(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の可動ユニットに載置され、第１の指向性を有し識別可能な電磁信号を受信し、あるいは第２の指向性を有し識別可能な電磁信号を送信する装置であって、第２の可動ユニットが前記第１の可動ユニットの直前にある場合に、前記第１の信号が、前記第２の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第２の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、前記第１の信号が予め定めたデータ・サイズを有し、前記第２の信号が、前記第１の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第１の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、前記第２の信号が予め定めたデータ・サイズおよび信号強度を有する装置において、
処理ユニットと、
前記処理ユニットに結合され前記第１の信号を受信する検出器と、
前記処理ユニットに結合され前記第２の信号を送信するエミッタと、
前記処理ユニットに結合され前記第１の可動ユニットの減速を表示する減速表示器と、
前記第１の可動ユニットの速度変化を示す情報を取得するとともに、前記第１の信号の前記第１の部分および前記第２の部分を分析する手段とを備え、分析結果として、適切に更新および統合された第２の指向性を有し識別可能な電磁信号を送信し、前記第１の信号と前記第２の信号のデータ・サイズが等しい、
装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記第１の信号の検出を前記第１の可動ユニットのオペレータに表示する表示ユニットを更に備える、装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、前記第１の信号の検出と、該第１の信号の前記第１の部分に含まれる情報と、前記第１の信号の前記第２の部分に含まれる情報とを、前記第１の可動ユニットのオペレータに表示する表示ユニットを更に備える、装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、可視光光源を更に備え、該光源が、前記第１の可動ユニットの通常の移動方向と実質的に反対の方向に向き、前記第１の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの減速を表示するように前記処理ユニットによって起動可能であるとともに、後続の可動ユニットのオペレータによって明瞭に識別可能である、装置。
【請求項５】
指向性を有し識別可能な電磁信号を用いて情報を送受信するシステムにおいて、
第１の処理ユニットを有する第１の可動ユニットと、
前記処理ユニットに結合され第１の信号を受信する検出器とを備え、前記第１の信号は、第２の可動ユニットが前記第１の可動ユニットの直前にある場合に、前記第２の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第２の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、前記第１の信号が予め定めたデータ・サイズを有し、
前記第１の処理ユニットに結合され第２の信号を送信するエミッタを備え、前記第２の信号は、前記第１の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第１の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、前記第２の信号が予め定めたデータ・サイズを有し、
前記第１の処理ユニットに結合されて、前記第１の可動ユニットの減速を表示する減速表示器と、
前記第１の可動ユニットの速度変化を示す情報を取得するとともに、前記第１の信号の前記第１の部分および前記第２の部分を分析する手段とを備え、分析結果として、適切に更新および統合された第２の指向性を有し識別可能な電磁信号を送信し、前記第１の信号と前記第２の信号のデータ・サイズが等しく、
第３の処理ユニットを有する第３の可動ユニットと、
前記第３の処理ユニットに統合され前記第２の信号を受信する検出器と、
前記第３の処理ユニットに結合され第３の信号を送信するエミッタとを備え、前記第３の信号は、前記第３の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第３の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、
前記第３の処理ユニットに結合され前記第３の可動ユニットの減速を表示する減速表示器と、
前記第３の可動ユニットの速度変化を示す情報を取得するとともに、前記第２の信号の前記第１の部分および前記第２の部分を分析する手段とを備え、分析結果として適切に更新および統合された第３の指向性を有し識別可能な電磁信号を送信し、該第３の信号は、前記第１および第２の信号と等しいデータ・サイズを有する、
システム。
【請求項６】
複数の可動車両間にデータ通信伝送路を確立する方法であって、前記車両の各々が、
処理ユニットと、
前記処理ユニットに結合され、指向性があり識別可能な電磁信号を受信する検出器と、
