(57)【要約】【課題】簡単なアンテナ配置で干渉波の受信電力を低減することができる車々間通信車両を提供する。【解決手段】車々間通信車両は、その前方向に位置する前の車両及び車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備え、第１のアンテナは路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ実質的に前方向に向かう主ビームを有し、第２のアンテナは路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ実質的に後ろ方向に向かう主ビームを有する。第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、コントローラ１００は、無線通信装置を用いて前の車両及び後ろの車両と無線通信して、前の車両のアンテナ高ｈ１及び後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報を受信し、前の車両と後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、車々間通信車両と前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１及び車々間通信車両と後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２を制御する。【選択図】  図１
2005018581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両であって、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設けたことを特徴とする車々間通信車両。
【請求項２】
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の車々間通信車両。
【請求項３】
上記制御手段は、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御し、
当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数１】
2005018581.tif 000047
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設けたことを特徴とする請求項２記載の車々間通信車両。
【請求項４】
上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数２】
2005018581.tif 000048
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項２又は３記載の車々間通信車両。
【請求項５】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両であって、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記車々間通信車両はさらに、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする車々間通信車両。
【請求項６】
上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数３】
2005018581.tif 000049
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項５記載の車々間通信車両。
【請求項７】
当該車々間通信車両の上面に設けられた電波散乱体をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の車々間通信車両。
【請求項８】
上記電波散乱体は当該車々間通信車両の上面から突出する形状を有することを特徴とする請求項７記載の車々間通信車両。
【請求項９】
他の車々間通信車両からの電波を減衰させる電波減衰塗料を車両に塗布形成したことを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載の車々間通信車両。
【請求項１０】
他の車々間通信車両からの電波を減衰させる電波減衰薄膜を車両に形成したことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載の車々間通信車両。
【請求項１１】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御方法であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御方法は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御ステップを含むことを特徴とする車間距離の制御方法。
【請求項１２】
当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数４】
2005018581.tif 000050
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御ステップは、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御することを特徴とする請求項１１記載の車間距離の制御方法。
【請求項１３】
上記制御ステップは、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数５】
2005018581.tif 000051
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項１１又は１２記載の車間距離の制御方法。
【請求項１４】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御方法であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記制御方法は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御ステップを含むことを特徴とする車間距離の制御方法。
【請求項１５】
上記制御ステップは、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数６】
