JP3436207B2 - 車々間通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車々間通信装置、
特に位置についてのデータを基に、同様の位置データを
有する他車両との間で通信を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に通信装置を搭載し、各
種の情報収集を行うシステムや、各車両の行先情報など
を収集し、交通管制に利用するシステムなどが提案され
ている。

【０００３】さらに、車両間において通信（車々間通
信）を行うことによって、他車両に自車両の動静を知ら
せたり、自車両で入手した情報を他車両に知らせること
も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、車々間通信で
は、必ずしも必要でない情報も受信してしまう場合も多
いと考えられる。例えば、既にすれ違った車両の今後の
動静は通常受信しても意味がない。そこで、車々間通信
では、受信したデータの中から必要なものを効率的に選
択したいという要望が大きい。

【０００５】本発明は、通信プロトコル自体に位置デー
タを含めることによって、自車両において必要なものの
みを受信できる車々間通信装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両位置に関
連する位置データに基づいて通信パターンを決定する通
信パターン決定手段と、決定された通信パターンで、他
車両に向けて情報を送信する送信手段と、を有し、前記
自車両位置に関連する位置データは、現在の自車両位置
及び将来の自車両位置についてのデータであることを特
徴とする。

【０００７】また、本発明は、自車両位置に関連する位
置データに基づいて通信パターンを決定する通信パター
ン決定手段と、決定された通信パターンで、他車両から
送信されてくる情報を受信する受信手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【０００８】このように通信パターンを位置に基づいて
決定する。従って、その位置の通信パターンで受信した
車両において、送信データが受信される。そこで、受信
する際に必要な信号を自動的に選別することができる。

【０００９】また、前記自車両位置に関連する位置デー
タは、現在の自車両位置及び将来の自車両位置について
のデータであることが好適である。

【００１０】例えば、現在、２秒後、４秒後、・・・ｎ
秒後の位置をその時間データ、位置データで表し、これ
に基づいて通信パターンを決定する。この通信パターン
としてはスペクトラム拡散のＰＮ系列や、周波数ホッピ
ングパターンが採用される。例えば、ＰＮ系列を時間及
び位置に基づいて決定し、これを送信すると、同じＰＮ
系列を用いた車両においてのみ逆拡散が行われ、信号が
受信される。すなわち、受信側では、自車両の将来の時
間、位置と一致する信号のみが受信される。

【００１１】また、前記通信パターン決定手段は、位置
データに加え時間データを利用して通信パターンを決定
することが好適である。

【００１２】また、前記通信パターンは、スペクトル拡
散の拡散パターンであることが好適である。

【００１３】また、前記通信パターン決定手段は、自車
両位置に関連する所定のサーチ範囲の位置データに基づ
いて通信パターンを決定することが好適である。自車の
走行に関連する範囲に基づいて、サーチ範囲を決定する
ことで、その範囲にある他車との通信を行うことができ
る。

【００１４】さらに、他車両との接近状態を検出する接
近状態検出手段を有し、検出した接近状態に応じて前記
サーチ範囲を変更することが好適である。例えば、衝突
の可能性がある場合に、緊急時の通信パターンを選択す
る。これよって、緊急な通信を他の通信から識別するこ
とができる。

【００１５】また、前記接近状態検出手段において、所
定の範囲以内の接近状態を検出したときに、前記サーチ
範囲を狭くすることが好適である。受信する通信パター
ンを限定することで、サーチ範囲が小さくなり、特定の
緊急通信のみを選択して通信を行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００１７】「構成」図１は、車両におけるシステム構
成を示すブロック図である。ＧＰＳ、ステアリング、時
計などのセンサ１０からの検出信号は、ＥＣＵ１２に供
給される。そして、供給される検出信号から自車両位
置、時間、車両の動向などを検出する。例えば、将来の
時間と位置の予測値を得る。このデータはデータ通信部
１４に供給され、ここでキャリアを変調する。さらに、
この通信部１４においては、スペクトル拡散通信におけ
るＰＮ系列や周波数ホッピングのパターン等の通信パタ
ーンを自車両の現在及び将来の位置データに基づいて決
定し、この通信パターンに基づく送信信号を形成し、こ
れをアンテナ１６から他車両に向けて送信する。

【００１８】また、アンテナ１６で受信した他車両から
のデータについては、データ通信部１４において、自車
両の現在位置、将来位置に基づく通信パターンに基づい
て復調すると共に、変調信号を取り出し、ＥＣＵ１２に
おいて内容が認識される。

