(57)【要約】【課題】他車両から送信される光信号を高精度に受信すること。【解決手段】車車間通信装置は、他車両から送信される光信号を受信する受信手段と、他車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、を備えている。受信手段は、車間距離検出手段により検出された車間距離に基づいて、光信号を検知する検知範囲を増減させる。【選択図】図１
2008098777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他車両から送信される光信号を受信する受信手段と、
前記他車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信手段は、前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離に基づいて、前記光信号を検知する検知範囲を増減させる、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の車車間通信装置であって、
前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離が増加するほど、前記受信手段は、前記光信号の検知範囲を減少させる、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の車車間通信装置であって、
車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記車速検出手段により検出された前記車速が増加するほど、前記受信手段は、前記光信号の検知範囲を減少させる、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の車車間通信装置であって、
前記受信手段は、
前記光信号を検出する受光部と、
車両前後方向に延在し、内部を前記受光部が相対移動する筒部と、
前記受光部又は前記筒部を、車両前後方向へ移動させる駆動部と、を有する、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の車車間通信装置であって、
前記駆動部は、前記筒部を前記受光部に対して、車両前方側に相対移動させることにより、前記光信号の検知範囲を減少させる、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項６】
前方車両に搭載され、後方車両に対し光信号を送信する送信装置と、
前記後方車両に搭載され、前記前方車両の前記送信装置から送信される前記光信号を受信する受信手段と、前記前方車両と前記後方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、を有する車車間通信装置と、
を備える車車間通信システムであって、
前記後方車両の前記受信手段は、前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離に基づいて、前記光信号を検知する検知範囲を増減させることを特徴とする車車間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、他車両からの光信号を受信する車車間通信装置及び車車間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信装置からの光信号を最適位置に調整されたレンズを介して、検知する受信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、受光部に光学系を設け、受光ビームを絞ることにより、特定の電気機器からの情報のみを受信できるコントローラが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３２５９５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４８１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び２に示す従来技術が車車間通信に用いられた場合、光信号を検知する検知範囲は、車間距離によらず一定となる。したがって、車間距離が長くなるほど、受信装置から送信装置を見たときの、送信装置の見かけ上の大きさが小さくなる為、受信装置は無駄な検知範囲まで、光信号の検知を行うこととなる。これにより、受信装置はノイズ光を検出し易くなり、光信号の検出精度の低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、他車両から送信される光信号を高精度に受信することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
他車両から送信される光信号を受信する受信手段と、
前記他車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信手段は、前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離に基づいて、前記光信号を検知する検知範囲を増減させることを特徴とする車車間通信装置である。
【０００７】
この一態様によれば、受信手段は、車間距離検出手段により検出された車間距離に基づいて、光信号を検知する検知範囲を増減させる。これにより、受信手段は他車両から送信される光信号を検知する際に、不要な範囲を検知すること無く、必要な範囲のみを検知することができる。したがって、他車両から送信される光信号を高精度に受信することができる。