2005018581.tif 000052
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項１４記載の車間距離の制御方法。
【請求項１６】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御装置であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御装置は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段を備えたことを特徴とする車間距離の制御装置。
【請求項１７】
当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数７】
2005018581.tif 000053
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御手段は、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御することを特徴とする請求項１６記載の車間距離の制御装置。
【請求項１８】
上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数８】
2005018581.tif 000054
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項１６又は１７記載の車間距離の制御装置。
【請求項１９】
車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御装置であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記制御装置は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段を備えたことを特徴とする車間距離の制御装置。
【請求項２０】
上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数９】
2005018581.tif 000055
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする請求項１９記載の車間距離の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車などの車両と車両との間（車々間、車両間又は車間という。）で無線通信を行う車両である車々間通信車両、及び、上記車々間通信車両のための車間距離の制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の車々間無線通信システムにおいて、例えば自動車などの車両間における通信で考えるべき問題は、どのような段取りで通信するかという問題と同時に、通信そのものが安定しているか否かという問題もある。車両間の通信では情報の送信側も受信側も車両であるため、情報の無線伝送路には反射体としての路面が必ず想定される。路面反射がある場合、直接波と反射波が干渉を起こす。この後者の問題点を解決するために、路面反射による干渉が引き起こす受信電力の大きな減衰の影響を除去し、車間距離によらず受信電力の低下による瞬断、途絶のない安定した車両間の通信が可能となる車々間無線通信システムを提供するために、「車々間無線通信システムにおいて、車載送受信機に複数のアンテナを設置する際に、各々のアンテナを地面からの高さが互いに異なるように設置することを特徴とする車々間無線通信システム」（以下、従来例という。）が例えば、特許文献１において提案されている。
【０００３】
図３５は、特許文献１の図１において開示された、従来例に係る車々間無線通信のための車両１００におけるアンテナ１０１，１０２の設置方法を示す側面図である。図３５に示すように、車両１００は進行方向１００Ａで進行し、当該車々間無線通信システムで用いるアンテナ１０１，１０２は、路面１１０からのアンテナ高ｈ１１，ｈ１２が互いに異なるように（ｈ１１≠ｈ１２）設置されている。この従来例において、他の車両のアンテナから送信された電波は当該車両１００のアンテナ１０１，１０２で受信される。この場合において、上述のように、各アンテナ１０１，１０２は当該車両１００に設置されるアンテナ高ｈ１１，ｈ１２が互いに異なっており、このアンテナ高ｈ１１，ｈ１２の差により、アンテナ１０１，１０２で受信される電力は異なる。従って、アンテナ１０１とアンテナ１０２の受信電力の大きい方を選択することにより、安定した受信電力が得られる。
【０００４】
以上のように、従来例に係る車々間通信車両によれば、路面反射による干渉が引き起こす受信電力の大きな減衰の影響を除去することができ、車間距離によらず受信電力の低下による瞬断、途絶のない安定した車両間の通信が可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３６４４４号公報（図１）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３５に示す従来例には、次のような問題があった。上述のように、車両間の無線通信はそれぞれ前後の車両間で行われる。ここで、各車両間の無線通信で使われる電波の周波数が等しい場合、ある車両間で行われる無線通信で使用される電波は、他の車両間で行われる無線通信に使用される電波に対して干渉波となる。この干渉波のために、無線信号の復調ができなくなるおそれがある。そこで、ある車両間で行われる無線通信で使用される電波の周波数が、他の無線通信に影響を及ぼさないように異なる周波数が用いられる。しかしながら、周波数間隔が小さい場合、送信された電波が受信機のフィルタの通過帯域内に漏れ込み、復調に影響を及ぼす。このように、ある車両間で行われる無線通信で使用される電波は、他の車両間で行われる無線通信に使用される電波に対して干渉波となるおそれがある。従って、ある車両間で行われる無線通信で使用される電波が、他の無線通信車両に届きにくいことが望まれる。
【０００７】
しかしながら、従来例では、当該車両から２つ前に走行している車両からの電波が１つ前の車両の床下を通り抜けて到来する電波を抑えることができないという欠点があった。
【０００８】
一般に、走行車両は、おおむね等間隔で走行する。さらに、車々間無線通信を利用して高速道路等で自動走行を行う場合、車両間隔が等間隔になることが推測される。従来の車々間通信車両では、通信車両が等間隔になる場合、ある車両間で行われる無線通信で使用された電波が他の車両の下の路面で反射して相手先の通信車両に届きやすく、通信品位が劣化するおそれがあった。
