(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車車間通信装置と、
自車両の車速を含む車両情報を前記車車間通信装置から逐次ブロードキャスト送信する車両情報送信手段と、
道路上の特定ポイントに車両が到達したことを検出する到達検出手段と、
前記特定ポイントに到達した時点で、そのことを示す特定ポイント到達信号を前記車車間通信装置からブロードキャスト送信する到達通知手段と、
他車両が送信した前記特定ポイント到達信号を受信した場合に、その受信時刻を記憶部に記憶する記憶処理手段と、
前記記憶処理手段により受信時刻を記憶した後、自車両が前記特定ポイントに到達した場合、前記他車両より前記特定ポイント到達信号を受信してから自車両が特定ポイントに到達する間の前記他車両の速度を、他車両から逐次受信した車両情報に基づいて決定し、この決定した他車両の速度、および、記憶部に記憶されている受信時刻と自車両が特定ポイントに到達した時刻との時間差に基づいて、前記他車両と自車両との車間距離を算出する車間距離算出手段と
を含むことを特徴とする車間距離測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記車両情報には、その車両の車両ＩＤが含まれており、
前記車間距離算出手段で車間距離を算出した他車両を、前記車両情報に含まれている車両ＩＤに基づいて特定し、特定した他車両に対して、前記車間距離を単方向ユニキャストにより送信する車間距離通知手段をさらに含むことを特徴とする車間距離測定装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記特定ポイントは光ビーコン設置位置であることを特徴とする車間距離測定装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記特定ポイントは、道路標識通過位置であることを特徴とする車間距離測定装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記特定ポイントは、道路標示通過位置であることを特徴とする車間距離測定装置。
【請求項６】
請求項１または２において、
前記特定ポイントは、路側無線装置が送信する電波の受信開始位置であることを特徴とする車間距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車間距離を測定する装置に関し、特に、車車間通信を用いて車間距離を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車車間通信を利用して車間距離を測定する車間距離測定システムが知られている（たとえば特許文献１）。特許文献１では、前方あるいは後方の車両へパルス波を送信してから、それら前方あるいは後方の車両からパルス波を受信するまでの時間をカウントし、そのカウント数と、電波の速度すなわち光速とに基づいて車間距離を測定している。車車間通信を利用して車間距離を測定することにより、ステレオカメラや反射波を利用して車間距離を測定するよりも、低コストとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、双方向の車車間通信が必要となる。そのため、車両が多数存在する場合、不特定多数の車両からの返信が大量に発生してしまい、通信負荷が増大してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、通信負荷を抑制しつつ、車車間通信により車間距離を測定することができる車間距離測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明は、車車間通信装置と、自車両の車速を含む車両情報を前記車車間通信装置から逐次ブロードキャスト送信する車両情報送信手段と、道路上の特定ポイントに車両が到達したことを検出する到達検出手段と、前記特定ポイントに到達した時点で、そのことを示す特定ポイント到達信号を前記車車間通信装置からブロードキャスト送信する到達通知手段と、他車両が送信した前記特定ポイント到達信号を受信した場合に、その受信時刻を記憶部に記憶する記憶処理手段と、前記記憶処理手段により受信時刻を記憶した後、自車両が前記特定ポイントに到達した場合、前記他車両より前記特定ポイント到達信号を受信してから自車両が特定ポイントに到達する間の前記他車両の速度を、他車両から逐次受信した車両情報に基づいて決定し、この決定した他車両の速度、および、記憶部に記憶されている受信時刻と自車両が特定ポイントに到達した時刻との時間差に基づいて、前記他車両と自車両との車間距離を算出する車間距離算出手段とを含むことを特徴とする車間距離測定装置である。