【０００８】
この一態様において、前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離が増加するほど、前記受信手段は、前記光信号の検知範囲を減少させるのが好ましい。車間距離が増加すると、光信号を送信する他車両の見かけ上の大きさが小さくなる。したがって、受信手段による光信号の検知範囲を減少させることより、ノイズ光の検出を抑えることができる為、光信号を高精度に受信することができる。
【０００９】
この一態様において、車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記車速検出手段により検出された前記車速が増加するほど、前記受信手段は、前記光信号の検知範囲を減少させてもよい。
【００１０】
この一態様において、前記受信手段は、
前記光信号を検出する受光部と、
車両前後方向に延在し、内部を前記受光部が相対移動する筒部と、
前記受光部又は前記筒部を、車両前後方向へ移動させる駆動部と、を有することとしてもよい。これにより、受信手段による光信号の検知範囲を増減させることができる。
【００１１】
この一態様において、前記駆動部は、前記筒部を前記受光部に対して、車両前方側に相対移動させることにより、前記光信号の検知範囲を減少させることとしてもよい。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
前方車両に搭載され、後方車両に対し光信号を送信する送信装置と、
前記後方車両に搭載され、前記前方車両の前記送信装置から送信される前記光信号を受信する受信手段と、前記前方車両と前記後方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、を有する車車間通信装置と、
を備える車車間通信システムであって、
前記後方車両の前記受信手段は、前記車間距離検出手段により検出された前記車間距離に基づいて、前記光信号を検知する検知範囲を増減させることを特徴とする車車間通信システムであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、他車両から送信される光信号を高精度に受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車車間通信の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る車車間通信システムのシステム構成を示すブロック図である。本実施例に係る車車間通信システム１０は、後方車両Ａに搭載された車車間通信装置１と、前方車両Ｂに搭載された送信装置２と、を備え、車車間通信装置１と送信装置２との間において、いわゆる車車間通信を行う。
【００１６】
後方車両Ａに搭載された車車間通信装置１は、前方車両Ｂの後部に配設された送信装置２から送信される光信号を受信する受信部３を備えている。
【００１７】
例えば、後方車両Ａに搭載された車車間通信装置１は、前方車両Ｂの後方部（例えば、リアランプに内蔵）に配設された送信装置２から送信された光信号Ｓを、後方車両Ａのヘッドランプに内蔵された受信部３により受信する。このようにして、前方車両Ｂと、所定の車間距離内を走行する後方車両Ａとの間において、車車間通信が行われる。
【００１８】
前方車両Ｂの送信装置２は、例えば、任意の送信データに応じて、変調されたデジタル信号又はアナログ信号を生成する信号生成部２ａと、信号生成部２ａにより生成された信号に基づいて、光信号Ｓを、後方車両Ａに搭載された車車間通信装置１の受信部３に対して送信するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源２ｂと、を有している。
【００１９】
なお、ＬＥＤ光源２ｂは、信号生成部２ａにより生成された信号に応じて、所定の周期（例えば、略４ｋＨｚ）で、可視光、赤外光等を点滅又は明るさを変化させることで、光信号Ｓを受信部３に対して送信する。
【００２０】
受信部３は、光信号Ｓを検出する受光部３ａと、車両前後方向に延在し、内部を受光部３ａが相対移動し、光信号Ｓを受光部３ａに導く筒状の筒部３ｂと、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させるモータ等のアクチュエータ３ｃと、を有している。
【００２１】
受光部３ａは車両側部材に固定されており、筒部３ｂは車両前後方向へ移動可能なように車両側部材に取り付けられている。アクチュエータ３ｃは筒部３ｂを車両前後方向へ移動させることで、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させる。
【００２２】
受光部３ａは、他車両等から送信される光信号Ｓを受光する、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の受信素子と、光信号Ｓを集光するレンズ等の光学系を有している。光信号Ｓは、光学系により集光され、受信素子により受信される。
【００２３】
受光部３ａの受信素子及びアクチュエータ３ｃには、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）４が接続されている。受光部３ａの受信素子により受信された光信号Ｓは、ＥＣＵ４に送信される。アクチュエータ３ｃは、ＥＣＵ４から送信される制御信号に基づいて、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させる。