【０００９】
走行中の車両間隔は２０ｍ〜１００ｍであり、アンテナ間隔も２０ｍ〜１００ｍとなる。アンテナ高は車両の高さにより決まるので、０．３〜２ｍ程度となることが予想される。このとき、路面反射波２１が路面１１０に入射する入射角は、仰角で８４度以上となる。ここで、路面１１０の反射係数は、垂直偏波、水平偏波においてほぼ全反射の値となり、比較的強い路面反射波２１が到来することになり干渉波として問題になる。
【００１０】
図３６は従来例に係る車々間無線通信のための車両１００を挟む２つの車両のアンテナ１１１，１１２間の車々間無線通信において、路面１１０上の反射点２４における入射波２０と路面反射波２１（図３６において、いずれも点線で示す。）との関係を示す反射点２４を含む縦断面での縦断面模式図である。図３６に示すように、当該車両１００が２つの車両間の概ね中間点に位置しているとき、他の車両のアンテナ１１１から送信された入射波２０は車両１００の床下を通り抜け、当該車両１００の直下の路面１１０上の反射点２４で反射する。一般に、例えば普通自動車である車両１００の床下の隙間高ｕｃは約３０ｃｍであり、車両１００の長さｌｃは約５ｍである。ここで、車両１００の床下の隙間高ｕｃを３０ｃｍに設定し、車両１００の長さｌｃを５ｍに設定すると、本発明者の計算によれば、路面１１０への入射波２０の入射角φ（路面１１０上の反射点２４を通過するように引いた、路面１１０に対する垂線２４ａと、入射波２０とのなす角度を入射角φという。）が８３．２度以上であるとき、入射波２０は当該車両１００の床下を通り、反射点２４で反射して反射角φ（路面１１０に対する垂線２４ａと、反射波２４とのなす角度を反射角φといい、ここで、入射角φ＝反射角φである。）で反射した後、当該床下を通り抜けて、次の車両のアンテナ１１２に伝搬して受信される。
【００１１】
図３７は図３６の従来技術に係る車々間無線通信において、反射通過領域１１３を示す、２つのアンテナ１１１，１１２のアンテナ高ｈとアンテナ間隔Ｒｄとの関係を示すグラフである。すなわち、図３７は、車両１００の床下の隙間高ｕｃを３０ｃｍとし、車両１００の長さｌｃを５ｍとしたときの、アンテナ高ｈと、車１００の床下を通り抜けて路面反射波２１が到来することが可能な前後の車両の２つのアンテナ１１１，１１２間のアンテナ間隔Ｒｄとの関係を示している。
【００１２】
図３７において、ハッチング部分の反射通過領域１１３で、路面反射波２１が当該車両１００の床下を通り抜けて他の車両のアンテナ（１１１又は１１２）に到来する。このとき、例えば、他の車両に搭載されたアンテナ１１１，１１２が、ダッシュボードとリアダッシュボードに装着されている場合を仮定して、各アンテナ高ｈが１ｍであるとすると、前後の車両のアンテナ間隔Ｒｄが１６．７ｍ以上で、１つの車両のアンテナ１１１からの電波は、当該車両１００の床下を通り抜け他の車両のアンテナ１１２に到来する。
【００１３】
以上のように構成された車々間無線通信システムにおける無線機においては、車々間の干渉波が到来するために、より高い周波数分別性能が求められ、システム全体として高価にならざるを得なかった。しかしながら、この車々間無線通信システムはすべての車両にアンテナと無線機を備えないと当該車々間無線通信システムが成立しないため、高い性能と共に廉価であることが望まれている。そのため、従来例の車々間通信車両はさらに低価格化する必要があるという課題を有していた。
【００１４】
本発明の第１の目的は以上の問題点を解決し、簡単なアンテナ配置で干渉波の受信電力を低減することができる車々間通信車両を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は上記の第１の目的に加えて、所定のアンテナ配置のアンテナを用いて、干渉波の受信電力を低減するように車間距離を制御することができる車々間通信車両のための車間距離の制御方法及び制御装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車々間通信車両は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両であって、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記車々間通信車両において、上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、上記車々間通信車両において、上記制御手段は、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御し、
当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数１０】
｜ｈ１−ｈ２｜＞２ｕｃ
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設けたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、上記車々間通信車両において、上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１１】
2005018581.tif 000003
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００２０】
第２の発明に係る車々間通信車両は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両であって、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記車々間通信車両はさらに、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記車々間通信車両において、上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１２】
2005018581.tif 000004
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００２２】
上記第１と第２の発明に係る車々間通信車両において、当該車々間通信車両の上面に設けられた電波散乱体をさらに備えたことを特徴とする。また、上記車々間通信車両において、上記電波散乱体は当該車々間通信車両の上面から突出する形状を有することを特徴とする。さらに、上記車々間通信車両において、他の車々間通信車両からの電波を減衰させる電波減衰塗料を車両に塗布形成したことを特徴とする。またさらに、上記車々間通信車両において、他の車々間通信車両からの電波を減衰させる電波減衰薄膜を車両に形成したことを特徴とする。