【００１９】さらに、ＥＣＵ１２には、ブレーキやステ
アリングのアクチュエータ１８が接続されており、ＥＣ
Ｕ１２の認識により、必要があると判断された場合に
は、アクチュエータ１８を駆動して、ブレーキやステア
リングを操作する。

【００２０】次に、データ通信部１４の送信側の構成を
図２に示す。この例では、通信パターンとして位置に基
づくＰＮ系列を発生し、これを用いて直接拡散を行う。
送信データは、一次変調部２０において、キャリアと混
合され、キャリアが送信データで変調（一次変調）され
る。送信データは、例えば、現在から将来に向けての所
定時間毎の推定される位置データである。また、この送
信データは、例えばデジタルのパルスデータである。そ
して、後述するようにして位置データなどに基づいて発
生された数列がＰＮ系列発生器２２に導入され、数列に
基づくＰＮ系列が発生される。このＰＮ系列は、乗算器
２４に入力され、ここで一次変調を受けた信号と混合さ
れ、所望のスペクトル拡散がなされる。そして、ＢＰＦ
（バンドパスフィルタ）において、所定の周波数帯域の
信号が選択され、これがアンテナ１６から送信される。

【００２１】次に、データ通信部１４の受信側の構成を
図３に示す。アンテナ１６で受信された受信信号はＢＰ
Ｆ３０において、所定帯域に信号が選択された後、乗算
器３２に供給される。この乗算器３２には、ＰＮ系列発
生器３４からＰＮ系列が供給されており、このＰＮ系列
によってスペクトルの逆拡散が行われる。なお、ＰＮ系
列発生器３４には、後述する自車両の位置データに基づ
いて発生された数列が供給され、この数列に基づいてＰ
Ｎ系列が発生される。従って、乗算器３２において逆拡
散された信号が復調器３６に供給され、ここで復調さ
れ、データが得られる。

【００２２】「通信パターンの発生」このように、本実
施形態においては、ＰＮ系列によりスペクトル拡散を行
うが、このＰＮ系列の発生について、次に説明する。

【００２３】このＰＮ系列は、時間、位置データ等に基
づいて生成する。例えば、現在時刻を基にして、将来の
位置が表１のようなものであったとする。

【００２４】

【表１】 時間（秒後） 位置（座標） 存在確率 1.01 (1012.6,104.6,15.2) (1.0) 2.20 (1010.3,105.2,15.2) (0.95) 3.35 (1008.3,107.2,15.2) (0.88) この場合に、時間と、位置データを、適当な単位で丸め
て合成し、一連の数列を作成する。適当な単位で丸める
という処理は、その数字のＬＳＢが対応する値を設定す
ることにより行われる。例えば、ＬＳＢが１ｋｍに対応
すれば、１ｋｍで丸めたことになる。そして、その数列
について、予め定められている暗号化処理によって、数
列を乱数化し、ＰＮ系列の基になる数列（乱数）を得
る。例えば、表２のような暗号化した数列が得られる。

【００２５】

【表２】 丸める → 合成 暗号化 1.0,1013,0105,15 → 101013010515 → 730184621803869 2.0,1010,0105,15 → 201010010515 → 846247575839570 3.5,1008,0107,15 → 351008010715 → 846120973956829 このようにして得られた数列を基にしてＰＮ系列を作成
し、これを用いてスペクトル拡散を行う。なお、実際に
送信する情報は、正確な時間、位置情報、その位置での
存在確率などであり、これをパルス化してデジタル通信
として搬送する。なお、その他の情報を含めてもよい。

【００２６】一方、受信側では、送信側と同様に、自車
両の時間、位置データを丸めたものに基づいて、数列を
発生するが、この際必要に応じ近傍のデータを追加した
数列を発生する。例えば、表３に示すような複数の数列
を発生し、これを用いてスペクトル逆拡散を行う。