【００２４】
なお、ＥＣＵ４は、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、当該装置の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４ａ、ＣＰＵ４ａの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４ｂ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４ｃ、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）４ｄ等を有している。
【００２５】
ＥＣＵ４には、車両左側の車輪速度を検出する左車輪速度センサと、車両右側の車輪速度を検出する右車輪速度センサと、からなる車速センサ５が接続されている。車速センサ５は後方車両Ａの車速Ｖを検出し、検出された車速ＶをＥＣＵ４に対して送信する。
【００２６】
ＥＣＵ４には、前方車両Ｂと後方車両Ａとの間の車間距離Ｄ（以下、車間距離と称す）を検出する電波式のレーダ、超音波式のソナー、光学式のレーザレーダ等の車間距離センサ６が接続されている。
【００２７】
例えば、車間距離センサ６であるレーダは、後方車両Ａのフロントグリルに配設され、前方車両Ｂの後方部に対して電磁波を放射する。さらに、このレーダは、その放射された電磁波のうち、レーダの検出ゾーン内の前方車両Ｂによって反射された反射波を受信することにより、車間距離Ｄを検出する。
【００２８】
ＥＣＵ４は、車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄに基づいて、受信部３のアクチュエータ３ｃを制御し、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させる（図２（ａ）及び（ｂ））。また、アクチュエータ３ｃは、例えば、周知技術であるボールネジ機構３ｄを介して、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させる。
【００２９】
なお、ＥＣＵ４は車速センサ５により検出された車速Ｖに基づいて、受信部３のアクチュエータ３ｃを制御するようにしてもよい。例えば、車両の高速時には車間距離Ｄが長くなり、一方、車両の低速時には車間距離Ｄが短くなる傾向にある。すなわち、車速センサ５により検出された車速Ｖが増加するほど、車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄが増加する傾向にある。したがって、ＥＣＵ４は、車速センサ５により検出された車速Ｖに基づいて車間距離Ｄを推定し、推定された車間距離Ｄに基づいて、受信部３のアクチュエータ３ｃを制御するようにしてもよい。
【００３０】
ところで、前方車両Ｂと後方車両Ａとの車間距離Ｄ（又は車速Ｖ）が増加するほど、受信部３による送信装置２から送信される光信号Ｓの検知角度（検知範囲）θを減少させるのが好ましい（図２（ａ））。すなわち、前方車両Ｂ１と後方車両Ａとの車間距離Ｄ１が長いとき（高速時）は、受信部３（後方車両Ａ）から送信装置２（前方車両Ｂ１）が見かけ上、より小さく見える為、受信部３による送信装置２からの光信号Ｓの検知角度θ１をより小さくするのが好ましい（図３）。
【００３１】
一方、前方車両Ｂ２と後方車両Ａとの車間距離Ｄ２が短いときは（低速時）、受信部３（後方車両Ａ）から送信装置２（前方車両Ｂ２）が見かけ上、より大きく見える為、受信部３による送信装置２からの光信号Ｓの検知角度θ２（θ１＜θ２）をより大きくするのが好ましい（図２（ｂ））。これにより、受信部３は送信装置２の光信号Ｓを検知する際に、不要な範囲を検知すること無く、必要な範囲のみを検知することができる。したがって、受信部３によるノイズ光の検出を抑制でき、光信号Ｓの検出精度を向上させることができる。
【００３２】
次に、上述した受信部３が送信装置２から送信される光信号Ｓの検知角度θを増減させる方法について、詳細に説明する。
【００３３】
例えば、ＥＣＵ４は車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄ１（車速センサ５により検出された車速Ｖ）が増加するほど、アクチュエータ３ｃを制御して、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前方側へ相対移動させる（図２（ａ））。これにより、受信部３による光信号Ｓの検知角度θ１を減少させることができる。
【００３４】
一方、ＥＣＵ４は、車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄ２（車速センサ５により検出された車速Ｖ）が減少するほど、アクチュエータ３ｃを制御して、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両後方側へ相対移動させる（図２（ｂ））。これにより、受信部３による光信号Ｓの検知角度θ２を増加させることができる。
【００３５】