【００１１】
この発明においては、車間距離の算出のために送信する必要があるのは、車両情報と特定ポイント到達信号であり、これらはいずれもブロードキャストで送信している。よって、通信負荷を抑制することができる。
【００１２】
加えて、時間差と、その時間差の間の他車両の速度とに基づいて車間距離を算出しており、これは他車両が道路を走行した距離であることから、道路形状に沿った車間距離を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用された車間距離測定装置１の構成図である。
【図２】第１実施形態における制御部４０の処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄを説明する図である。
【図４】第２実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。
【図６】第３実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。
【図８】第４実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。
【図９】図８の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された車間距離測定装置１の構成図である。この図に示すように、車間距離測定装置１は、車車間通信装置１０、到達検出部２０、記憶部３０、制御部４０を備えている。この車間距離測定装置１は車両に搭載される。
【００１５】
車車間通信装置１０は、たとえば７００ＭＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯などの周波数帯を用いた公知の車車間通信装置である。この車車間通信装置１０は、他車両との双方向の一対一通信（ユニキャスト通信）と、相手車両を特定しないブロードキャスト送信とが可能である。
【００１６】
到達検出部２０は、道路上に予め設定された特定ポイントに、この車間距離測定装置１を搭載した車両が到達したか否かを判断するための情報を検出する。特定ポイントは、この到達検出部２０により精度よく検出できるポイントであれば、どのようなポイントでもよい。たとえば、特定ポイントとしては、光ビーコン下、道路標識通過位置、道路標示通過位置、路側無線装置が送信する電波の受信が開始できた位置などが考えられる。光ビーコン下を特定ポイントとする場合には、到達検出部２０として、光ビーコン受信機を備える。道路標識通過位置を特定ポイントとする場合、その道路標識を検出する装置、たとえばカメラを到達検出部２０として備える。カメラを用いる場合、道路標識が設置された地点に車両が到達したことを精度よく検出するためには、車両側方をカメラの撮像範囲とすることが好ましい。また、道路標示通過位置を特定ポイントとする場合、道路標示を検出することができる装置、たとえばカメラを到達検出部２０として備える。カメラを用いる場合、道路標示が設置された地点に車両が到達したことを精度よく検出するためには、車両前方の直近を撮像範囲とすることが好ましい。路側無線装置が送信する電波の受信が開始できた位置を特定ポイントとする場合には、到達検出部２０として路車間通信装置を備える。
【００１７】
記憶部３０には、車車間通信装置１０で受信した他車両の車両情報や、特定ポイント到達信号が記憶される。また、この記憶部３０あるいは他の図示しない記憶部に、この車間距離測定装置１が搭載されている車両の車両ＩＤが記憶されている。
【００１８】
制御部４０は、図示しない内部に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、車車間通信装置１０、到達検出部２０、記憶部３０の制御を行なう。また、この制御部４０は、図示しない車内ＬＡＮ等を介して自車両の車速を逐次取得する。
【００１９】
図２は、第１実施形態における制御部４０の処理を示すフローチャートである。また、図３は、図２の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄを説明する図である。図３を参照しつつ図２を説明する。この図２の処理は、車両のドライバーの開始操作により、あるいは、所定の自動開始条件（たとえばイグニッションオン）が成立したことにより開始する。
【００２０】
ステップＳ２では、特定ポイントに到達したか否かを判断する。この判断は到達検出部２０から信号を取得し、取得した信号に基づいて行なう。たとえば、カメラを到達検出部２０として備えている場合には、カメラが撮像した画像の信号を取得し、画像を解析することで、特定ポイントに到達したか否かを判断する。このステップＳ２が、特許請求の範囲の到達検出手段に相当する。ステップＳ２の判断がＮＯであればステップＳ２の判断を再度繰り返す。一方、ステップＳ２の判断がＹＥＳであればステップＳ４へ進む。
