(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後続車からの送信された搬送波の受信レベル情報を含む第一の種類の情報を送信する先行車との間で通信を行う車載通信装置であって、
前記先行車に搬送波を送信する手段と、
前記先行車が送信した第一の種類の情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した第一の種類の情報に含まれる受信レベル情報が、双方向通信可能の範囲であると示しているかを判定する判定手段と、
前記判定手段で、双方向通信可能範囲であると判定した場合に、先行車に第二の種類の情報の送信を行う送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする先行車との通信のための車載通信装置。
【請求項２】
先行車が第一の種類の情報を当該車載通信装置を搭載した車両に送信するために用いる搬送波を送信する手段と、
前記搬送波を用いて先行車が送信した第一の種類の情報を受信する手段と、
先行車と当該車両との位置関係を求める測距手段と、
前記測距手段で、該先行車と当該車両との位置関係が双方向通信可能の範囲であると示しているかを判定する判定手段と、
前記判定手段で、双方向通信可能範囲であると判定した場合に、先行車に第二の種類の情報の送信を行う送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする先行車との通信のための車載通信装置。
【請求項３】
前記先行車が送信した第一の種類の情報の受信する手段が、ホモダイン方式であることを特徴とする請求項１または２記載の車載通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載する、他の車両と無線通信を行うための通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両に搭載するディジタル無線通信装置では、先行車と後続車との間で通信（車々間通信）を行う場合、どの周波数を用いて無線通信を行うか決定して（ハンドシェイク）から双方向通信を行うようにしていた。
【０００３】
ハンドシェイクして双方向通信を行うには、双方の車両に、複数の周波数のうちの一つを選択して使用できるような搬送波発振器が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一台の車両には、先行車との通信用と、後続車との通信用とで、２組の通信装置が必要となる。そのため、より小型化、低価格にすることが望まれている。
【０００５】
また、先行車と後続車の間の車々間通信において、先行車から後続車へ送信する情報をより遠距離から送信することが、安全な運行のために望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
より低価格の通信装置にする課題については、後続車から送信される搬送波の検出を判定する判定手段と、前記判定手段で搬送波を検出した場合に、該検出した搬送波を用いてデータの送信を行う送信制御手段とを、先行車に搭載することで解決される。
【０００７】
また、より遠距離から先行車から後続車への送信を行う課題については、後続車の位置が双方向通信可能の範囲であるかを後続車からの送信される搬送波より判定する判定手段と、前記判定手段で双方向通信可能と判定されない間、第一の種類の情報の送信を行う第一の送信制御手段と、前記判定手段で後続車と双方向通信可能と判定された間、後続車との間で第二の種類の情報の送信を行う第二の送信制御手段とを先行車に搭載することで解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における、後続車用の車載通信装置（Ａ局）、すなわち、先行車との通信に用いられる通信装置の構成図を示している。図２は、先行車用の車載通信装置（Ｂ局）、すなわち、後続車との通信に用いられる通信装置の構成図を示している。
【０００９】
図１において、後続車（Ａ局）から情報を送信する際は、通信制御装置１１０の制御に基づいて、副搬送波発振器１０１から得られる副搬送波信号を変調器１０２で変調し、この変調波を、ＡＭ変調器１０４にかけるにより、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をＡＭ変調し、送信アンテナ１０６から送出する。
【００１０】