また、ＥＣＵ４は、アクチュエータ３ｃを制御して、受光部３ａと筒部３ｂの先端部との間の距離ｄを制御することで、光信号Ｓの検知角度θを制御する。さらに、ＥＣＵ４は、車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄ、および車間距離Ｄと上記距離ｄとの所定関係、に基づいて、上記距離ｄを算出し、算出された距離ｄとなるように、アクチュエータ３ｃを制御する。なお、車間距離Ｄ（又は車速Ｖ）と、受光部３ａと筒部３ｂの先端部との間の距離ｄとの所定関係は、予めＥＣＵ４のＲＯＭ４ｂに設定されている。
【００３６】
次に、本実施例に係る車車間通信装置１の制御処理のフローについて説明する。図４は本実施例に係る車車間通信装置１の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図４に示す制御処理フローは、所定の微小時間毎に繰り返し実行される。
【００３７】
車間距離センサ６により車間距離Ｄが検出され、ＥＣＵ４に対して送信される（Ｓ１００）。
【００３８】
次に、ＥＣＵ４は車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄ、およびＲＯＭ４ｂに記憶された車間距離Ｄと上記距離ｄとの所定関係、に基づいて、受光部３ａと筒部３ｂの先端部との間の距離ｄを算出し、筒部３ｂの受光部３ａに対する相対位置を決定する（Ｓ１１０）。
【００３９】
その後、ＥＣＵ４は筒部３ｂが決定された相対位置となるようにアクチュエータ３ｃを制御し（Ｓ１２０）、受光部３ａに対して筒部３ｂを車両前後方向へ相対移動させ、光信号Ｓの検知角度θを制御する（Ｓ１３０）。
【００４０】
以上、本実施例に係る車車間通信装置１において、ＥＣＵ４は、車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄに基づいて、受信部３のアクチュエータ３ｃを制御し、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させる。これにより、前方車両Ｂと後方車両Ａとの車間距離Ｄ（又は車速Ｖ）に応じて、受信部３による送信装置２から送信される光信号Ｓの検知角度（検知範囲）θを最適な角度に設定することができる。したがって、受信部３は送信装置２の光信号を検知する際に、不要な範囲を検知すること無く、必要な範囲のみを検知することができる。すなわち、受信部３によるノイズ光の検出を抑制できる為、光信号Ｓを高精度に受信することができる。
【００４１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４２】
例えば、上記一実施例において、受光部３ａが車両側部材に固定されており、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させるように構成されているが、筒部が車両側部材に固定され、受光部を筒部に対して車両前後方向へ相対移動させるような構成でもよい。
【００４３】
また、上記一実施例において、筒部３ｂを受光部３ａに対して車両前後方向へ相対移動させているが、筒部の端部の内径を絞り機構等により増減させることで、光信号Ｓの検知角度θを増減させるような構成であってもよく、任意の方法が適用可能である。
【００４４】
さらに、上記一実施例において、受信部３はヘッドランプに内蔵されているが、フォグランプ、ＤＲＬ（Ｄａｙｔｉｍｅ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｌａｍｐ）等の任意の車両ランプに内蔵される構成であってもよい。
【００４５】
上記一実施例において、ＥＣＵ４は車間距離センサ６により検出された車間距離Ｄに応じて、受信部３による光信号Ｓの検知角度θを増減させているが、ＥＣＵ４は算出された車間時間に応じて、受信部３による光信号Ｓの検知角度θを増減させてもよい。なお、車間時間とは、自車両の先行車両に対する実際の相対位置が目標の相対位置に対して、自車両が先行車両に接近する向きにずれているのか、先行車両から離間する向きにずれているのかを表す物理量の一例であり、運転者の感覚をより忠実に表現するパラメータである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、他車両から送信される光信号を受信する車車間通信装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例に係る車車間通信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）受信部の筒部を受光部に対して車両前方へ相対移動させる状態を示す図である。（ｂ）受信部の筒部を受光部に対して車両後方へ相対移動させる状態を示す図である。
【図３】車間距離が長いときの検知角度と、車間距離が短いときとの検知角度との比較を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る車車間通信装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである
【符号の説明】
【００４８】
１    車車間通信装置
２    送信装置
３    受信部
３ａ  受光部
３ｂ  筒部
３ｃ  アクチュエータ
４    ＥＣＵ
５    車速センサ
６    車間距離センサ
１０    車車間通信システム
【図１】
2008098777.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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