【００２３】
第３の発明に係る車間距離の制御方法は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御方法であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御方法は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００２４】
上記車間距離の制御方法において、当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数１３】
｜ｈ１−ｈ２｜＞２ｕｃ
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御ステップは、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御することを特徴とする。
【００２５】
また、上記車間距離の制御方法において、上記制御ステップは、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１４】
2005018581.tif 000005
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００２６】
第４の発明に係る車間距離の制御方法は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御方法であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記制御方法は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００２７】
上記車間距離の制御方法において、上記制御ステップは、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１５】
2005018581.tif 000006
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００２８】
第５の発明に係る車間距離の制御装置は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御装置であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御装置は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２９】
上記車間距離の制御装置において、当該車々間通信車両の床下の隙間高をｕｃとしたとき、実質的に次式を満たすように、
【数１６】
｜ｈ１−ｈ２｜＞２ｕｃ
上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設け、
上記制御手段は、上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とが互いに実質的に等しくなるように制御することを特徴とする。
【００３０】
また、上記車間距離の制御装置において、上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１７】
2005018581.tif 000007
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００３１】
第６の発明に係る車間距離の制御装置は、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両のための車間距離の制御装置であって、
上記車々間通信車両は、
路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、
上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、
上記第１と第２のアンテナを互いに実質的に同一の高さｈ（＝ｈ１＝ｈ２）で設け、
上記制御装置は、
上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００３２】
上記車間距離の制御装置において、上記制御手段は、上記前の車両と上記後ろの車両との中間の位置する車間中間点から当該車々間通信車両の前面までの位置ずれ量ｄｘが実質的に次式となるように、
【数１８】
2005018581.tif 000008
上記第１の車間距離Ｒ１と上記第２の車間距離Ｒ２とを制御することを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００３４】
第１の実施形態．
図１は本発明に係る第１の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両（以下、車両という。）１１の一例を示す側面図である。
【００３５】
図１において、例えば自動車である車両１１は進行方向１１Ａ（進行方向１１Ａは車両１１の前方向（前面に対して垂直な方向である車両進行方向である。）であり、その逆方向は車両１１の後ろ方向である。）で進行し、その車両１１の前面のバンパー中央部に、アンテナ１２が路面１０に平行な水平ライン１２Ｌのアンテナ高ｈ２で設けられる一方、その車両１１の後面のボンネットの中央部に、アンテナ１３が路面１０に平行な水平ライン１３Ｌ上のアンテナ高ｈ１（アンテナ高ｈ２とは異なり、ｈ１≠ｈ２である。）で設けられる。なお、図１において、水平ライン１２Ｌ，１３Ｌを一点鎖線で示している。また、本実施形態及びその他の実施形態において、各アンテナのアンテナ高は路面１０からそのアンテナの中央部までの高さをいう。ここで、アンテナ１２は、当該車両１１の前側の次の車々間通信車両（図示せず。）と無線通信するために設けられ、給電ケーブル６０１を介して無線送受信機を内蔵する無線通信装置６００に接続される。当該アンテナ１２は、好ましくは、前方向に向かう、当該前方向に対して実質的に平行であって所定のビーム幅の主ビーム（信号強度が強い指向性）を有する。また、アンテナ１３は、当該車両１１の後ろ側の次の車々間通信車両（図示せず。）と無線通信するために設けられ、給電ケーブル６０２を介して無線送受信機を内蔵する無線通信装置６００に接続される。当該アンテナ１３は、好ましくは、後ろ方向に向かう、当該後ろ方向に対して実質的に平行であって所定のビーム幅の主ビーム（信号強度が強い指向性）を有する。なお、図１のアンテナ１２，１３の載置例では、ｈ１＞ｈ２である。