また、通信制御１１０の制御に基づいて、変調器１０２を動作させずに、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をそのまま送信アンテナ１０６より送出する場合もある。
【００１１】
一方、図２において、先行車（Ｂ局）から後続車（Ａ局）に情報を送信する際は、副搬送波発振器２０５から得られた副搬送波信号を変調器２０６を通じて変調した変調波をＡＭ変調器２０７にかけることで、後続車（Ａ局）から受信アンテナ２０１で受信した主搬送波を（増幅器２０２で増幅を行ない）、ＡＭ変調する。そして、このＡＭ変調された主搬送波を、送信アンテナ２０９から送出する。
【００１２】
この副搬送波信号の送信は、後続車（Ａ局）から受信した主搬送波を検波器２０３で検波した内容を、通信制御装置２１０の判定プログラム２１１で判定し、送信制御プログラム２１２の指令に基づいて行われる。
【００１３】
後続車（Ａ局）の受信については、ホモダイン検波方式であり、すなわち、受信アンテナ１０７で受信した主搬送波と、先に説明したＡＭ変調器１０４からの主搬送波とを、ミキサ１０８で、混合二重検波する。そして、復調器１０９で復調して通信制御装置１１０にその情報を通知する。
【００１４】
図３、図４、図５は、後続車（Ａ局）の通信制御装置１１０の制御の内容と、先行車（Ｂ局）の通信制御装置２１０の制御内容を示したものであり、後続車（Ａ局）から搬送波を送信し、先行車（Ｂ局）がこの搬送波を検波できた場合に、先行車（Ｂ局）が保持している情報を、後続車（Ａ局）から受信した搬送波を用いて、送信するフローを示している。
【００１５】
図３では、後続車であるＡ局の通信制御装置１１０は、先行車に情報を要求するために、変調器１０２を動作させずに、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をそのまま送信アンテナ１０６を介して送信するように制御すると共に、受信アンテナ１０７から受信しミキサ１０８で混合二重検波した信号を、復調器１０９で復調して得られたデータの受信を待つ（Ｓ１０）。
【００１６】
一方、先行車であるＢ局の通信制御装置２１０は、判定プログラム２１１で受信アンテナ２０１から受信し検波器２０３で検波した結果を監視し（Ｓ２０）、検波できた搬送波があるかを判定し（Ｓ３１）、搬送波がある場合には、送信制御プログラムにより先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ４０）。
【００１７】
図２を用いて実際の送信を説明すると、まず、変調器２０６を動作させ、副搬送波発振器２０５から得られた副搬送波信号（送信する情報に対応する信号）を変調器２０６を通じて変調した変調波をＡＭ変調器２０７にかけることで、後続車（Ａ局）から受信アンテナ２０１で受信した主搬送波を（増幅器２０２で増幅を行ない）、ＡＭ変調する。そして、このＡＭ変調された主搬送波を、送信アンテナ２０９から送出する。
【００１８】
図４は、図３と同様に、後続車であるＡ局の通信制御装置１１０は、先行車に情報を要求するために、変調器１０２を動作させずに、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をそのまま送信アンテナ１０６を介して送信するように制御すると共に、受信アンテナ１０７から受信しミキサ１０８で混合二重検波した信号を、復調器１０９で復調して得られたデータの受信を行う（Ｓ１０）。
【００１９】
先行車であるＢ局の通信制御装置２１０は、判定プログラム２１１で受信アンテナ２０１から受信し検波器２０３で検波した結果を監視し（Ｓ２０）、検波できた搬送波が一定時間以上継続しているかを判定し（Ｓ３２）、搬送波がある場合には、送信制御プログラム２１２により、先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ４０）。
【００２０】
図５についても、同様に、後続車であるＡ局の通信制御装置１１０は、先行車に情報を要求するために、変調器１０２を動作させずに、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をそのまま送信アンテナ１０６を介して送信するように制御すると共に、受信アンテナ１０７から受信しミキサ１０８で混合二重検波した信号を、復調器１０９で復調して得られたデータの受信を行う（Ｓ１０）。
【００２１】
先行車であるＢ局の通信制御装置２１０は、判定プログラム２１１で受信アンテナ２０１から受信し検波器２０３で検波した結果を監視し（Ｓ２０）、検波できた搬送波の受信レベルが一定以上であるかを判定し（Ｓ３３）、搬送波がある場合には、送信制御プログラム２１２により先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ４０）。