【００２７】

【表３】 時間、位置 →近傍データを追加→ 合成 → 暗号化 1.0,1013,0105,15→1.0,1013,0105,15→101013010515→730184621803869 →1.0,1014,0105,15→101014010515→530144621893867 →1.5,1013,0105,15→151013010515→730884621893865 →1.5,1013,0106,15→151013010615→930984621703863 2.0,1010,0105,15→2.0,1010,0105,15→201010010515→846247575839570 →2.0,1009,0105,15→201009010515→746368986539547 →2.5,1010,0105,15→251010010515→346247575839578 3.5,1008,0107,15→3.5,1008,0107,15→351008010715→846120973956829 →3.5,1007,0108,15→351007010815→846120973957820 →4.0,1009,0107,15→401009010715→746128973956828 このように、送信する側では、自車両が将来位置する位
置をその時間と共に推定し、これに基づいたＰＮ系列を
用いて、スペクトル拡散を行う。受信側においても、自
車両の将来の位置（近傍を含む）、時間に基づいたＰＮ
符号を基にスペクトル逆拡散を行う。従って、スペクト
ル逆拡散して得られたデータは、自車両が将来走行する
場合に近傍を走行する車両についての情報になる。

【００２８】なお、暗号化処理の際に、近傍のデータは
数列も近傍の数列になるように処理することで、データ
の追加を省略することもできる。すなわち、数列が近傍
のものはＰＮ系列も近傍になるようにして、漏れ電波と
して受信することもできる。

【００２９】このようにして作成した数列をＰＮ系列を
決定する乱数として受信を行う。この場合、１つの受信
機で複数のＰＮ系列の信号を時系列で受信してもよい
し、複数の受信機で各々のＰＮ系列の信号を並列して受
信してもよい。さらに、上記数列を合成することで、関
連する信号をすべて受信するＰＮ系列を作成して同時に
受信することもできる。この場合、その後、各ＰＮ系列
に基づいて、データを分離する。

【００３０】このように、現在及び将来の位置に基づい
て、ＰＮ系列を発生し、このＰＮ系列でスペクトル拡散
した情報を各車が送信する。一方、受信は、自己の現在
及び将来位置に基づいて発生したＰＮ系列を利用した逆
拡散を行う。従って、受信されるのは、ＰＮ系列が一致
したもの、すなわち現在及び将来の位置が自車両の位置
と重複する位置のものに限定される。なお、位置データ
の示す範囲を広いシステムにしておけばその受信できる
範囲も広くなる。このように、通信プロトコル自体に位
置情報が含まれているため、自己に関連する情報のみを
選択して受信することができる。

【００３１】ここで、上述の例では、スペクトル拡散と
してＰＮ系列を用いた例を説明したが、周波数ホッピン
グを用いても同様のことが行える。すなわち、送信側で
は、表２のように発生した暗号化した数列（乱数）に基
づいて、ホッピング周波数のパターンを作成し、このホ
ッピング周波数でキャリアを変調する。すなわち、図２
におけるＰＮ系列発生器において発生されたＰＮ系列に
応じて周波数をホッピングさせこの周波数ホッピングし
た信号を一次変調信号に混合することでスペクトル拡散
し、これを送信する。一方、受信側では、表３のように
して発生した暗号化した数列（乱数）に基づいて、作成
したホッピング周波数を用いてスペクトル逆拡散を行
い、データを復調する。

【００３２】さらに、上記例では、送信側において、時
間と位置とで、異なる数列を発生し、これに基づいてス
ペクトル拡散を行った。従って、送信するデータはこれ
ら異なる数列を用いて分割して送信される。しかし、送
信内容となるデータを１つのデータパケットとして、１
つの数列を用いてスペクトル拡散してもよい。

【００３３】この場合、現在の自車両の位置座標のみに
基づいて、スペクトル拡散（ＰＮ系列、ホッピング周波
数）に用いる数列を作成することもできる。このとき、
位置座標の丸め込むＬＳＢを大きくとる。これによっ
て、自車両位置の周辺の比較的大きな範囲の車両におい
て、送信信号が受信される。

【００３４】また、ＬＳＢを大きくとると、同一の位置
をとる車両が複数存在する確率が高くなる。そこで、複
数の車両からの信号の混信をさけるために、車両ＩＤに
相当する数列を位置情報の数列に追加してスペクトル拡
散のための数列を決定することも好適である。例えば、
表４に示すように、位置データの前に車両ＩＤを付加す
る。