前記処理ユニットに結合され、指向性があり識別可能な電磁信号を送信するエミッタと、
前記処理ユニットに結合され、装備された可動ユニットの減速度を表示する減速表示器と、
受信した信号を分析して、直前の任意の車両が減速しつつあるか、あるいは該直前の車両に先行する車両が減速しつつあるかを判定する手段と、を備える方法において、
ａ）相互に信号通信状態にある直線状の車両連鎖を確立するように、前記複数の車両の各車両を位置付けするステップと、
ｂ）送信車両に先行する他の車両の状態に関係するとともに前記送信車両に関する情報を含む、予め定めたデータ・サイズを有する信号を送信するステップと、
ｃ）後続する車両により前記送信信号を受信するステップとを含み、該後続する車両が、該信号を前記後続の車両に関する情報で更新および統合し、該更新および統合された信号を再送信し、再送信される信号は前記受信信号と等しいデータ・サイズを有し、
ｄ）最後に送信された信号を車両が受信しなくなるまで、ステップｂ）とｃ）とを反復するステップであって、前記受信信号に含まれる前記情報を統合して再送信するとき、前記後続の車両が送信車両となるステップと、
を含む方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、前記直前の車両が減速しつつあること、および／または前記の直前の車両に先行する車両が減速しつつあることを、少なくとも１つの車両のオペレータに対して表示するステップを更に含む、方法。
【請求項８】
請求項６記載の方法において、前記各車両が更に、減速に加えてデータ通信情報を送信し、受信し、処理する手段を更に含む、方法。
【請求項９】
請求項６記載の方法において、前記送信信号の少なくとも１つが、送信車両に対する一義的な識別子を含み、前記送信車両が、前記一義的な識別子を有する送信信号を排他的に受信することが可能である、方法。
【請求項１０】
第１の可動ユニットにより予め定めたデータ・サイズを有し、指向性があり識別可能な電磁信号を受信し、処理し、送信する方法において、
ａ）第１の信号が存在するならばこれを受信するステップであって、前記第１の信号が前記第１のユニットに先行するいずれかのユニットの速度変化を示す情報を含むステップと、
ｂ）前記第１の信号を処理して、前記第１のユニットの速度変化を示す情報を前記第１の信号と統合するステップであって、前記第１の信号のデータ・サイズが変更されないステップと、
ｃ）第２の信号を送信するステップであって、該第２の信号が、ステップｂ）において修正された前記第１の信号から得られる速度情報を含むステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
請求項10記載の方法において、前記第１の信号の存在を検出して、前記第１のユニットのオペレータに対して、該第１の信号が検出されたことを表示するステップを更に含む、方法。
【請求項１２】
請求項10記載の方法において、前記第１の信号の存在を検出して、前記第１の可動ユニットに後続する可動ユニットの少なくとも１人のオペレータに対して、前記後続の可動ユニットに先行するいずれかのユニットが速度を変化させたことを表示するステップを更に含む、方法。
【請求項１３】
請求項10記載の方法において、前記第１の信号の存在を検出するステップを更に含み、前記第１の信号は、前記第１の可動ユニットの直前にある第２の可動ユニットに先行するいずれかのユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第２の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含み、前記第２の信号は、前記第１の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化を示す第１の部分と、前記第１の可動ユニットの速度変化を示す第２の部分とを含む、方法。
【請求項１４】
請求項13記載の方法において、前記第２の可動ユニットを先行するいずれかの可動ユニットの速度変化が検出されたことを、前記第１の可動ユニットのオペレータに対して表示するステップを更に含む、方法。
【請求項１５】
請求項13記載の方法において、
前記第１の信号が受信されたことを、前記第１の可動ユニットのオペレータに対して表示するステップと、
前記第２の可動ユニットに先行するいずれかの可動ユニットの速度変化が検出されたことを、前記第１の可動ユニットのオペレータに対して表示するステップと、
先行する前記第２の可動ユニットの速度変化が検出されたことを、前記第１の可動ユニットのオペレータに対して表示するステップと、
更に含む方法。
【請求項１６】
請求項13記載の方法において、前記第１の信号の存在を検出して、前記第１の可動ユニットに先行するいずれかのユニットが速度を変化させたことを、前記第１の可動ユニットに後続する可動ユニットの少なくとも一人のオペレータに対して表示するステップを更に含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、主として衝突防止において用いられる、直線状連鎖（linear  chain）にモデル化された情報の送受信システムに関する。本発明を利用する直線状連鎖においては、データ信号が最初の先頭ユニットから連鎖を介して最後のユニットまで送られる。最初のユニットから送られた情報は、連鎖中の連続する以降の各ユニットによって後方へ伝送され、各ユニットが送られている信号を解釈および修正する。連鎖のどの位置でも、１つのユニットが送信された信号を分析して、そのユニットの前方の諸条件についての情報を取得することができる。