【００３６】
図２は第１の実施形態における３台の車々間通信車両１１，１４，１７（以下、車々間通信車両１４，１７についても、車両１１と同様に、車両１４，１７という。）の車両配置の一例を示す側面図である。図２では、３台の車両１１，１４，１７が同一の車線の路面１０上でそれぞれ隣接する車両（１１と１４間、１４と１７間）で無線通信している。ここで、車両１１は、その前面に設けられ前方向に主ビームを有するアンテナ１２と、その後面に設けられ後ろ方向に主ビームを有するアンテナ１３とを備える。また、車両１４は、その前面に設けられ前方向に主ビームを有するアンテナ１５と、その後面に設けられ後ろ方向に主ビームを有するアンテナ１６とを備える。さらに、車両１７は、その前面に設けられ前方向に主ビームを有するアンテナ１８と、その後面に設けられ後ろ方向に主ビームを有するアンテナ１９とを備える。ここで、車両１１の無線通信装置はアンテナ１３を用いて車両１４のアンテナ１５を介して車両１４の無線通信装置と無線通信し、車両１４の無線通信装置はアンテナ１６を用いて車両１７のアンテナ１８を介して車両１７の無線通信装置と無線通信する。この場合において、車両１１のアンテナ１３から放射された電波のうち、路面１０で反射する路面反射波と、車両１７のアンテナ１８との関係を図３に示す。
【００３７】
次いで、路面反射波の伝搬の様子を図２と図３を参照して説明する。図２では、無線通信は互いに隣接する前後の車両間、つまり、車両１１と車両１４との間で、車両１４と車両１７との間で行われる。例えば、車両１１から車両１４に対して無線信号を送信する場合、車両１１のアンテナ１３から無線信号を送信し、車両１４のアンテナ１５で無線信号を受信する。逆に、車両１４のアンテナ１５から無線信号を送信する場合、車両１１のアンテナ１３で無線信号を受信する。このように、互いに隣接する前後の車両間で単方向又は双方向の車々間無線通信を行う。
【００３８】
一例として、車両１４と車両１７間の車々間無線通信において、車両１１から車両１４に放射された電波が干渉波となる場合について考える。ここでは、車両１１のアンテナ１３から放射された電波のうち路面１０で反射する波について考える。アンテナ１３から放射された電波は、一般に、図３に示すように、路面１０に対して入射角φで入射し、その反射点２４で反射され、その路面反射波２１は、入射波２０と同一の反射角φで反射する。また、当該電波は最短経路を通過して到来する。従って、アンテナ１３から放射された電波が路面１０で反射してアンテナ１８に到来する経路は図４において点線２０，２１で表されている。ここで、アンテナ１３の高さをｈ１とし、アンテナ１８の高さをｈ２とし、アンテナ１３とアンテナ１８間の距離（以下、アンテナ間隔という。）をＲｄとする。このとき、アンテナ１３と、反射点２４との間の距離（路面１０に平行な路面上の距離）は、Ｒｄ×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）となる。アンテナ１３の高さとアンテナ１８の高さが等しい場合（ｈ１＝ｈ２のとき）、反射点２４はアンテナ１３とアンテナ１８との間の中間点に位置し、各アンテナ１３，１８から反射点２４までの距離はＲｄ／２となる。
【００３９】
図５に示すように、２つのアンテナ１３，１８間の中間点（以下、車間中間点という。）１０Ｍに車両１４の長手方向の中間点がある場合を考える。この場合において、アンテナ１３の高さｈ１と、アンテナ１８の高さｈ２が等しい場合（ｈ１＝ｈ２）には、従来例に示したように、車両１４の床下を通り抜けて、路面１０で反射する路面反射波２１がアンテナ１８に到来する可能性が高い。一方、アンテナ高ｈ１とアンテナ高ｈ２が異なる場合（ｈ１≠ｈ２）には、図５に示すように、反射点２４が、車間中間点１０Ｍからアンテナ１８側に位置ずれ量Ｒｓ＝（Ｒｄ×ｈ１）／（ｈ１＋ｈ２）−（Ｒｄ／２）だけずれるために、入射波２０は車両１４により遮蔽され、それにより路面反射波２１が到来しない可能性がある。
【００４０】
そこで、車両１４において、車両１４の床下の隙間高ｕｃが３０ｃｍであり、車両１４の長さｌｃが５ｍであるときのアンテナ間隔Ｒｄと、入射波２０が遮蔽されて路面反射波２１が到来しないときのアンテナ高ｈ１，ｈ２との関係を図６及び図７に示す。図６にそれらのパラメータを示し、図７にその結果を示す。この前提条件は、図５を参照して上述したように、（ａ）アンテナ高ｈ１，ｈ２がｈ１＞ｈ２のときであり、（ｂ）車両１４がアンテナ１３とアンテナ１８との間の車間中間点１０Ｍにあるときである。図７のグラフは、アンテナ１８の高さｈ２が一定の高さであるとき、アンテナ間隔Ｒｄに対して、入射波２０が車両１４により遮蔽されて路面反射波２１が到来しない場合のアンテナ１３の高さｈ１の最小値（以下、最小のアンテナ高という。）を示している。このとき、最小のアンテナ高ｈ１は、次式の遮蔽条件式により決定できる。
【００４１】
【数１９】
2005018581.tif 000009
【００４２】
図８は図６の状況において図７のグラフを計算するときに用いる数１９の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図であり、図９は図８の状況においてｈ１＞ｈ２のときの上記遮蔽条件式の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。ここで、まず、ｈ１＞ｈ２のときの上記遮蔽条件式の導出方法を示すために、図８及び図９を参照して以下に説明する。
【００４３】
図８において、路面反射波２１及びアンテナ１８を路面１０を対称軸としたときのイメージをそれぞれ点線で、路面反射波２１の写像２１ａ及びアンテナ１８の写像１８ａにより示している。また、図９において、入射波２０を路面１０を通過して直線で突きぬけてアンテナ１８の位置まで延在させたときのポイント（アンテナ１８の写像１８ａの最大高の位置）をＡとし、アンテナ１３のアンテナ高ｈ１の最大高位置のポイントをＣとし、ポイントＡをアンテナ１３方向に延在させたときのアンテナ１３の位置（すなわち、アンテナ１８の写像１８ａをアンテナ１３の位置まで移動させたときのその最大高の位置）をＢとする。ここで、直線ＢＣと路面１０との交点をＧとする。また、図８及び図９において、車両１４の前面の位置を路面１０上で１４ｆで示す。当該車両１４の前面の位置１４ｆは、アンテナ１８から（Ｒｄ＋ｌｃ）／２の距離にある。このとき、車両１４の前面の位置１４ｆの路面１０上の点から直線ＡＢに下ろした垂線と直線ＡＢとの交点をＤとし、当該位置１４ｆにおける直線ＤＦと直線ＡＣとの交点をＥとする。ここで、直線ＤＥと路面１０との交点をＦとし、直線ＦＥの高さをｈｘとする。この場合において、図９から明らかなように、三角形ＡＢＣと、三角形ＡＤＥは相似関係となるので、次式を得る。