【００３５】

【表４】 自車両ＩＤ、位置（座標） → 合成 → 暗号化 0323、(1012.0,1411.0,15.0) → 03231012141115 → 846120973956829 そして、このようして得られた数列を用いてスペクトル
拡散を行う。一方、受信側では、送信側の車両ＩＤは、
わからない。そこで、車両ＩＤに相当する部分につい
て、すべての組み合わせをもつＰＮ系列を発生し、複数
の車両からの通信を個別に受信する。この方法によれ
ば、車両ＩＤ以外のＰＮ系列がすべて同一（時間、位置
が同一）のデータについての複数の車両からの通信の混
信の問題もない。

【００３６】また、ＰＮ系列ではなく、送信データに車
両ＩＤを挿入しておいてもよい。これによって、受信し
た後、車両ＩＤを認識することができ、車両毎の情報を
別個に得ることができる。

【００３７】このようにして、自車両のこれからの走行
に関係する他車両の走行状態についてのデータを自動的
に得ることができる。従って、このデータを基に、各種
の処理を行うことができる。特に、本実施形態において
は、自車両に関連するデータについての抽出処理を特別
に行う必要がなく、受信処理の中で、自動的に自車両に
関連するデータが選択されるというメリットがある。

【００３８】「接触確率、衝撃の演算」車両の将来にお
ける時間と位置の関係は、そのときの走行状況を基に推
定ができる。例えば、現在のＧＰＳ位置座標、旋回速度
（ヨーレート）、ハンドル角、車速、加速度、駆動トル
ク推定値、路面μ推定値、路面カント、勾配推定値、推
定車両重量などを入力して現在から数秒後の時空上での
車両の４隅の位置座標を演算することができる。

【００３９】その推定としては、（ｉ）２輪または４輪
の車両モデルから逐次シミュレーションを行い、時空上
の位置を特定する、（ｉｉ）上記入力と、現在から数秒
後間での時空座標と確率分布のパターンを予め多数学習
して、かつ走行時の入力データからニューラルネットワ
ークにより、逐次時空上の位置を特定する、等がある。

【００４０】このようにして、将来の車両の位置座標を
推定することができるため、この自車両位置を各車両が
送信することで、他車両に自車両の将来の動向を知らせ
ることができる。

【００４１】そこで、他の車両の時空上の位置を受信し
た場合に、各車両の時空上の位置と、自車両の時空上の
位置を比較することにより、衝突の確率を求めることが
できる。すなわち、自車両と他車両の時空上での位置が
存在確率１００％同士の部分に重なりがある場合、接触
する確率は１００％、１〜１００％の部分に重なりがあ
る場合、重なり部分の確率の積が最大になる値が接触確
率となる。

【００４２】また、衝撃の大きさは、相手車両と自車両
の速度ベクトルがわかるので、最初に接触確率が発生し
たときの両者の相対速度を求め、その絶対値の二乗に比
例する値とする。

【００４３】このようにして、接触確率及び衝撃の大き
さを推定することができる。そこで、ＥＣＵはアクチュ
エータを制御して、ブレーキ及び／またはステアリング
を操作して、回避の動作をとる。

【００４４】さらに、自動運転の場合には、車間距離制
御を行う。すなわち、衝突のような状況を避けるために
他車両との十分な間隔を確保する目標コースを演算し、
誘導する。

【００４５】また、経路探索においては、受信したデー
タに基づき、これから走行する交差点等において、同一
時空上で走行する車両の数を判定し、経路の再計算など
を行う。

【００４６】ここで、図４に自車両による送信処理と送
信されたデータを受信する他車両における処理について
のフローチャートを示す。

【００４７】自車両では、ＧＰＳなどで求めた自車両位
置を求め、さらに各種センサからの検出値から将来を予
測し、将来の予測位置を時間を関数として求める（Ｓ１
１）。次に、現在、２秒後、・・・ｎ秒後の自車両の位
置についてのデータをそれぞれの個別のデータパケット
（パケット１（現在、現在位置の座標）、パケット２
（２秒後、２秒後の座標）、・・・）にまとめる（Ｓ１
２）。各パケットをその時間及び座標に対応付けられた
通信パターン（ＰＮ系列や周波数ホッピング）で送信す
る（Ｓ１３）。

【００４８】一方、他車両においては、自車両と同様
に、将来の予測位置を時間を関数として求め（Ｓ２
１）、求めた位置、時間データに対応する通信パターン
を演算する（Ｓ２２）。そして、この通信パターンに該
当するデータを受信し、復調する（Ｓ２３）。