発明の背景
衝突を回避する際に車両の運転者を補佐する多くの装置が提案されている。１つの技術領域では、ある最小距離が確立されたことを表示するために受信信号の振幅が変化する近接検出器が考えられる。これらの装置は、先頭の自動車と後続の自動車とが同じ装置を所有することが必要になる。これらの装置は、一般に補助的な送受信機を用いて、先行車両と後続の車両間の相対的距離を示す。このような性質の装置は、後続の車両の警報システムをトリガーするのを送信波の振幅によって決定している。例えば、先行車は、光波を発射して後続車両にこれらの光波が当たるとき、警報がトリガーされて、後続の運転者に対して先行車に非常に接近していることを表示する。この分野における典型的な特許は、1975年７月１日発行のSauffererの米国特許第3,892,483号である。Sauffererは、車両用の距離警告装置を開示している。この発明は、後方への光波伝送に関し、後続の車両が光波を受取って、後続車両が近すぎることを表示するか、あるいは衝突を避けるため後続車両を自動的に制動させるものである。Sauffererは、２台の車両間の距離を決定する手段として、光波の検出あるいは光波の振幅の監視に依存するものである。
【０００２】
別の技術領域では、ドップラー効果に依存する距離測定装置が考えられる。これらの装置は自立的であって、これらは別の車両が共用可能なシステムを有することを必要としない。これらの装置は、一般に、主要車両に配置された波動信号送受信構成要素を用いる。波動エネルギを放射し、その反射波を分析することにより、主要車両と別の対象物との間の距離に関する推定値を決定することができる。最小安全距離と対応する最小値に達すると、主要車両の運転者は警告を受け、あるいはそれに応答して車両の速度を低下させるように警報を受ける。この分野における典型的な特許は、1989年５月23日発行のDavidの米国特許第4,833,469号である。Davidは、安全でない速度で対象物に接近しつつあることを車両の運転者に警告するためドップラー原理を用いる接近感知システムを開示している。これは、車両と測定対象物との相対速度を比較することによって行われる。
【０００３】
これらの両システム、即ち、ドップラー原理を用いる接近検出器と距離／速度装置は、運転者のすぐ前または後の車両を監視するに過ぎない。これらのシステムは、距離を考慮して危険条件が存在することを運転者に警告するように設計されている。これらのシステムは、反応的（リアクティブ:reactive）であって予防的（プロアクティブ:proactive）ではない、即ち、これらのシステムは、運転者に対して危険な状況に遭遇した後にのみ警告をする。
【０００４】
多くの状況下では、運転者の直前の車両の条件を知ることで充分である。これが、無論、ブレーキ灯やターン・サインの目的である。しかし、高速道路が益々混雑するため、更に多くの「連鎖」が形成される。一般的な語句「連鎖反応」から用いられる用語であるこれら連鎖は、車両の直線列が相互に接近して続くときに生じる。特に、暴風雪あるいは濃い霧の如き運転条件が劣悪であるときに、事故が起こりやすいのはこのような状況においてである。例えば、1981年から1989年にかけて、霧が原因の事故のため、カリフォルニアの高速道路では783人の人達が死亡した。明らかに、これらの事故の多くは、車両の連鎖における各運転者が、著しく減少した外部の視覚的情報に頼ることなく先行する車両の行動を知っていれば回避することができたであろう。
【０００５】
先行する車両のブレーキ灯を見た運転者は、即座に自分の最小停止距離が前の車両との距離より大きくなることが分からない場合が多い。更に一般的には、前の車両は危険状態を見ることができて応答すべく用意ができても、この車両の後続の運転者たちはこの重要な情報から遮蔽されて、起こりつつある悪条件を知るためには前の車両のブレーキ灯にのみ頼らねばならない。この問題は、トラクタやトレーラ・トラックがトラックの前方の運転者の状態の見通しを妨げる場合に最もよい例となる。例えば、トラックの前方の車両のブレーキが掛けられた場合、このトラックに続く運転者は、トラックがそのブレーキを使用するか、車線を変更するかを待つか、さもなければ、ブレーキ動作あるいは衝突回避を必要とする状態に気が付かなければならない。
【０００６】
連鎖においては、自分の前方の車両のブレーキ灯に応答する運転者間の遅れが重大になる。平均して、人間の頭脳がある状態を観察して分析するのに0.25秒を要し、この観察に対応する反応が生じるのに更に0.25秒を要する。その結果、車両列中の各運転者は、システムに応答するのに平均で0.5秒の遅れを生じる。５台の自動車の列において、最後の運転者は、前の車両におけるブレーキ灯を目にして状況がはっきりするまでに完全に２秒かかる。しかし、連鎖の最後の運転者が連鎖における直前の運転者ではない先行する運転者がブレーキを掛けていたかどうかを判定することができるならば、この運転者はブレーキ使用を予期して、これによりブレーキの必要が生じたことを示す従来の表示を視認する以前に減速を開始することができる。
【０００７】