【００４４】
【数２０】
2005018581.tif 000010
【００４５】
ここで、高さｈｘについて解くと次式を得る。
【００４６】
【数２１】
2005018581.tif 000011
【００４７】
ここで、高さｈｘが床下の隙間高ｕｃより大きいとき、入射波２０が車両１４により遮断されるので、次式を得る。
【００４８】
【数２２】
2005018581.tif 000012
【００４９】
【数２３】
（Ｒｄ＋ｌｃ）（ｈ１＋ｈ２）＞２Ｒｄ（ｕｃ＋ｈ２）
【００５０】
従って、これより、次式の上記遮蔽条件式を得る。
【００５１】
【数２４】
2005018581.tif 000013
【００５２】
次いで、ｈ１＜ｈ２のときの、上記数１９の遮蔽条件式（ｈ１＞ｈ２）に対応する遮蔽条件式は、アンテナ高ｈ１とアンテナ高ｈ２とを入れ替えることにより、次式で表される。
【００５３】
【数２５】
2005018581.tif 000014
【００５４】
さらに、ｈ１＝ｈ２のとき（これは、図３６及び図３７の場合に対応する。）の遮蔽条件式は以下のようにして導出できる。この場合における、各パラメータを示す縦断面模式図を図１０に示す。図１０において、車間中間点１０Ｍにおける路面１０上のポイントをＭとし、その他の記号Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇは図９と同様に付与している。図１０から明らかなように、三角形ＭＧＣと、三角形ＭＦＥとは相似関係にあるので、次式を得る。
【００５５】
【数２６】
2005018581.tif 000015
【００５６】
上記式において、ｈｘについて解くと、次式を得る。
【００５７】
【数２７】
2005018581.tif 000016
【００５８】
ここで、ｈｘ＞ｕｃのとき、入射波２０は車両１４により遮断されるので、次式を得る。
【００５９】
【数２８】
2005018581.tif 000017
【００６０】
【数２９】
2005018581.tif 000018
【００６１】
この式が、上記数１９の遮蔽条件式（ｈ１＞ｈ２）に対応するｈ１＝ｈ２のときの遮蔽条件式であり、このグラフは図３７に示されている。
【００６２】
次いで、図７に戻って参照して、上記数１９の遮蔽条件式に基づく計算機シミュレーション結果について以下に説明する。アンテナ１８が例えば車両１７の前面のバンパーに備えられている場合を想定して、アンテナ高ｈ２＝０．５ｍであるとし、アンテナ間隔Ｒｄが１０５ｍ（このとき、アンテナ１３とアンテナ１５との間の距離は５０ｍである。）とすると、図７から明らかなように、アンテナ高ｈ１が１．０３ｍより大きければ、入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１が到来しない。逆に、アンテナ高ｈ２が０．５ｍのときは、アンテナ高ｈ１が１．０６ｍより高ければ、互いに隣接する２つの車両（１１と１４、１４と１７）間の車間距離が９７．５ｍ（Ｒｄ＝２００ｍ）以内ではアンテナ１３からの路面反射波２１がアンテナ１８に到来しないことがわかる。
【００６３】
また、図７より、アンテナ間隔Ｒｄが大きくなるにつれて、アンテナ１３の高さｈ１の最小値は大きくなり、ある定数に漸近していることが分かる。従って、アンテナ間隔Ｒｄを大きくしていくと、ここで、Ｒｄ≫ｌｃとすると、Ｒｄ＋ｌｃ≒Ｒｄとなり、上記数１９の遮蔽条件式は以下のように簡単化できる。
【００６４】
【数３０】
2005018581.tif 000019
【００６５】
【数３１】
ｈ１−ｈ２＞２ｕｃ，（ｈ１＞ｈ２のとき）
【００６６】
また、同様に、ｈ１＜ｈ２のときは次式となる。
【００６７】
【数３２】
ｈ２−ｈ１＞２ｕｃ，（ｈ１＜ｈ２のとき）
【００６８】
従って、上記数３１と数３２を合わせて表示すると、次式で表される。
【００６９】
【数３３】
｜ｈ１−ｈ２｜＞２ｕｃ
【００７０】
さらに、ｈ１＝ｈ２のときは上記数２９と同様に次式となる。
【００７１】
【数３４】
2005018581.tif 000020
【００７２】
以上説明したように、本実施形態においては、いかなる車間距離においても、上記数３３を満たすようにアンテナ１３，１８を配置すれば、干渉波は車両１４により遮断される。車両１４の床下の隙間高ｕｃはおよそ３０ｃｍであるから、上記数３３より、アンテナ１３とアンテナ１８の高低差の絶対値｜ｈ１−ｈ２｜を６０ｃｍ以上としてやれば干渉波は車両１４により遮断される。
【００７３】
このように、本実施形態に係る車々間通信車両によれば、例えば、図１に示すように、車両１１の前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２の高さｈ２と、車両１１の後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３の高さｈ１を互いに異なるように構成にすることにより、路面反射波２１による干渉波を低減することができる。
【００７４】
特に、例えば、電波の伝搬損失が大きく、電波の直進性が強い準ミリ波やミリ波以上の周波数帯の電波を用いることにより、よりいっそうの干渉波低減の効果が望める。この干渉波の抑圧効果により、周波数の再利用の効率が上がるという効果がある。また、無線電波としてマイクロ波を用いることによっても、これに準ずる効果が得られる。
【００７５】
なお、本実施形態においては、車両１１の前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２を、車両１１の後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３よりも低くなるように配置している場合（ｈ１＞ｈ２）を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、車両１１の前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２を、車両１１の後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３よりも高くなるように配置している場合（ｈ１＜ｈ２）であってもよい。
【００７６】