【００４９】そして、得られたデータに基づき、経路の
再計算（Ｓ２４）、衝突回避動作（Ｓ２５）、車間制御
（Ｓ２６）などを行う。

【００５０】「他の構成例」次に、車両位置把握状況、
他車両接近状態、車両状態などの状況に応じてＰＮ系列
や周波数ホッピングの送信系列、受信サーチ範囲を変化
させ、必要な時に確実に早く情報を把握できるシステム
について説明する。

【００５１】このシステムにおいて、車両には、図５に
示す車々間通信装置が搭載されている。センサ１０から
の検出信号は、ＥＣＵ１２に供給される。ＥＣＵ１２
は、現在および将来の自車両位置などの自車両の状況を
把握する。ＥＣＵ１２は、この位置データをＰＮ発生器
４０に供給する。ＰＮ発生器４０は、上述したようにし
て位置データに基づきＰＮ系列を発生し、これを乗算器
４２に供給する。この乗算器４２には、搬送波発生部４
４から所定の搬送波が供給されており、この搬送波にＰ
Ｎ系列が乗算されることで、スペクトル拡散が行われ、
これが送信器４６を経て、アンテナ１６に供給され、ア
ンテナ１６から送信される。

【００５２】さらに、ＥＣＵ１２には、ブレーキやステ
アリングのアクチュエータ１８が接続されており、ＥＣ
Ｕ１２の認識により、必要があると判断された場合に
は、アクチュエータ１８を駆動して、ブレーキやステア
リングを操作する。

【００５３】一方、アンテナ１６で受信された電波は受
信器４８で受信処理され、得られた受信信号は、返信回
路５０に供給される。この返信回路５０は、受信信号の
ＰＮ符号をそのままとするが、周波数変換を行い受信し
た周波数とは異なる搬送波の信号として返信信号を作成
する。さらに、返信回路５０は、予め決定されている一
定の遅延時間だけ遅らせて送信器４６を介し、アンテナ
１６に返信信号を供給する。従って、受信信号が送信さ
れてきたＰＮ系列が一定時間遅延され、異なる周波数の
搬送波で返信される。

【００５４】また、この返信信号には、乗算器４２から
の信号が加算され、自車の情報が載せられる。ここで、
乗算器４２において乗算するＰＮ系列と受信するＰＮ系
列と同一の場合もあるが、搬送波の周波数が異なるた
め、両者を容易に分離することができる。

【００５５】受信器４８からの受信信号は、同期検出部
５２にも供給される。この同期検出部５２は、返信され
た搬送波からＰＮ系列の位相を検出する。この同期検出
部５２には、ＰＮ発生器４０からのＰＮ系列が供給され
ており、検出したＰＮ系列（受信したＰＮ系列）と、送
信したＰＮ系列を比較して、両者の位相差を検出する。
このカウントは、搬送波をクロックとしたカウンタなど
によって行うことが好適である。これによって、精度の
高い位相差の検出が行える。

【００５６】この位相差についての信号は距離方角計測
部５４に供給される。上述したように、このＰＮ系列の
位相差は、ＰＮ系列が他車まで往復してきたからであ
り、この位相差は他車までの往復時間と、他車の返信回
路５０における遅延時間の和の時間に対応する。各車両
における返信回路５０における遅延時間を一定にしてお
けば、ＰＮ系列が往復する時間がわかり、これから他車
との距離を検出することができる。

【００５７】次に、この距離方角計測部５４における距
離方角の検出について説明する。ここで、他車両におい
ても、同様の装置が搭載されており、他車両における返
信回路５０から信号が返信されてきたとする。この場
合、遅延時間は予めわかっている。そこで、この遅延時
間を差し引いて、ＰＮ系列の位相差を評価すると、この
位相差は、図６に示すように、電波が自車両→他車両→
自車両に至る経路における伝搬時間に対応している。従
って、この位相差に対応する時間を光速で除算し、１／
２にすることで、通信を行った他車両との距離を検出す
ることができる。

【００５８】また、本実施形態においては、アンテナ１
６として、３つのアンテナ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有
している。そして、受信の際には、この３つのアンテナ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃを利用して受信する。ここで、
この３つのアンテナ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、図７に
示すように、正三角形（各内角は６０°）を形成するよ
うに配置され、アンテナ１６ａを車両前方、アンテナ１
６ｂ、１６ｃを結ぶ線が車両の幅方向に位置されてい
る。他車両からの電波の搬送波の方向が、車両の長手方
向に対しθの方向から到来するとき、アンテナ１６ａで
受信される搬送波に対し、アンテナ１６ｂ、１６ｃにお
いて受信される搬送波は、θに対応する位相差（距離）
ａ，ｂを有する。そこで、この位相差から距離ａ，ｂを
検出することで、θを次式で求めることができる。

