長い場合は短い場合よりも前記発光素子の発光量を多くし、外乱光が大きい場合は小さい場合よりも前記発光素子の発光量を多くすることを特徴とする。
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、各発光素子の配光をレンズによってそれぞれ制御するようにしたため、水平な道路上を走行している車両に必要な左右方向に幅が広く上下方向に幅の狭い光通信エリアを確保することができる。そして、発光素子の駆動を少なくとも車間距離情報と外乱光情報に基づいて制御することによって、無駄な電力消費を抑えつつ、最適な照射特性を得て通信品質の向上を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the light distribution of each light emitting element is controlled by the lens, the width in the left-right direction is wide and the width in the vertical direction is necessary for a vehicle traveling on a horizontal road. A narrow optical communication area can be secured. Further, by controlling the driving of the light emitting element based on at least the inter-vehicle distance information and the ambient light information, it is possible to obtain optimal irradiation characteristics and improve communication quality while suppressing wasteful power consumption.
請求項2記載の発明によれば、分割された各発光部の駆動をそれぞれ独立に制御するようにしたため、車間距離情報と外乱光情報に応じた最適な照射特性を容易に得ることができ、無駄な電力消費を抑えつつ、通信品質の向上を図ることができる。
According to the invention of
請求項3記載の発明によれば、車間距離が長い場合は短い場合よりも発光素子の発光量を多くし、外乱光が大きい場合は小さい場合よりも発光素子の発光量を多くすることによって、車間距離の長短と外乱光の大小に応じた最適な照射特性を得ることができ、無駄な電力消費を抑えつつ、通信品質の向上を図ることができる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る車車間光通信装置を搭載した車両を示す側面図、図2は同車車間光通信装置の発光部の構成を示す図であって、(a)は平面図、(b)は側面図、図3は同車車間光通信装置のシステム構成図、図4は同車車間光通信装置の発光部の照射特性を示す図である。 FIG. 1 is a side view showing a vehicle equipped with an inter-vehicle optical communication device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a light emitting unit of the inter-vehicle optical communication device, and FIG. FIG. 3 is a side view, FIG. 3 is a system configuration diagram of the inter-vehicle optical communication device, and FIG. 4 is a diagram illustrating irradiation characteristics of a light emitting unit of the inter-vehicle optical communication device.
本発明に係る車車間光通信装置は、光通信によって先行車と後続車との間で種々の情報を送受するためのものであって、図1に示すように隊列走行している複数の車両20の各前部と各後部にそれぞれ設置された光通信送受信器1を備えている。又、各車両20には、光以外の通信情報を得る無線通信器、ミリ波レーダ、レーザーレーダ、ステレオカメラ等の車間距離測定器4、太陽の照度や位置を測定する外乱光測定器5等が搭載されている。
The inter-vehicle optical communication apparatus according to the present invention is for transmitting and receiving various information between a preceding vehicle and a succeeding vehicle by optical communication, and a plurality of vehicles traveling in a row as shown in FIG. The optical communication transmitter /
ここで、各車両20の前後に設置された前記光通信送受信器1の受光部6は、図2に示すように縦横にアレイ状に配置されたLED(発光ダイオード)等の複数の発光素子7と、各発光素子7を覆ってその配光を制御するためのレンズ8を含んで構成されている。尚、複数の発光素子7は、図2(b)に示すように矩形平板状の基板9上にアレイ状に実装されている。
Here, the
ところで、本発明に係る車車間光通信装置においては、図3に示すように、発光部6は第1発光部6(1)、第2発光部6(2)…第n(nは整数)発光部6(n)に分割されており、分割された第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)のそれぞれは複数の発光素子7とその配光を制御するレンズ8を含んでいる。
By the way, in the vehicle-to-vehicle optical communication apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 3, the
そして、分割された第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)は、発光素子駆動部10によってそれぞれ独立に駆動されて光を出射し、該発光素子駆動部10は、制御部11からの制御信号を受けて第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)に電流i1,i2…inをそれぞれ供給して第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)をそれぞれ独立に駆動する。
The divided first light emitting unit 6 (1) to nth light emitting unit 6 (n) are independently driven by the light emitting