なお、本実施形態においては、前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２を車両１１の前面に配置し、後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３を車両１１の後面に配置しているが、本発明はこれに限らず、アンテナの配置位置はこれに限定されない。例えば、第１の実施形態の第１の変形例を示す図１１に示すように、後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３を車両１１の屋根又は天井部に配置してもよい。このとき、前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２を前面バンパー、前面ボンネット又は前面ダッシュボードに配置しているときに、これら２つのアンテナ１２，１３のアンテナ高差｜ｈ１−ｈ２｜を大きく取ることができ、干渉波となる２つ前の車両からの路面反射波２１を効果的に遮蔽することが可能になる。また、例えば、第１の実施形態の第２の変形例を示す図１２に示すように、車両１１の前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２を車両１１の屋根又は天井部に配置してもよい。このとき、車両１１の後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１３を車両１１の後面バンパー、後面トランク又は後面のリアダッシュボードに配置してもよい。これにより、干渉波となる２つ前の車両からの路面反射波２１を効果的に遮蔽することが可能になる。
【００７７】
なお、本実施形態においては、前方向又は後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１２，１３，１５，１６，１８，１９の一例として、図１３、図１４及び図１５に示すような、垂直面に対して指向性が鋭く（主ビーム幅が狭い）ホーンアンテナ装置５０１やパッチアレーアンテナ装置５０２又はスロットアレーアンテナ装置５０３を用いることができる。これにより、指向性が鋭いことによるアンテナ利得の向上の効果のみならず、路面反射波２１の方向に利得を低くすることにより、路面反射波２１を弱くすることが可能になる。特に、波長の短い準ミリ波やミリ波ではアンテナの大きさが小さくなるために、このような指向性が鋭く波長に対して大きなアンテナも車載が可能となる。
【００７８】
図１３のホーンアンテナ装置５０１では、その開口部５０１ａが、開口面に向かうにつれて広げられるようにテーパ形状で形成されている。また、図１４のパッチアンテナ装置５０２では、誘電体基板５１０上に複数の円形パッチ導体５１１が所定の間隔で配置され、例えばスロット給電法など所定の給電法で給電励振される。さらに、図１５のスロットアレーアンテナ装置５０３では、誘電体基板５２０上に複数の矩形スロット５２１が所定の間隔で形成され、これらの複数のスロット５２１が、誘電体基板５２０の裏面に形成された給電用ストリップ導体５２２を含むマイクロストリップ線路により給電励振される。これらのアンテナ装置５０１，５０２，５０３を他の実施形態において用いてもよい。また、図１４のパッチアンテナ装置５０２では、誘電体基板５１０上に複数の円形パッチ導体５１１を形成しているが、円形パッチ導体５１１に代えて矩形パッチ導体を形成してもよい。
【００７９】
以上の実施形態においては、１つの車両１１において１つのアンテナ１２と１つのアンテナ１３を設けているが、各アンテナ１２，１３に代えてそれぞれ、アンテナダイバーシチを形成する複数のアンテナからなるアンテナシステム、もしくは、所定の適応制御方法を用いる適応制御コントローラと複数のアンテナとを備えたアンテナシステムを用いてもよい。これらのアンテナシステムを用いることにより、干渉波を低減する効果に加えて、１つ前又は１つ後ろの車両からの所望の電波を効率よく受信することが可能になる。これらのアンテナシステムは他の実施形態においても適用可能である。
【００８０】
第２の実施形態．
図１６は本発明に係る第２の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両１１の一例を示す側面図であり、図１７は第２の実施形態における車々間通信車両１１，１４，１７の車両配置の一例を示す側面図である。本実施形態は、第１の実施形態に比較して、図１６及び図１７に示すように、以下の特徴を有している。
【００８１】
（１）各車両１１，１４，１７において設けられる１対のアンテナ（１２，１３）（１５，１６）（１８，１９）のアンテナ高ｈ１，ｈ２を実質的に同一の高さ（ｈ＝ｈ１＝ｈ２）に設定したことを特徴としている。すなわち、図１６に示すように、アンテナ１２のアンテナ高の水平ライン１２Ｌと、アンテナ１３のアンテナ高の水平ライン１３Ｌとは一致している。
（２）図１７に示すように、車両１１と車両１４との間の車間距離Ｒ１と、車両１１と車両１４との間の車間距離Ｒ２とが異なっている。
【００８２】
なお、第２の実施形態における他の構成は第１の実施形態と同様であり、例えば、車々間通信のための無線通信は、第１の実施形態における無線通信と同様であり、互いに隣接する前後の車両（１１，１４）（１４，１７）間で単方向又は双方向で無線通信を行う。
【００８３】
一例として、車両１４と車両１７との間の無線通信において、車両１１から車両１４に放射された電波が干渉波となる場合について考える。ここでは、車両１１のアンテナ１３から放射された電波のうち、路面１０で反射する路面反射波２１について考える。この路面反射波２１は、上述の図３に示すように、入射波２０の入射角φと同一の反射角φで反射する。また、電波は最短経路を通過して到来するので、アンテナ１３とアンテナ１８との間の距離をＲｄとすると、アンテナ１３とアンテナ１８のアンテナ高ｈ２，ｈ１が実質的に等しい場合（ｈ１＝ｈ２）、反射点２４は車間中間点１０Ｍに一致し、各アンテナ１３，１８から距離Ｒｄ／２の位置となる。
【００８４】
この場合、アンテナ１３とアンテナ１８の車間中間点１０Ｍに車両１４がある場合は、路面反射波２１がアンテナ１８に到来する可能性が高い。一方、図１７において車間距離Ｒ１とＲ２が互いに異なる場合は、図１８に示すように、車両１４が車間中間点１０Ｍから位置ずれ量ｄｘだけずれると、入射波２０は車両１４により遮蔽され、路面反射波２１が到来しない可能性がある。ここで、位置ずれ量ｄｘは、車間中間点１０Ｍから車両１４の前面までの距離であり、前方向に対して正の値をとり、後ろ方向に対して負の値をとるものとする。
【００８５】