【００５９】

【数１】θ＝ａｔａｎ［−１．５（ａ−ｂ）／（３ａ³
−３ａｂ＋３ｂ³）^1/2／｛０．８６６（ａ＋ｂ）／（３
ａ³−３ａｂ＋３ｂ³）^1/2｝］ なお、ａ、ｂは、アンテナ１６ａで受信した搬送波の位
相に対するアンテナ１６ｂ、１６ｃにおいて受信した搬
送波の位相差である。

【００６０】また、図７に示す仰角φについては、次式
により算出することができる。

【００６１】

【数２】φ＝ａｃｏｓ（２／３（３ａ²−３ａｂ＋３
ｂ²）^1/2／Ｌ） ここで、Ｌは、アンテナ間の間隔である。

【００６２】なお、搬送波発生部４４からの搬送波は、
変調部において自車両についての情報により変調され
る。そこで、受信した車両において、搬送波に乗せられ
ている情報を得ることができる。

【００６３】一方、受信器４８で得られた受信信号は、
同期検出部５２から復調部に送られる。この復調部で
は、同期検出部５２において得られた受信信号のＰＮ系
列に同期したＰＮ系列が乗算され逆拡散が行われる。そ
して、これを復調することで他車両から送られてきた情
報が得られる。

【００６４】次に、１つの車両におけるＥＣＵ１２の動
作について、図８に基づいて説明する。

【００６５】まず、センサ１０の検出結果からアクセル
開度、ハンドル角、ヨーレート、加速度、位置情報、等
の自車両の走行状況についての情報を取り込む（Ｓ３
１）。次に、取り込んだ自車両の走行状況についての情
報から自車両の車両運動計算を行う（Ｓ３２）。例え
ば、ニューラルネットワークを利用して、現在から将来
に向けての車両の位置座標の軌跡を演算算出する。そし
て、送信、受信系列決定ルーチンを実施し（Ｓ３３）、
送信、受信におけるＰＮ系列を決定する。このＳ３３に
ついては、後述する。

【００６６】決定された送信手順に従い自車両運動計算
によって得られた自車両運動データを送信する（Ｓ３
４）。次に、所定時間内に他車両からの返信電波が得ら
れたか否かを判定する（Ｓ３５）。このＳ３５の判定に
おいて、ＮＯであれば、衝突可能性の演算などは不要で
あり、Ｓ３１に戻る。

【００６７】一方、他車両からの返信電波を受信した場
合には、送信波と返信波の位相から他車両との距離およ
び方向を上述のようにして計算する（Ｓ３６）。次に、
自車両と他車両の車両運動データと距離、方向から衝突
確率を計算する（Ｓ３７）。この計算は、両車両の将来
位置の予測計算に基づいて行う。

【００６８】そして、このＳ３７の計算結果において、
衝突確率が高いか否かを判定する（Ｓ３８）。判定結果
において、確率が低ければ、回避などの処理は不要であ
り、Ｓ３１に戻る。一方、このＳ３８の判定において、
ＹＥＳであれば、衝突回避のために、アクチュエータ１
８を制御して、ブレーキやステアリングを操作する回避
制御を行う（Ｓ３９）。

【００６９】このようにして、他車との車々間通信によ
り、他車の運動データを取得し、自車の運動データの比
較から衝突確率を求めることができる。特に、車々間通
信は、位置データに基づきスペクトル拡散された送信波
を逆拡散して得るため、時間や位置に関連する車両との
間のものに限定される。そこで、効率的な通信が行え
る。

【００７０】次に、図９に他車両からの送信電波を受信
した際の処理を示す。まず、他車両からの送信電波を受
信したかを判定し（Ｓ４１）、ＮＯの場合にはこの判定
を繰り返す。そして、このＳ４１の判定でＹＥＳとなれ
ば、一定の遅延時間後、自車両の運動データを乗せて返
信する（Ｓ４２）。この返信は、返信回路５０を利用し
て行う。

【００７１】図１０に、Ｓ３３における送信、受信系列
決定ルーチンの動作を示す。まず、通常状態において、
自車両の位置に基づいて、送信、受信ＰＮ系列を決定す
る（Ｓ５１）。