ところで、制御部11には、各車両20に設置された図1に示す車間距離測定器4によって測定された車間距離情報、車車間無線通信や車車間光通信によって得られた車車間通信情報、外乱光測定器5によって測定された外乱光情報及び各種車両情報に基づいて最適な照射パターンを計算し、それに応じた制御信号を発光素子駆動部10に対して出力する。すると、発光素子駆動部10は、制御部11から送信される制御信号に応じた駆動電流i1,i2…inを第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7にそれぞれ供給し、これらの各第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7は駆動電流i1,i2…inの大きさに応じた光量の光をそれぞれ出射する。尚、各種車両情報には、ヨーレート、車速、加速度、磁気センサや方位センサによって検出された情報、GPSや地図から得られた情報、ステアリング、スロットル、ブレーキ等の各種操作情報が含まれる。
By the way, in the
而して、制御部11は、車間距離情報、車車間通信情報、外乱光情報及び各種車両情報の全て又は一部を用いて各第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7の発光箇所や駆動電流i1,i2…inを制御し、これによって最適な照射特性が得られる。
Thus, the
例えば、制御部11は、車間距離測定器4によって測定される車間距離が長くて通信距離が長い場合には、通信距離が短い場合よりも発光素子7の光量が多くなるよう発光部6を制御する。具体的には、第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7の全てを駆動し、或いは各第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7への駆動電流i1,i2…inを大きくする。そして、車両20のうち、先行車が左に旋回した場合、後続車の制御部11は、車間距離情報や車車間通信情報等に基づいて第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)を駆動制御して照射パターンが左側に向くようにする。逆に先行車が右に旋回した場合、後続車の制御部11は、車間距離情報や車車間通信情報等に基づいて第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)を駆動制御して照射パターンが右側に向くようにする。
For example, when the inter-vehicle distance measured by the inter-vehicle distance measuring device 4 is long and the communication distance is long, the
他方、制御部11は、車間距離測定器4によって測定される車間距離が短くて通信距離が短い場合には、通信距離が長い場合よりも発光素子7の光量が少なくなるよう発光部6を制御する。具体的には、第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の何れか1つを駆動し、或いは各第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の発光素子7への駆動電流i1,i2…inを小さくする。通信距離が短い場合には、通信相手側の車両の反射によって受光素子の飽和による通信品質の低下への影響が低減される。例えば、トラック等の隊列走行の場合、トラック後部の荷室が金属によって覆われているために光の反射が起き易い。このような場合に発光電力が大きいときには、その反射光によって通信品質の低下が生じ易い。このような場合には、発光電力を絞ることによって通信品質の低下を防ぐことができる。
On the other hand, when the inter-vehicle distance measured by the inter-vehicle distance measuring device 4 is short and the communication distance is short, the
又、外乱光測定器5によって測定される太陽光等の外乱光が大きい場合には、後続車の制御部11は、外乱光が小さい場合よりも発光素子7の光量が多くなるよう発光部6を制御する。
Further, when disturbance light such as sunlight measured by the disturbance
ところで、本発明に係る車車間光通信装置による光通信によって互いに種々の情報を送受する複数の車両20が図1に示すように水平な道路上を走行している場合、上下方向よりも左右(水平)方向に幅が広い光通信エリアが必要とされる。
By the way, when a plurality of
而して、本発明に係る車車間光通信装置においては、各発光素子7の配光をレンズ8によってそれぞれ制御するようにしたため、図4に示すような左右方向に幅が広く上下方向に幅の狭い光通信エリアを確保することができる照射特性をえることができる。尚、図4において、横軸は指向角度(°),縦軸は相対照射強度(%)であり、実線は水平方向の照射特性、破線は上下方向の照射特性をそれぞれ示す。
Thus, in the inter-vehicle optical communication apparatus according to the present invention, the light distribution of each light emitting
ところで、最適な照射パターンを得るために、図5に示すようにアレイ状に配列された複数の発光素子7のうち、両端部に配置された発光素子7を傾斜させたり、図6に示すように両端部のレンズ6を傾斜させて各レンズ6に独立した配光特性を付加するようにしても良い。
By the way, in order to obtain an optimum irradiation pattern, among the plurality of
又、本実施の形態では、発光素子7の駆動を車間距離情報と外乱光情報に基づいて制御するようにし、車間距離が長い場合は短い場合よりも発光素子7の発光量を多くし、外乱光が大きい場合は小さい場合よりも発光素子7の発光量を多くするようにしたため、車間距離の長短と外乱光の大小に応じた最適な照射特性を得ることができ、無駄な電力消費を抑えて発光素子7の長寿命化を図りつつ、通信品質を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the driving of the
そして、本実施の形態では、発光部6を複数の第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)に分割し、制御部11が第1発光部6(1)〜第n発光部6(n)の駆動をそれぞれ独立に制御するようにしたため、車間距離情報と外乱光情報に応じた最適な照射特性を容易に得ることができる。
And in this Embodiment, the
又、車車間光通信装置による光通信においては、太陽光等の外乱光の影響や反射光の影響が大きく、安全性や信頼性の確保が難しいが、本発明によれば、外乱光や反射光の影響を大幅に抑制することができ、簡単な構成で高い通信品質を確保することができるという効果が得られる。 Further, in optical communication by the inter-vehicle optical communication device, the influence of disturbance light such as sunlight and the influence of reflected light are large, and it is difficult to ensure safety and reliability. The effect of light can be greatly suppressed, and high communication quality can be ensured with a simple configuration.