悪い運転条件においては、反応の遅れは更に望ましくないものである。上記の状況は、運転者の認識が妨げられなかったことを仮定している。しかし、悪天候、煙、あるいは埃などのような悪運転条件では、危険を認識する運転者の能力は著しく減殺される。更に、前の車両の状態を観察する運転者の能力もまた妨げられる。更に、道路の状態が車両の実効制動距離を良好な道路条件において走行するときよりも著しく大きくさせることがある。人間の反応によらず、また視覚的な制限を受けない情報を受取ることによる危険状態を予測できることが、連鎖反応型の車両の玉突き衝突および傷害の発生を著しく低減することになる。
【０００８】
従って、このような運転者に対する自分の前方で生じつつある事態や状態についての情報を得るため、運転者などによって使用される早期遠方警告システムに対する必要性が存在する。車両の連鎖における前の車両が減速しつつあるかどうかなどの情報は、運転者が所有物の損害あるいは人命の損傷を招くおそれがある危険な状態を回避するための用意を可能にするものである。
発明の概要
本発明は、実質的に直線状ユニット列（連鎖）における一連の独立的可動ユニットを介して電磁信号を受信し、認識し、伝送するための方法、装置およびシステムを含む。各ユニットは、送信機、検出器、ユニットの減速を検出する手段、および先行するユニットの減速を検出する手段に結合された処理ユニットを有する。ユニットの減速を検出する前記手段が慣性センサあるいはユニットの減速装置を監視することを含む本発明の簡単な形態が開示される。先行するユニットの減速を検出する手段は、ドップラー措置の如き距離計算装置、あるいは直接角度測定装置を監視するか、あるいは、ブレーキ灯監視装置の如き受動的装置、例えば周波数および振幅感応光電検出器によって監視することを含む。先行するユニットが、そのユニットおよび（または）先行ユニットの減速に関する情報を含むように伝送信号をコード化し、それから減速に関する情報が得られる一般的形態もまた開示される。本装置の利用を強化するため、信号に含まれる情報を表示するための表示パネルが設けられる。最後に、コード化信号が連鎖のユニット数、連鎖における減速ユニット数、ユニットの連鎖の長さ、ユニットの平均速度、および連鎖の大きさ（連鎖を形成する車両の質量の和）、ならびに車両の識別、運転者の情報、などの運転に関しない他の情報に関する情報を含む複雑な形態が開示される。信号に含まれる複雑な情報を更に充分に表示する更に複雑な表示パネルが設けられる。
【０００９】
本発明の主目的は、先行するユニットが行った動作あるいはその状態に関する情報をユニットの連鎖中の全てのユニットに与えることである。簡単な形態においては、各ユニットは識別可能な信号を送信する単一状態２進送信機と、対応する検出器とを有する。送信機は、（１）先行するユニットの相対速度の減少の検出、（２）検出器を介する識別可能信号の受信、あるいは（３）ユニット自体の相対速度の減少の検出、と同時に、識別可能信号を送出する。このように、連鎖中の連続する全ユニットが、先行するユニットが直接見えなくても、あるいは直前のユニットが減速していなくとも、先行するユニットが減速しつつあることが報知される。本発明のこのような形態に関する特徴は、信号の重なりを避けるため装置の実効送受信距離を制限している。
【００１０】
一般的形態においては、各ユニットが可変状態のコード化信号を連続的に伝送する。第１のユニットが第２のユニットに接近するに伴い、第１のユニットの検出器が信号を受信する。処理ユニットは、その信号にコード化された情報を分析するように設定される。４つの別個の状態が規定される。即ち、最初の伝送ビットは、第２のユニットが先行するいずれかのユニットの減速を検出したか否かを表示し、２番目の伝送ビットは、第２のユニットが減速を開始したか否かを表示する。従って、３つの別個の情報がある。即ち、第１のユニットが第２のユニットのレンジ内にあるか、第２のユニットに先行するいずれかのユニットが減速しつつあるか、および第２のユニットが減速中であるか、である。
【００１１】
複雑な形態においては、各ユニットが、ディジタル通信において用いられる２進送信法における情報の「パケット」を含む信号を連続的に送出する。標準プロトコルの使用が、大量のデータ情報量の大量の送信を可能にする。先に述べたように、このようなパケットが、連鎖中のユニット数、連鎖中の減速ユニット数、ユニット連鎖の長さ、ユニットの平均速度、および連鎖の大きさ、ならびに車両の識別、運転者の情報など運転に関するものではない他の情報を含み得る。このような情報は、個人使用あるいは法の執行の如き公的な領域における用途において有用になる。
【００１２】
本装置の望ましい実施例では、自動車は、各々独立的なユニットを含んでいる。送信機は、後方を向くように取付けられ、検出器は前方を向くように取付けられる。本例においては、信号は車両から後方へ送出される。後続の車両が送信機のレンジ内にあるならば、後続車両はこの信号を受信し、これを処理して、条件に応じてオーグメンテーション（増補）を行うかあるいはオーグメンテーションを行うことなく表示し送信する。後続車両がこの装置を装備するとき、本発明のシステムが形成される。
【００１３】
従って、望ましい実施例のシステムは、相互にデータ通信関係にある装置が装備された２つ以上のユニットを含んでいる。各ユニットが、データ・コード化信号を受信し、この信号を音響表示および（または）視覚的表示へ変換する。更に、各ユニットは、受信した信号を増補（オーグメント）して、後続ユニットに適当に更新されたデータ・コード化信号を提供する。