【００２１】
ステップＳ４では、専用パケットＳＰをブロードキャスト送信する。この専用パケットＳＰは、特定ポイントに到達したことを示す信号であり、特許請求の範囲の特定ポイント到達信号に相当する。また、ステップＳ４は、特許請求の範囲の到達通知手段に相当する。図３（Ａ）において、車両Ｃ１、Ｃ２のうち先行車Ｃ１は、特定ポイントに到達した状態である。従って、先行車Ｃ１は、このステップＳ４を実行し、専用パケットＳＰを送信する。図３（Ａ）に示す矢印ＳＰは、専用パケットＳＰを送信していることを概念的に示している。なお、図３には、矢印ＳＰを先行車Ｃ１の前後方向にしか示していないが、実際には、専用パケットＳＰは横方向や斜め方向にも送信される。
【００２２】
続くステップＳ６では、特定ポイントに到達した時刻Ｔ１と、そのときの自車速度Ｖ１を記憶部３０に記憶する。このステップＳ６は、特許請求の範囲の記憶処理手段に相当する。
【００２３】
ステップＳ８では、後続車からの専用パケットＳＰを受信したか否かを判断する。本実施形態の車間距離測定装置１は、多数の車両に搭載されており、図３の例では、先行車Ｃ１および後続車Ｃ２がともに、車間距離測定装置１を搭載している。図３（Ｂ）に示すように、後続車Ｃ２が特定ポイントに到達した時点で、その後続車Ｃ２は、ステップＳ４を実行し専用パケットＳＰを送信する。これにより、先行車Ｃ１は専用パケットＳＰを受信するので、ステップＳ８がＹＥＳとなる。なお、専用パケットＳＰを送信した車両が後続車であるかどうかは、自車両が専用パケットＳＰを送信済みか否かで判断する。すなわち、自車両が専用パケットＳＰを送信した後、所定時間以内に専用パケットＳＰを受信した場合には、その専用パケットＳＰは後続車が送信したと判断する。なお、上記所定時間は、数秒〜数十秒程度であり、道路上の特定ポイントは、車両が数秒〜数十秒程度で走行できる距離には、一つしか存在しないようになっている。
【００２４】
ステップＳ８がＮＯであればステップＳ１０、Ｓ１２を実行することなくステップＳ２へ戻る。一方、ステップＳ８がＹＥＳであればステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、専用パケットＳＰを受信した受信時刻Ｔ２と、そのときの自車速度Ｖ２を記憶部３０に記憶する。図３（Ｂ）において、先行車Ｃ１は、このステップＳ１０を実行することになる。
【００２５】
ステップＳ１０を実行した後は、ステップＳ１２において、下記式１より、後続車Ｃ２との車間距離Ｄを算出する。
（式１）  （Ｖ２＋Ｖ１）（Ｔ２−Ｔ１）／２
上記式１は、自車が専用パケットＳＰを送信した時刻（Ｔ１）から後続車が送信した専用パケットＳＰを受信した時刻（Ｔ２）までの時間差（Ｔ２―Ｔ１）に、その間の自車の平均車速（（Ｖ２＋Ｖ１）／２）を乗じた式である。このステップＳ１２が特許請求の範囲の車間距離算出手段に相当する。ステップＳ１２を実行した後は、ステップＳ２へ戻る。
【００２６】
なお、このステップＳ１２で算出した車間距離Ｄは、たとえば、車間距離制御など、車間距離を利用する種々の車両制御アプリケーションに提供されて利用される。
【００２７】
以上、説明した第１実施形態では、車間距離Ｄの算出のために送信する必要があるのは、特定ポイントへ到達したことを示す専用パケットＳＰのみであり、この専用パケットＳＰは、双方向通信よりも通信負荷が小さいブロードキャストで送信している。よって、通信負荷を抑制することができる。
【００２８】
加えて、時間差（Ｔ２―Ｔ１）と、その時間差（Ｔ２―Ｔ１）の間の自車両の平均速度とに基づいて車間距離Ｄを算出しており、これは車間距離Ｄを算出する自車両（先行車Ｃ１）が道路を走行した距離であることから、道路形状に沿った車間距離Ｄを算出することができる。前述の特許文献１の場合、直線距離を車間距離として算出してしまい、道路形状を反映した距離を算出することができないが、本実施形態では、上述のように、道路形状に沿った車間距離Ｄを算出することができる。
【００２９】
さらに、後述する第３実施形態と比較して、各車両は、自車両の車速を含む車両情報を逐次送信する必要がないことから、第３実施形態よりも通信負荷を一層軽減することができる。
【００３０】
また、専用パケットは、特定ポイントに到達することを示す信号であり、その他の情報は不要であることからデータ量が小さい。この点でも、通信負荷を軽減することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一の要素である。
【００３２】
第２実施形態の車間距離測定装置は、機械的構成は第１実施形態と同じである。また、制御部４０が実行する処理も第１実施形態と類似する。