【００７２】例えば、自車両がＡ車として、Ａ車の位置
をＧＰＳ装置などにより、図１１に示すような位置に存
在すると検出したとする。この場合、Ａ車において、そ
の検出した位置データに基づいて、図１１に示すよう
に、ＰＮ系列を決定する。すなわち、Ａ車から電波の届
く範囲の走行エリアを図のように分割する。そして、各
エリアに所定範囲のＰＮ系列を割り付ける。

【００７３】このＰＮ系列の割付のために、図１２に示
すように各エリア（この場合７つのエリア）のそれぞれ
に対し２つの位置ベクトルを割り付ける。従って、図に
示すように、１４の位置ベクトルが割り付けられる。各
位置ベクトルは、２値（０，１）データであり、この例
では９ビットである。なお、このエリアとベクトルの対
応は、電波が届く範囲より大きい範囲毎に周期的に繰り
返される。

【００７４】そして、これら位置ベクトルｈ８〜ｈ０の
各ビットの値を用いて、ＰＮ系列を発生する。このＰＮ
系列発生のための回路を例えば図１３に示す。この回路
は、９つのフリップフロップＦＦ８〜ＦＦ０と、９つの
乗算器Ｍ０〜Ｍ８と、１つのノア回路ＮＯＲからなって
いる。フリップフロップＦＦ８にノア回路ＮＯＲの出力
が供給されフリップフロップＦＦ８からＦＦ０までは多
段に接続されている。さらに、各フリップフロップＦＦ
８〜ＦＦ０の出力が対応する乗算器Ｍ８〜Ｍ０を介し、
ノア回路ＮＯＲに入力されている。

【００７５】そして、各乗算器Ｍ８〜Ｍ０に位置ベクト
ルのｈ８〜ｈ０がそれぞれの値にセットされる。この乗
算器Ｍ８〜Ｍ０では、セットされた値が０の乗算器から
は出力がなく、セットされた値が１の乗算器から値が出
力される。そして、フリップフロップＦＦ８〜ＦＦ０に
所定のクロックを入力することで、値１がセットされた
乗算器からの出力がＮＯＲ回路にフィードバックされ
る。これによって、フリップフロップＦＦ０の出力に、
Ｍ系列と呼ばれる長い周期的な出力が得ら、これをＰＮ
系列として使用する。なお、ＰＮ系列は他の方法で発生
してもかまわない。

【００７６】ここで、１つのエリアについて２つの系列
が割り付けられる（３以上でもよい）。この割り付けた
ＰＮ系列の上（上限）のＰＮ系列が、１つのエリア全体
を示す位置データに対応するＰＮ系列であり、下（下
限）のＰＮ系列が１つのエリアの中の小さな範囲を特定
するＰＮ系列である。

【００７７】そして、通常の場合には、送信波のＰＮ系
列として、上限のＰＮ系列を割り付ける。一方、受信波
の場合には、１つのエリア全体に対応するＰＮ系列をサ
ーチ範囲として、いずれのＰＮ系列の電波がきても受信
できるようにする。

【００７８】次に、衝突の可能性がある接近車両がある
か否かを判定する（Ｓ５２）。この判定は、Ｓ３７にお
ける衝突確率計算の結果に基づいて行うことが好適であ
るが、別に簡易な演算で算出してもよい。この判定でＮ
Ｏであれば、送受信系列を変更する必要はないため、処
理を終了する。

【００７９】この状態において、Ａ車両の近傍にＢ車両
が存在し、同一の位置データに基づくＰＮ系列を利用し
た通信を行っていたとする。この場合、図１４（ａ）に
示すように、両車両とも、同一のＰＮ系列の上限のＰＮ
系列を利用して送信を行い、そのＰＮ系列の該当するエ
リアを受信サーチ範囲として、受信を行う。

【００８０】一方、このＳ５２の判定において、ＹＥＳ
であれば、送信系列を緊急系列に移動する（Ｓ５３）。
すなわち、Ａ車において送信系列をより狭い範囲に対応
するＰＮ系列である緊急系列（下限のＰＮ系列）を使用
して送信を行う。これによって、図１４（ｂ）に示すよ
うにＡ車からの送信ＰＮ系列は、緊急系列に移動する
が、Ｂ車はまだ緊急送信系列に移動していない。そこ
で、受信サーチ範囲は、両車両とも、当初のままエリア
全体をカバーするＰＮ系列をサーチしている。