【００１４】
本発明の方法は、データ・コード化信号を第１のユニットによる通常の移動方向に対して後方へ送信し、第２のユニットによりデータ・コード化信号を受信し、この信号を、必要に応じて受信ユニットに関する情報でオーグメントして適当な音響形態および（または）視覚的形態へ処理し、組合わされたデータ情報を第２のユニットの通常の移動方向と反対の方向へ送信することを含む。
【００１５】
従って、本発明の目的は、第１のユニットの状態が後方へ送信され、第２および後続ユニットがそのデータ信号を受信して分析し、この信号を第２のユニットの状態に関するオーグメンテーションを施して第３のユニットへ送信し、以後同様に動作する２つ以上の装置を備えたシステムにおいて使用される装置を提供することである。
【００１６】
また、本発明の目的は、先行する減速ユニットあるいは静止ユニットに対して応答する人間の遅い反応を除去する方法、装置およびシステムを提供することである。本発明の利点は、ユニット連鎖における各ユニットに、それに先行するユニットについての情報を提供することにより、１つのユニットの運転者が悪条件に対する準備を良好にできるようにすることである。
【００１７】
本発明の別の目的は、連鎖における最初のユニットから始まり最後のユニットに至る情報伝送路（コンジット）を提供することである。このような情報を提供することにより、ユニット連鎖におけるどのユニットも、特定の動作が要求されるかどうかを決定するために情報伝送路に含まれる情報を分析することができる。
【００１８】
本発明の更に別の目的は、上記の情報を視覚的状態とは無関係に運転者へ提供することにより、視覚的な兆候が無いかあるいは制約されることがあるユニットに対して外部のこのような兆候に運転者が依存することを著しく低減させることである。
【００１９】
本発明の一特徴は、ユニットのオペレータに対して、ユニットの連鎖が形成されたこと、およびオペレータのユニットがこの連鎖の一部であること、この連鎖における少なくとも１つのユニットが減速しつつあること、および（または）直前のユニットが減速しつつあることの表示を提供する。
【００２０】
本発明の別の特徴は、最初のユニットが、後方を向いた光源、望ましくは青い光の光源を有し、おそらくは本発明を具有しない後続のユニットに対して、最初のユニットに先行するユニットにおける運転者がブレーキを掛けつつあること、および注意を払うべきことの表示を提供する。
【００２１】
本発明の更に他の特徴は、連鎖におけるユニット数、ブレーキが掛けられつつある連鎖におけるユニット数およびその識別、ユニットの連鎖の長さ、ユニットの平均速度、および連鎖の大きさ、ならびに車両の識別、運転者についての情報、などの如き運転に関わらない他の情報の如き付加的な情報の送受を提供する。マイクロプロセッサにより処理されるとき、この情報の受信は、オペレータが、さもなければ、入手し得ないその時の運転条件についての情報を得ることを可能にする。この情報は、オペレータに推奨される安全車間距離の如き別の情報を提供するためマイクロプロセッサによって更に処理することができる。
実施例
本発明の一般的実施例は、エミッタと、検出器と、減速表示器と、プロセッサと、パネル表示器とが取付けられた可動ユニット又は車両として特徴付けることができる。この実施例においては、エミッタは、非常に指向性の高いRF信号を発生するように構成される。信号周波数は非常に高くなるように選定されるが、出力電力は非常に低くなるように選定される。信号の指向性を強めて比較的小さな領域に限定されるように高周波が選定され、実効送信距離が略々６台の車両長さとなるように低電力出力が選定される。光波のように運転条件が悪いとき劣化しないように，送信および受信モードとして無線周波信号が選定される。信号の放出方向は、連鎖に隣接する車両を含まず、実質的に直線状連鎖内の車両のみが通信状態にあるように、車両の通常の移動方向に関して実質的に後方となる。
【００２２】
検出器は、エミッタを装備した前方の車両により送信されるRF信号を受信し、信号送信レンジ内で、車両の通常の移動方向に関して実質的に前方の方向に最大の感度を有するように、エミッタと同様に構成される。減速表示器は車両の速度の負方向の変化に関する情報を提供し、車両ブレーキ系統と好都合に関連している。処理ユニットは、エミッタと検出器と減速表示器とに結合され、到来する信号を解釈し、パネル表示器を介して車両のオペレータに自分の前方にある車両に関する情報を提供するとともに、エミッタを介して再送信するため到来信号を適切に更新するように動作する。
【００２３】
図１に示す車両の連鎖において、パネル指示器30a〜30cの各々は、対応する各車両の運転者に対して、自分の車両についての情報（連鎖中にあるか）、自分の直前の車両についての情報（その運転者がブレーキを掛けたか）、および後続の車両に先行する車両についての情報（連鎖における直前の車両でない運転者によってブレーキが掛けられたか）を表示する。上記の状態は、各パネル指示器30における指示灯（ランプ）34、36、および38によって表示される。
【００２４】