【００２２】
図６は、後続車（Ａ局）の通信制御装置１１０の制御の内容と、先行車（Ｂ局）の通信制御装置２１０の制御内容を示したものであり、後続車（Ａ局）から搬送波を送信し、先行車（Ｂ局）がこの搬送波を検波できた場合に、先行車（Ｂ局）が保持している情報を、受信した搬送波を用いて、送信する機能と、所定の距離範囲に後続車（Ａ局）と先行車（Ｂ局）が接近した場合に、先行車（Ｂ局）から後続車（Ａ局）への情報（データ）の送信だけでなく、後続車（Ａ局）から先行車（Ｂ局）への情報（データ）の送信を行う機能を実現している処理フローを示している。
【００２３】
まず、後続車であるＡ局において、図３、図４、図５と同様に、後続車であるＡ局の通信制御装置１１０は、先行車に情報を要求するために、変調器１０２を動作させずに、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をそのまま送信アンテナ１０６を介して送信するように制御すると共に、受信アンテナ１０７から受信しミキサ１０８で混合二重検波した信号を、復調器１０９で復調して得られたデータの受信を行う（Ｓ１０）。そして一定時間受信がなければ、Ｓ１０に戻る（Ｓ１１）。
【００２４】
Ｓ１０で先行車であるＢ局から受信した情報の中には受信レベル情報が含まれており、判定プログラム１１１でその受信レベル情報を判定する（Ｓ１２）。
【００２５】
受信レベル情報が、双方向通信可能であると示している場合には、送信制御プログラム２１２は後続車の情報を先行車に送信する様に制御する（Ｓ１３）。
【００２６】
ここでは、通信制御装置１１０が、図１の変調器１０２を動作させて、副搬送波発振器１０１から得られる副搬送波信号（送信する情報に対応する信号）を変調し、この変調波を、ＡＭ変調器１０４にかけるにより、搬送波発振器１０３で得られる主搬送波をＡＭ変調し、送信アンテナ１０６から送出する。
【００２７】
そして、双方向通信における先行車のＢ局からのデータを受信するために、Ｓ１０と同様に、搬送波を送出して先行車からのデータを受信する（Ｓ１４）。
【００２８】
また、Ｓ１１と同様に、一定時間受信がなければ、Ｓ１０に戻る（Ｓ１５）。
【００２９】
Ｓ１４で先行車のＢ局から受信した情報の中には受信レベル情報が含まれており、判定プログラム１１１でその受信レベル情報を判定する（Ｓ１６）。双方向通信可能なレベルであれば、Ｓ１３に戻り、双方向通信可能なレベルに達していなければ、Ｓ１０に戻る。
【００３０】
一方、先行車であるＢ局においては、図３、図４、図５と同様に、通信制御装置２１０は、図２における受信アンテナ２０１から受信し検波器２０３で検波した結果を監視し（Ｓ２０）、検波できた搬送波が、図３、図４、図５に示した、所定の条件を満足しているかを判定し（Ｓ３０）、所定の条件を満足している場合には、送信制御プログラム２１２が先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ４０）。
【００３１】
この時、搬送波の受信レベルが、先行車から単に情報を送信できるレベル以上である、双方向通信可能なレベルの所定の条件を満足しているかの情報も、後続車に送信しておく。
【００３２】
次に、もし、判定プログラム２１１で双方向通信可能なレベルであるかを判定して、後続車からのデータを受信できるようにする（Ｓ５１）。すなわち、図２における、検波器２０３で検波した信号を復調器２０４で復調し、その復調して得たデータを通信制御装置２１０で受けるようにする。
【００３３】
一定時間受信がないかを判定する（Ｓ５２）。一定時間受信がなければ、Ｓ２０に戻る。
【００３４】
そして、後続車のＡ局にデータを送信するために、同図のＳ２０、Ｓ３０、Ｓ４０と同様に、後続車のＡ局から送出される搬送波を検出する（Ｓ５３）。そして、検波できた搬送波が、図３、図４、図５に示した、所定の条件を満足しているかを判定し（Ｓ５４）、所定の条件を満足している場合には先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ５５）。そして、Ｓ５０に戻る。
【００３５】
この時、搬送波の受信レベルが、先行車から単に情報を送信できるレベル以上である、双方向通信可能なレベルの所定の条件を満足しているかの情報も、後続車に送信しておく。
【００３６】