【００８１】次に、他車両（この場合Ｂ車）からの受信
系列が緊急系列に移動したかを判定し（Ｓ５４）、移動
するまで待つ。Ｂ車は、Ａ車が他の車両とは異なるＰＮ
系列（緊急系列）で送信してくるため、Ａ車の通信を特
に正確に把握することが可能になる。そして、Ｂ車も衝
突の可能性を検出すると、Ｂ車も緊急系列に移動する。

【００８２】Ｂ車からの受信波も緊急系列に移動した場
合には、受信サーチ範囲を緊急系列に狭める（Ｓ５
５）。すなわち、図１４（ｃ）に示すように、Ａ、Ｂ車
の両方とも、送信系列を緊急系列に移動するとともに、
受信サーチ範囲を緊急系列のみに狭める。これによっ
て、両者とも緊急系列以外は受信しなくなる。従って、
Ａ，Ｂ車はともに他の車両とは異なるＰＮ系列で通信す
ることになり、他の車両の通信から切り離される。ま
た、広いＰＮ系列をサーチしないので、多くの情報を高
速で通信することが可能になる。

【００８３】なお、第３の車両Ｃが、Ａ、Ｂ車のどちら
かとの衝突可能性を検出した場合には、車両Ｃも送信電
波を緊急系列に移動するので、Ａ、Ｂ車との通信に割り
込むことが可能になる。

【００８４】以上のように、衝突可能性がある相手が存
在するときに、他の多数の車両より危険な車両との通信
を優先して高速通信することができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信プロトコルに少なくとも位置のデータが入ってい
る。そこで、自己の位置に関連するデータのみを受信す
ることができる。また、緊急系列を使用することで、緊
急時に相手を限定して通信を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の装置の全体構成を示す図である。

【図２】 データ通信部（送信側）の構成を示す図であ
る。

【図３】 データ通信部（受信側）の構成を示す図であ
る。

【図４】 通信の内容を示す図である。

【図５】 他の構成例を示すブロック図である。

【図６】 車々間通信を示す図である。

【図７】 電波到来の方角を説明する図である。

【図８】 衝突回避の動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】 返信動作を示すフローチャートである。

【図１０】 送受信系列の制御を示すフローチャートで
ある。

【図１１】 ＰＮ系列の割付を示す説明図である。

【図１２】 位置データの割付を示す説明図である。

【図１３】 ＰＮ系列発生のための回路を示す図であ
る。

【図１４】 ＰＮ系列の制御を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ センサ、１２ ＥＣＵ、１４ データ通信部、１
６ アンテナ、１８アクチュエータ、２０ 一次変調
部、２２，３４ ＰＮ系列発生器、２４，３２乗算器、
２６，３０ ＢＰＦ、３６ 復調器。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両位置に関連する位置データに基づ
   いて通信パターンを決定する通信パターン決定手段と、 決定された通信パターンで、他車両に向けて情報を送信
   する送信手段と、を有し、 前記自車両位置に関連する位置データは、現在の自車両
   位置及び将来の自車両位置についてのデータである 車々
   間通信装置。
2. 【請求項２】 自車両位置に関連する位置データに基づ
   いて通信パターンを決定する通信パターン決定手段と、 決定された通信パターンで、他車両から送信されてくる
   情報を受信する受信手段と、 を有する車々間通信装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、 前記自車両位置に関連する位置データは、現在の自車両
   位置及び将来の自車両位置についてのデータである車々
   間通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３に記載の装置におい
   て、 前記通信パターン決定手段は、位置データに加え時間デ
   ータを利用して通信パターンを決定する車々間通信装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つに記載の装
   置において、 前記通信パターンは、スペクトル拡散の拡散パターンで
   ある車々間通信装置。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の装置において、 前記通信パターン決定手段は、自車両位置に関連する所
   定のサーチ範囲の位置データに基づいて通信パターンを
   決定する車々間通信装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の装置において、 さらに、 他車両との接近状態を検出する接近状態検出手段を有
   し、 検出した接近状態に応じて前記サーチ範囲を変更する車
   々間通信装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、 前記接近状態検出手段において、所定の範囲以内の接近
   状態を検出したときに、前記サーチ範囲を狭くする車々
   間通信装置。