【００３３】
図４は、第２実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。また、図５は、図４の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。
【００３４】
図４に示すフローチャートは、図２のステップＳ４に代えてステップＳ４−１を実行する点、および、ステップＳ１４が追加されている点が図２と異なる。
【００３５】
ステップＳ４−１では、専用パケットＳＰ１をブロードキャスト送信する。この専用パケットＳＰ１は、特定ポイントに到達したことを示す信号と、この車両の車両ＩＤとを含んでいる。この専用パケットＳＰ１も、特許請求の範囲の特定ポイント到達信号に相当し、ステップＳ４−１は到達通知手段に相当する。
【００３６】
ステップＳ４−１を実行後は、第１実施形態と同じステップＳ６〜Ｓ１２を実行して、先行車Ｃ１は後続車Ｃ２との車間距離Ｄを算出する。そして、ステップＳ１２を実行した場合、ステップＳ１４を実行する。
【００３７】
ステップＳ１４は特許請求の範囲の車間距離通知手段に相当し、自車両との車間距離Ｄを算出した後続車Ｃ２を特定し、特定した後続車Ｃ２に車間距離Ｄを通知する。具体的には、専用パケットＳＰ１に含まれている車両ＩＤにより後続車Ｃ２を特定する。そして、図５に示すように、この特定した後続車Ｃ２に対して、単方向のユニキャスト通信により、車間距離Ｄを含む車間距離通知信号ＳＤを送信する。この車間距離通知信号ＳＤを受信することにより、後続車Ｃ２も、先行車Ｃ１との車間距離Ｄを知ることができる。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態の車間距離測定装置も、機械的構成は第１実施形態と同じである。また、制御部４０が実行する処理も第１実施形態と類似する。
【００３９】
図６は、第３実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。また、図７は、図６の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。図６の処理も、車両のドライバーの開始操作、あるいは、所定の自動開始条件（たとえばイグニッションオン）が成立したことにより開始する。
【００４０】
ステップＳ１では、通常の車車間通信を開始する。この通常の車車間通信においては、自車両の速度と自車両のＩＤとを含む車両情報を比較的短い所定周期でブロードキャスト送信する。これにより、後続車は先行車の速度を周期的に取得することができる。
【００４１】
ステップＳ２では、特定ポイントに到達したか否かを判断する。この処理は図２のステップＳ２と同じである。また、ステップＳ２がＹＥＳとなった場合に実行するステップＳ４−１は図４と同じであり、専用パケットＳＰ１をブロードキャスト送信する。図７（Ａ）において、先行車Ｃ１は特定ポイントに到達した状態である。従って、先行車Ｃ１は、このステップＳ４−１を実行し、専用パケットＳＰ１を送信する。この専用パケットＳＰ１は、第２実施形態と同じで、特定ポイントに到達したことを示す信号と、この車両の車両ＩＤとを含んでいる。
【００４２】
ステップＳ４−１を実行後はステップＳ２０を実行する。また、ステップＳ２がＮＯの場合には、ステップＳ４−１を実行せずに、直接、ステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０では、先行車Ｃ１から専用パケットＳＰ１を受信したか否かを判断する。図７（Ａ）の例では、後続車Ｃ２は専用パケットＳＰ１を受信できる。
【００４３】
なお、専用パケットＳＰ１を送信した車両が先行車であるかどうかは、自車両が特定ポイントに到達しているか否かで判断する。すなわち、自車両が特定ポイントに到達していない状態で専用パケットＳＰ１を受信した場合には、その専用パケットＳＰ１は先行車が送信したと判断する。
【００４４】
ステップＳ２０がＹＥＳであればステップＳ２２へ進み、ステップＳ２０がＮＯであればステップＳ２へ戻る。
【００４５】
ステップＳ２２では専用パケットＳＰ１の受信時刻Ｔ１および先行車速度Ｖ１を記憶部３０に記憶する。このステップＳ２２は、特許請求の範囲の記憶処理手段に相当する。先行車速度Ｖ１は、専用パケットＳＰ１に含ませて先行車Ｃ１が送信してもよいが、各車両は、速度および車両ＩＤを含む車両情報を周期的に送信している。そこで、専用パケットＳＰ１に含まれている車両ＩＤと同じ車両ＩＤを含む車両情報のうち、専用パケットＳＰ１の受信時刻に最も近い時刻に受信した車両情報を決定する。この決定した車両情報に含まれている速度を、先行車速度Ｖ１とする。