色が白色である「連鎖形成」灯34は、運転者に対して、自分が車両の連鎖、即ち、２台以上の車両連鎖の一部であるかどうかを知らせる。色が青色である「連鎖ブレーキ」灯36は、後続の車両に先行するある運転者がブレーキを掛けたこと、および特に危険がまだ認識されなかった場合に、注意をする必要があることを運転者に対して知らせる。色が赤色である「ブレーキ」灯38は、直前の車両のブレーキが掛けられたかどうかを知らせる。
【００２５】
また図１には、エミッタ12a〜12cにより送信される情報の状態が示される。エミッタ12a〜12cは、本例においては、初期手順（ハンドシェーク）プロトコルとして作用する４ビットのヘッダ（1110）を含むデータ信号を送出し、そのヘッダには、２ビットのデータ情報が続き、更に一連の情報の終了を知らせることができるか、あるいは例えばハミング・コードであるエラー検出および（または）訂正に関する２ビットのターミネータが続く。送出された２ビットの情報に関して、最初のビットは「連鎖ブレーキ」状況に関するものであり、２番目のビットは「ブレーキ」状況に関するものである。各処理ユニット20は、対応する検出器10a〜10cから受取られたデータ信号からどのようなデータがそのエミッタ12a〜12cのそれぞれに送られるかを、また車両自体から得られたデータをコントロールする。次に、データ・コード化信号を送出するとき、処理ユニット20により行われるロジックについて説明する。
【００２６】
送出されたビット１は、２つの条件の一方が満たされなければ、ロー（値「０」）にセットされ、検出器10が、有効ヘッダ（受信側の車両が連鎖中にあることを示す）と、ビット１に対するハイの値（直前の運転者以外の少なくとも一人の運転者がブレーキを掛けつつあることを示す）とを受取り、あるいは検出器10は、有効ヘッダ（受信側の車両が連鎖中にあることを示す）と、ビット２に対するハイの値（受信側車両の直前の運転者がブレーキを掛けつつあることを示す）とを受取る。ビット２は、車両のブレーキが付勢されなければ、デフォルトによりローにセットされる。
【００２７】
従って、下記は、車両により送出することができる明瞭な情報状態を表わす。また、受信した信号の状態と、信号の受信後のパネル指示灯の状態も示される。簡単にするために、ターミネータ・ビットは省略され、ヘッダ・ビットはデータ・ビットからダッシュ（一）により分けられている。
0003577078.tif 000002
検出器は、適切なヘッダを受信していない。このことは、運転者が本発明を装備した先行車の実有効送受信レンジ内にいないこと、あるいは先行する車両が本発明を装備していないことを示す。その結果、運転者がそのブレーキを掛け（これにより、ビット２ハイを送出する条件を満たす）ことがなければ、送信信号は両方のビットがローにセットされる。「0000」は簡単にするため選ばれたことに注意すべきである。有効組合せ、即ち「1110」以外のビットの組合せを受取り得るが、有効なヘッダと見倣されることはない。
0003577078.tif 000003
検出器が適切なヘッダを受取ると、運転者が連鎖中にいることになる。連鎖中の自分の前の運転者がブレーキを掛けず、その運転者もブレーキを掛けていない。もし運転者がブレーキを掛けつつあったならば、送信信号は1110−01となる。
0003577078.tif 000004
検出器は、適切なヘッダを受取り、運転者は連鎖中にいることになる。直前の車両に先行する運転者がブレーキを掛けず、直前の運転者がブレーキを掛け、当の運転者はまだブレーキを掛けていない。この運転者がブレーキを掛けたならば、送信信号は1110−11となる。
0003577078.tif 000005
検出器は、適切なヘッダを受取り、運転者が連鎖中にいることになる。直前の運転者以外の運転者がブレーキを掛けつつあり、当の運転者はブレーキを掛けていない。この運転者がブレーキを掛けたならば、送信信号は1110−11となる。
0003577078.tif 000006
検出器は、適切なヘッダを受取り、運転者が連鎖中にいることになる。連鎖中の直前の運転者以外の運転者がブレーキを掛けつつあり、直前の運転者がブレーキを掛けつつあり、当の運転者がブレーキを掛けていない。この運転者がブレーキを掛けたならば、送信信号は1110−11となる。
【００２８】
上記のことから、処理ユニットによって２つの別個の機能、表示制御とエミッタ制御とが行われることが判る。図３および図４は、処理ユニットにより行われるロジックを示す。３桁の数字は、処理ユニットがアドレスしなければならない別個の状態を表わす。例示されたロジックは、本発明により要求される機能を実行するための適当なエレクトロニクスの設計および構成を可能にする。図５は、容易に入手可能なNANDゲート、NORゲートおよびフリップフロップを用いてロジックを実行するための簡単な設計を示している。フリップフロップＡ、ＢおよびＣは、入力ロジックを表わし、フリップフロップCL、CBおよびPBは、「連鎖形成」、「連鎖ブレーキ」および「ブレーキ」に対するメモリーを表わし、フリップフロップＤ、ＥおよびＦは、出力ロジックを表わす。フリップフロップUCは、以下に述べる後部に取付けられた青色光に対する制御ロジックを表わす。
【００２９】
次に更に複雑な事例の図２においては、最初の車両Ｄはその前方に車両が無く、従って有効ヘッダを受取ることができない。その結果、表示パネル30dは指示灯が発光しない。更に、車両Ｄの運転者はブレーキを使用せず、従って送信バイトは「1110−00」である。
【００３０】