前述で、双方向通信が可能でない範囲の長い距離が、後続車と先行車との間にある場合に、Ｓ４０で、先行車から後続車に送信するデータとしては、先行車の位置情報や、先行車の前方にある障害物の位置情報があるが、精度が粗いデータである。例えば、数１０ｍの単位の精度である。連続して送信する頻度も低く、１／１０秒〜１秒程度の間隔である。
【００３７】
一方、双方向通信が可能な範囲の短い距離しか、後続車と先行車との間にない場合には、Ｓ５５で先行車から後続車に送信するデータは、精度の高い、先行車の位置情報や障害物の位置情報である。この精度は１ｍ以下の精度である。さらに、後続車が先行車に追従走行をする場合には、先行車の加減速度の協調をするための情報をも送信する。この場合の連続して送信する頻度は高く、１０ミリ秒〜１００ミリ秒の間隔である。
【００３８】
後続車から先行車にデータを送信するのは、双方向通信が可能な範囲の時であるが、この時、後続車からは、後続車の速度、障害の有無、追従走行を行うこと等の情報が先行車に送信される。
【００３９】
図７は、双方向通信可能か否かの判定をレーダによる測距で行う場合の処理フローを示している。
【００４０】
後続車は、レーダによる測距を行う（Ｓ６１）。判定プログラム１１１が双方向通信可能な距離であるかを判定する（Ｓ６２）。双方向通信可能な範囲でなければ、送信制御プログラム１１２で先行車がデータを送信できるようにするために、搬送波を送出し、そして先行車からのデータを受信する。この場合、一定時間受信がなければ、Ｓ６１に戻る。
【００４１】
測距の結果、双方向通信可能な範囲であれば、送信制御プログラム１１２で後続車より先行車にデータを送信する。
【００４２】
そして、双方向通信における先行車のＢ局からのデータを受信するために、Ｓ６３と同様に、搬送波を送出し先行車からのデータを受信する（Ｓ６５）。そして、一定時間受信がなければ、Ｓ６１に戻る。
【００４３】
一方、先行車であるＢ局では、後続車からのデータを受信し（Ｓ７０）、一定時間受信がなければ、後続車のＡ局にデータを送信するために、後続車のＡ局から送出される搬送波を検出する（Ｓ７１）。そして、検波した搬送波が、図３、図４、図５に示した、所定の条件を満足しているかを判定し（Ｓ７２）、所定の条件を満足している場合には先行車が有する情報を後続車に送信するように制御する（Ｓ７３）。そして、Ｓ７０に戻る。
【００４４】
この時、先行車のＢ局は、後続車のＡ局からＳ７０で情報を受信している場合には、双方向通信のモードであるため、より精度の高い、先行車の位置情報や障害物の位置情報を頻繁に送信し、そうでない場合には、精度の低い情報を頻度を抑えて送信する。
【００４５】
【効果】
後続車から送信される搬送波の検出を判定する判定手段と、前記判定手段で搬送波を検出した場合に、該検出した搬送波を用いてデータの送信を行う送信制御手段とを、先行車に搭載するようにしているため、より低価格な通信装置を実現することができる。
【００４６】
また、後続車の位置が双方向通信可能の範囲であるかを後続車からの送信される搬送波より判定する判定手段と、前記判定手段で双方向通信可能と判定されない間、第一の種類の情報の送信を行う第一の送信制御手段と、前記判定手段で後続車と双方向通信可能と判定された間、後続車との間で第二の種類の情報の送信を行う第二の送信制御手段とを先行車に搭載することで、より遠距離から先行車から後続車への送信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】後続車（Ａ局）の構成図
【図２】先行車（Ｂ局）の構成図
【図３】搬送波の受信確認を用いた送信制御の処理フローチャート
【図４】搬送波の受信継続時間を用いた送信制御の処理フローチャート
【図５】搬送波の受信レベルを用いた送信制御の処理フローチャート
【図６】片方向／双方向通信の処理フローチャート
【図７】レーダ測距を用いた片方向／双方向通信の処理フローチャート
【符号の説明】
１０１、２０５        副搬送発振器
１０２、２０６        変調器
１０３                搬送波局部発振器
１０４、２０７        ＡＭ変調器
１０８                ミキサ
１０９、２０４        復調器
１１０、２１０        通信制御装置
１１１、２１１        判定プログラム
１１２、２１２        送信制御プログラム
【図１】
0003661481.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003661481.tif 000007
【図７】
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