1 光通信送受信器
3 無線通信器
4 車間距離測定器
5 外乱光測定器
6 発光部
6(1) 第1発光部
6(2) 第2発光部
6(n) 第n発光部
7 発光素子
8 レンズ
9 基板
10 発光素子駆動部
11 制御部
20 車両
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記光通信送受信器の発光部をアレイ状に配列された複数の前記発光素子とその配光を制御するレンズを含んで構成し、少なくとも車間距離情報と外乱光情報に基づいて前記発光素子の駆動を制御する制御部を設けたことを特徴とする車車間光通信装置。 Light is emitted between a preceding vehicle and a succeeding vehicle by receiving light emitted from a light emitting element provided in a light emitting unit of an optical communication transceiver mounted on a vehicle by an optical communication transmitter / receiver mounted on another vehicle. In the inter-vehicle optical communication device that performs communication,
The light emitting unit of the optical communication transceiver includes a plurality of light emitting elements arranged in an array and a lens for controlling the light distribution, and drives the light emitting elements based on at least inter-vehicle distance information and disturbance light information A vehicle-to-vehicle optical communication device characterized by comprising a control unit for controlling the vehicle.
The controller is configured to increase the light emission amount of the light emitting element when the inter-vehicle distance is long, and to increase the light emission amount of the light emitting element when the disturbance light is large than when the disturbance light is small. Item 3. The vehicle-to-vehicle optical communication device according to Item 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012183337A JP2014042154A (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | Vehicle-to-vehicle optical communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012183337A JP2014042154A (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | Vehicle-to-vehicle optical communication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014042154A true JP2014042154A (en) | 2014-03-06 |
Family
ID=50394083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012183337A Pending JP2014042154A (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | Vehicle-to-vehicle optical communication device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014042154A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016167691A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Optical communication device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05145975A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Canon Inc | Remote control transmitter |
JPH07245591A (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Sakai Jukogyo Kk | Transmitter for infrared signal |
JPH09246600A (en) * | 1996-03-05 | 1997-09-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Light-emitting diode unit of optical transmitter |
US20040234268A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Disney Enterprises, Inc | System and method of optical data communication with multiple simultaneous emitters and receivers |
-
2012
- 2012-08-22 JP JP2012183337A patent/JP2014042154A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05145975A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Canon Inc | Remote control transmitter |
JPH07245591A (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Sakai Jukogyo Kk | Transmitter for infrared signal |
JPH09246600A (en) * | 1996-03-05 | 1997-09-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Light-emitting diode unit of optical transmitter |
US20040234268A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Disney Enterprises, Inc | System and method of optical data communication with multiple simultaneous emitters and receivers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016167691A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Optical communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210096224A1 (en) | Lidar system and method of controlling lidar system, and autonomous driving system including lidar system | |
US11073390B2 (en) | Lidar system and autonomous driving system using the same | |
US20200033481A1 (en) | Lidar system and autonomous driving system using the same | |
US11960029B2 (en) | Selective deactivation of light emitters for interference mitigation in light detection and ranging (lidar) devices | |
JPWO2020022137A1 (en) | Light receiving device and ranging device | |
US20230184955A1 (en) | Methods and Systems to Determine a Strategy for a Drop Process Associated with a Light Detection and Ranging (LIDAR) Device | |
US20220026541A1 (en) | Photodetection device and distance measurement device | |
WO2022099243A1 (en) | Radar interference reduction techniques for autonomous vehicles | |
JP2014182536A (en) | Inter-vehicle optical communication device | |
JP2014042154A (en) | Vehicle-to-vehicle optical communication device | |
CN109917351B (en) | Laser radar transmitting system, control method thereof and laser radar | |
US20220137185A1 (en) | Three Terminal Broad Area Laser | |
US10894505B2 (en) | Lighting control for a computer assisted vehicle | |
KR20150075762A (en) | Method and System for Vehicle Platooning Control based on Visible Light Communication | |
US20210109225A1 (en) | High dynamic range lidar | |
US20240069157A1 (en) | Methods and Systems for using Interference to Detect Sensor Impairment | |
US20230194676A1 (en) | Two-Step Return Calibration for Lidar Cross-Talk Mitigation | |
US20220357424A1 (en) | Systems and Methods for Providing a Gapless LiDAR Emitter Using a Laser Diode Bar | |
US20230358868A1 (en) | Mitigating Crosstalk from High-Intensity Returns in a Light Detection and Ranging (Lidar) Device | |
JP2014016809A (en) | Inter-vehicle optical communication device | |
WO2023162733A1 (en) | Distance measuring device and distance measuring method | |
US20240134011A1 (en) | Two dimensional transmitter array-based lidar | |
US20220209415A1 (en) | Low Elevation Sidelobe Antenna with Fan-Shaped Beam | |
US20230194677A1 (en) | Multi-Chip Daisychain for Output Aggregation | |
EP4328622A1 (en) | Time-division multiple access scanning for crosstalk mitigation in light detection and ranging (lidar) devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150722 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160720 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170125 |