２番目の車両Ｅは、検出器10eを介してエミッタ12dから送られた信号を受取る。処理ユニット20eによる信号処理と同時に、車両Ｅの表示パネル30eが作動され、「連鎖形成」ランプが発光する。受取られたビット１および２がローであるため、「連鎖ブレーキ」ランプ36および「ブレーキ」ランプ38のいずれも発光しない。しかし、車両Ｅの運転者は、減速および（または）制動が必要であると判定し、従って自分のブレーキを使用したのである。その結果、処理ユニット20eはエミッタ12eからビット２ハイ、即ち、「01」を送出させて、この車両の運転者がそのブレーキを使用したことを表示する。
【００３１】
車両Ｆは、この「1110」のヘッダと「01」のデータ情報を受取り、処理ユニット20fは、このユニットがヘッダを受取ったことによりこの車両が連鎖の一部であること、およびビット１がローとして受取られたことにより車両Ｅの前方にブレーキを掛けつつある車両がないと判定する。更にまた、前記処理ユニットは、ビット２がハイで受取られたことにより、車両Ｅの運転者がブレーキを掛けつつあると判定する。従って、制御パネル30fが、「連鎖形成」ランプ34と「ブレーキ」ランプ38を発光させる。同時に、ビット１ハイを送信するため必要な条件の１つが満たされたことにより、処理ユニット20fはビット１ハイを送出する、即ち処理ユニット20fがヘッダとビット２ハイを受取っている。車両Ｆの運転者が自分のブレーキを掛けなかったことにより、送信ビット２はローである。
【００３２】
車両Ｇは、ヘッダ「1110」および「10」のデータ情報を受取り、処理ユニット20gは、有効ヘッダを受取ったことにより車両が連鎖の一部であること、およびビット１がハイで受取られたことによりブレーキを掛けつつある少なくとも一人の運転者が車両Ｆの前方にあると判定する。更に、このユニットは、ビット２がローで受取られたことにより、車両Ｆの運転者がブレーキを掛けていないと判定する。更に、処理ユニット20gは、パネル30gの「連鎖形成」ランプ34および「連鎖ブレーキ」ランプ36を発光させ、ビット１ハイを送出するのに必要な条件の１つが満たされたことにより、ビット１ハイを送出する、即ち処理ユニット20gがビット１ハイを受取っている。車両の運転者が自分のブレーキを掛けたことにより、送信ビット２がハイで送出される。
【００３３】
最後に、連鎖における最後の車両である車両Ｈが、ヘッダ「1110」と「11」のデータ情報とを受取り、処理ユニット20hが、有効ヘッダを受取ったことにより車両が連鎖の一部であること、ブレーキを掛けつつある少なくとも一人の運転者が直前の車両の前方にいること、および車両Ｇの運転者が自分のブレーキを掛けつつあると判定する。その結果、処理ユニット20hはパネル30hの３つ全てのランプ34、36、38を発光させ、ビット１ハイとビット２ローを送出する（車両Ｈの運転者がまだブレーキを使用していない）。
【００３４】
車両Ｈの運転者は、車両Ｅの運転者がブレーキを掛けるとすぐに、車両Ｅの減速に気がつくことを注目すべきである。車両Ｈの運転者は、潜在的な危険状態が存在することを知るのに、車両Ｆまたは車両Ｇの運転者がブレーキを掛けるような動作を待つ必要がない。最初の車両がブレーキを掛けつつある10台の車両を含む連鎖においては、本発明は、この連鎖の終りにおける運転者に、人間の反応連鎖に依存することによるよりも完全に４秒早くこの情報を提供することができる。
【００３５】
以上の説明は、主として相互に近い接近度で高速走行している複数の車両に対するものであった。しかし、望ましい実施例はまた、緊急点滅灯が作動された場合の本発明を装備したエンスト車両を検出する強化手段をも提供する。更に例示するため、下記の事例について説明する。
【００３６】
動作不能状態になった車両は、一部が道路の端（路肩）上にある。運転者は、助けを求めて車両から一時的に離れてしまう。道路は滑りやすく、天候は視界が50メートル以下の霧であると仮定すると、運転者は、自分の車両の緊急点滅灯を作動させ、これにより処理ユニットから送信されるビット２をハイにセットさせる。更に、緊急点滅灯の作動は、本発明のRF増幅器の出力電力を増大させ、これにより同様に装備された車両が伝送信号も受信可能な距離を増加させる。
【００３７】
約100メートルの距離で、接近しつつある車両は、送信されたヘッダとビット２ハイとを受信し始めることになる。その結果、接近しつつある車両の表示パネルは、指示灯「連鎖形成」を発光することによって連鎖が形成されたことを表示することになり、また、指示灯「ブレーキ」を発光することによって、不動作状態になった車両が制動されたことも表示することになる。動作不能状態になった車両と運転者との間に車両が存在していても、表示パネルは、中間の車両もまた本発明を装備しているものと仮定すると、指示灯「連鎖形成」および「ブレーキ」を発光することになる。RF信号は目に見える光が劣化する状況でも劣化することがないので、接近しつつある運転者は自分が連鎖に入ったこと、およびブレーキなどが直前の車両により定期的に使用されつつあること、あるいは車両がその緊急点滅灯を付勢させていることを知る。この運転者の後続に別の車両があれば、それらのパネルは、前方のある運転者がそのブレーキを定期的に使用しつつあることか、あるいは誰かがその緊急点滅灯を作動させたこと、また特別な注意をしなければならないことを表示することになる。これは、例え「連鎖」におけるユニットが静止状態にある状況においてさえも、指示灯「連鎖ブレーキ」が非常に有益となる状況である。