【００４６】
ステップＳ２４では、特定ポイントに到達したか否かを再び判断する。この処理はステップＳ２と同じである。ステップＳ２４がＹＥＳであればステップＳ２６へ進み、ＮＯであればステップＳ２へ戻る。
【００４７】
ステップＳ２６では、専用パケットＳＰ１をブロードキャスト送信する。このステップＳ２６の処理は、先行車からの専用パケットを受信した（Ｓ２０：ＹＥＳ）場合に限り実行する。すなわち、このステップＳ２６は後続車である場合に限り実行する。図７（Ｂ）における後続車Ｃ２は、このステップＳ２６を実行して専用パケットＳＰ１を送信している状態を示している。
【００４８】
ステップＳ２６を実行後は、ステップＳ２８にて、特定ポイントに到達した時刻Ｔ２および先行車速度Ｖ２を記憶部３０に記憶する。なお、このとき記憶する先行車速度Ｖ２は、ステップＳ２２と同様に、先行車から受信した車両情報に含まれている速度を用いる。
【００４９】
続くステップＳ３０では、第１実施形態で示した式１、および、ステップＳ２２、Ｓ２８で記憶した時刻Ｔ１、Ｔ２、先行車速度Ｖ１、Ｖ２から車間距離Ｄを算出する。ただし、第１実施形態と異なり、第３実施形態において車間距離Ｄを算出するのは後続車Ｃ２である。ステップＳ３０を実行後はステップＳ２へ戻る。
【００５０】
以上、説明した第３実施形態では、車間距離Ｄを算出するために送信する必要があるのは、車両情報と専用パケットＳＰ１であり、これらはいずれも、ブロードキャスト送信している。よって、通信負荷を抑制することができる。
【００５１】
また、第３実施形態では、時間差（Ｔ２―Ｔ１）と、その時間差（Ｔ２―Ｔ１）の間の先行車Ｃ１の平均速度とに基づいて車間距離Ｄを算出しており、これは先行車Ｃ１が道路を走行した距離であることから、道路形状に沿った車間距離Ｄを算出することができる。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態の車間距離測定装置も、機械的構成は第１〜３実施形態と同じである。また、制御部４０が実行する処理は第３実施形態と類似する。
【００５３】
図８は、第４実施形態において制御部４０が行なう処理を示すフローチャートである。また、図９は、図８の処理を実行することにより算出できる車間距離Ｄおよび車両Ｃ１、Ｃ２間の信号の送受信を説明する図である。
【００５４】
図８に示すフローチャートは、ステップＳ３２が追加されている点が図６と異なるのみである。そのステップＳ３２は特許請求の範囲の車間距離通知手段に相当し、自車両との車間距離Ｄを算出した先行車Ｃ１を特定し、特定した先行車Ｃ１に車間距離Ｄを通知する。具体的には、専用パケットＳＰ１に含まれている車両ＩＤにより先行車Ｃ１を特定する。そして、図９に示すように、この特定した先行車Ｃ１に対して、単方向のユニキャスト通信により、車間距離Ｄを含む車間距離通知信号ＳＤを送信する。この車間距離通知信号ＳＤを受信することにより、先行車Ｃ１も、後続車Ｃ２との車間距離Ｄを知ることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５６】
たとえば、車間距離Ｄを算出する式１において、車速は、時刻Ｔ１における速度Ｖ１と時刻Ｔ２に速度Ｖ２の平均値としていたが、自車両の速度や先行車Ｃ１の速度は逐次取得することができるので、逐次取得する速度を時間積分して車間距離Ｄを算出してもよい。このようにすれば、一層精度のよい車間距離Ｄを算出することができる。
【００５７】
反対に、精度があまり必要ないのであれば、時間差の間の任意の１点、たとえば、時刻Ｔ１やＴ２における速度を時間差に乗じて車間距離Ｄを算出してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１：車間距離測定装置、      １０：車車間通信装置、      ２０：到達検出部、      ３０：記憶部、      ４０：制御部、      Ｓ２：到達検出手段、      Ｓ４：到達通知手段、      Ｓ４−１：到達通知手段、      Ｓ６：記憶処理手段、      Ｓ１２：車間距離算出手段、      Ｓ１４：車間距離通知手段、      Ｓ２２：記憶処理手段、      Ｓ３２：車間距離通知手段
【図１】
0005716688.tif 000002
【図２】
0005716688.tif 000003
【図３】
0005716688.tif 000004
【図４】
0005716688.tif 000005
【図５】
0005716688.tif 000006
【図６】
0005716688.tif 000007
【図７】
0005716688.tif 000008
【図８】
0005716688.tif 000009
【図９】
0005716688.tif 000010