【００３８】
車両の緊急点滅灯が作動されなかった場合でも、望ましい実施例は、車両の後方から接近するとき、本発明を装備しその点火（イグニション）システムが作動している車両を検出する手段を提供する。本発明、特に望ましい実施例では、送信バイトの少なくともヘッダ部分を連続的に送出することにより、本発明を装備し、そして送信している車両の後方から接近しつつある車両は、ヘッダを受信しその運転者の車両が連鎖中にあることを運転者に対して表示することになる。有効ヘッダの検出は、連鎖が形成されたことを表示するが、別の車両の存在を示す他の視覚的あるいは聴覚的兆候がないときに有効ヘッダの検出は、この運転者に対して、さもなければ検出されないおそれがある接近しつつある車両に関する重要な情報を提供するのである。悪天候条件においては、この情報は、例え「連鎖ブレーキ」あるいは「ブレーキ」ビットを受信しない場合でされも非常に有益であり得る。
【００３９】
上記のシナリオにおいて、例示のため、運転者が道路から飛び出して気を失った状態になったとしょう。車両は、エンストし、緊急点滅灯は作動されず、視界はこのとき５メートル以下に低下していた、その車両の点火システムは作動状態にあり、そのエミッタはまだヘッダ信号を送信し続けている。この天候条件のため遅い速度で走行している接近車両が、略々25メートルで送信信号に遭遇し、その結果、指示灯「連鎖形成」が発光することになる。このとき運転者はこのような悪天候条件で連鎖の一部となる事実、および運転者が直前の車両を視覚的に検出することができないという事実が、運転者に非常な注意をすべきことを指示するのに充分な情報となる。
【００４０】
本発明の発明者は、本発明がそれを備えた各車両に対するものであることを認める。しかし、発明者は、本発明が装備された車両に続く運転者にとって利益を得る手段を提供する。後部デッキに搭載した青色灯が、前記処理ユニットに接続され、その機構によって作動される。このように、このような装備のある車両に続く車両は、点灯された青色灯を視認することができ、これによりブレーキ灯が見えなくても、観察された車両が連鎖の一部であること、および連鎖における車両の何人かの運転者が自分のブレーキを使用したことを後続の運転者たちへ表示する。後続の運転者はこの情報を自分の後続の車両へ送ることはできないが、運転者は観察された車両が有する情報から利益を得ることができる。
【００４１】
本発明の別の実施例においては、エミッタ12から送出された信号がヘッダに２つの１ビット信号が加わる以上の情報を含むことを可能にする更に複雑なシステムが提起されている。例えば、送出された信号は、多重ワード２進信号にすることができる。このように、情報のワードはパケット単位で送ることができる。
【００４２】
この代替例では、「連鎖形成」、「連鎖ブレーキ」および「ブレーキ」より多くの情報が送られることになる。一例として、各車両は、特定の車両についての情報、即ち、連鎖におけるユニット数と識別、連鎖においてブレーキを掛けているユニットの数と識別、ユニットの連鎖の長さ、ユニットの平均速度、連鎖の大きさ、ならびに車両の識別および運転者についての情報の如き運転以外の情報を含むオンボード・コンピュータを備えている。この情報により、このような情報パケットを受取る運転者は、自分が一部をなす特定の連鎖に対する安全な方法で運転しているかについて通知を受けることができる。この情報の別の実際的な用途は、車両のクルーズ制御のための相対的な速度情報を送信することである。このクルーズ制御は、連鎖について受取った情報に応答して車両速度を増減することになる。
【００４３】
本発明は、このようなデータ通信を送受信の両方向で行う本発明の可能性について考察した。本例においては、前方に向けられたエミッタと後方に向けられた検出器に加えて、本発明の複雑な形態が用いられる。このように、各車両は、通信ネットワークにおけるノードを含んでいる。ISO  X.400の如き標準的な通信プロトコルを利用することにより、各ノードは、隣接ノードに対して通信することができ、このノードが次にこの情報を車両の連鎖を介して両方向に送ることになる。連鎖における車両の運転者あるいは乗員は、どの情報が送信されるべきか、またどの情報が連鎖に関して受信されるべきか、あるいは連鎖における車両に関して受信されるべきかを指定することもできる。CRTの如き強化された表示ユニットは、本発明の前記実施例と関連する利点を強化することになるでなろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、連鎖を形成した３台の車両と、それらの表示パネル灯の状態と送信された信号の簡略図である。
【図２】図２は、連鎖を形成した５台の車両と、それらの表示パネル灯の状態と送信された信号の簡略図である。
【図３】図３は、本発明の望ましい実施例の送信機部分のアルゴリズムにより状態マシン（機械）の論理図である。
【図４】図４は、本発明の望ましい実施例の受信機部分のアルゴリズムによる状態マシンの論理図である。
【図５】図５は、本発明の望ましい実施例の処理ユニットの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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