第２の実施形態において、車両１４の床下の隙間高ｕｃが３０ｃｍであり、車両１４の長さｌｃが５ｍであるときのアンテナ高ｈと、入射波２０が車両１４により遮断されるときの、車間中間点１０Ｍからの車両１４の位置ずれ量ｄｘとの関係を図１９及び図２０に示す。図１９に各パラメータを示し、図２０にその関係のグラフを示す。ここで、アンテナ１３の高さとアンテナ１８の高さが実質的に等しい（ｈ＝ｈ１＝ｈ２）ものとする。
【００８６】
図２０はアンテナ１３，１８の高さｈが一定の高さであるとき、アンテナ間隔Ｒｄに対して、入射波２０が車両１４により遮蔽される場合の、車間中間点１０Ｍからの車両１４の位置ずれ量ｄｘの最小値を示している。このとき、位置ずれ量ｄｘの最小値は次式の遮蔽条件式で計算できる。
【００８７】
【数３５】
2005018581.tif 000021
【００８８】
この式は以下のように導出できる。図２１は図１９の状況における数３５の遮蔽条件式の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。図２１において、記号Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｍは図１０と同様に付与している。まず、アンテナ高さｈ＝ｈ１＝ｈ２より、反射点２４は車間中間点１０Ｍに一致し、三角形ＭＧＣと三角形ＭＦＥとの相似関係より、次式を得る。
【００８９】
【数３６】
2005018581.tif 000022
【００９０】
従って、高さｈｘについて解くと次式を得る。
【００９１】
【数３７】
2005018581.tif 000023
【００９２】
ここで、ｈｘ＞ｕｃとなれば、入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１が到来しないので、次式を得る。
【００９３】
【数３８】
2005018581.tif 000024
【００９４】
従って、上記の式をｄｘについて解くと、遮蔽条件の次式を得る。
【００９５】
【数３９】
2005018581.tif 000025
【００９６】
また、図１９において、車両１４を車間中間点１０Ｍから後ろ方向にずれたとき、すなわち、位置ずれ量ｄｘ＜０のときにおいても、入射波２０を遮蔽し、路面反射波２１の到来を防止する遮蔽条件は同様である。
【００９７】
図１９において、例えば、各アンテナ１３，１８のアンテナ高ｈを１．０ｍとし、アンテナ間隔Ｒｄが１５０ｍとすると、図２０から明らかなように、位置ずれ量ｄｘが２２．５ｍより大きければ、入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１が到来しない。すなわち、アンテナ１３と車両１４のアンテナ１５との間の車間距離Ｒ１（＝Ｒｄ／２−ｄｘ）が５２．５ｍ以下のときに入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１の到来を防止できる。なお、車両１１のアンテナ１３と、車両１４のアンテナ１５との間の車間距離Ｒ１が５２．５ｍのとき、車両１４のアンテナ１６と、車両１７のアンテナ１８間の車間距離Ｒ２（＝Ｒｄ／２＋ｄｘ−ｌｃ）は９２．５ｍとなる。従って、アンテナ高ｈが１ｍのとき、車間距離Ｒ１を５０ｍとし、車間距離Ｒ２を９５ｍとすれば、入射波２０を車両１４により遮蔽して路面反射波２１の到来を防止することができる。すなわち、例えば、アンテナ高ｈが１ｍのとき、車両１４からの前後の車両１１，１７との車間距離Ｒ１，Ｒ２をそれぞれ、Ｒ１＜５０ｍでかつＲ２＞９５ｍ、もしくはＲ１＞９５ｍでかつＲ２＜５０ｍに設定すれば、路面１０からの干渉波の少ない優れた無線通信システムに設定できる。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態に係る車々間通信車両によれば、前方にある車両１１との車間距離Ｒ１と、後方にある車両１７の車間距離Ｒ２とが互いに異なるように構成にすることにより、路面反射波２１による干渉波を低減することができる。ここで、車間距離Ｒ１，Ｒ２を制御する必要があるが、車間距離Ｒ１，Ｒ２を制御するための制御方法及び制御装置については、第５の実施形態において詳細後述する。
【００９９】
特に、電波の伝搬損失が大きく、電波の直進性が強い準ミリ波やミリ波を用いることにより、よりいっそうの干渉波低減の効果が望める。この干渉波の抑圧効果により、周波数の再利用の効率が上がるという効果がある。また、無線の電波としてマイクロ波を用いることによっても、これに準ずる効果が得られる。
【０１００】
図２２は第２の実施形態の変形例に係る車々間通信車両１１におけるアンテナ１２，１３の設置方法を示す側面図である。図２２に示すように、アンテナ１２，１３をともに車両１１の屋根上に実質的に同一の高さで設置してもよい。また、これらのアンテナ１２，１３を一体化して構成してもよい。
【０１０１】
第３の実施形態．
図２３は本発明に係る第３の実施形態である車々間無線通信の状況における各パラメータを示す縦断面模式図である。この第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態との組み合わせであり、（ａ）ｈ１≠ｈ２であり、（ｂ）Ｒ１≠Ｒ２という条件でもとで、入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１の到来を防止する遮蔽条件を求める。ここで、アンテナ１３のアンテナ高をｈ１とし、アンテナ１８のアンテナ高ｈ２とすると、例えば、ｈ１＞ｈ２のとき、車両１４の車間中間点１０Ｍからの位置ずれ量ｄｘの最小値は次式の遮蔽条件式により計算できる。
【０１０２】
【数４０】
2005018581.tif 000026
【０１０３】
上記遮蔽条件の式は以下のようにして計算できる。図２３の各パラメータの詳細を図２５に示し、その縦断面模式図を図２６に示す。図２６において、三角形ＡＢＣと三角形ＡＤＥとの相似関係より、次式を得る。
【０１０４】
【数４１】
2005018581.tif 000027
【０１０５】
上記式を高さｈｘについて解くと、次式で表される。
【０１０６】
【数４２】
2005018581.tif 000028
【０１０７】
ここで、入射波２０が車両１４により遮蔽される条件はｈｘ＞ｕｃであるので、遮蔽条件は次式で表される。
【０１０８】
【数４３】
2005018581.tif 000029
【０１０９】
上記式を位置ずれ量ｄｘについて解くと、次式で表される。
【０１１０】
【数４４】
2005018581.tif 000030
【０１１１】
【数４５】
2005018581.tif 000031
【０１１２】
ここで、図２５に示すように、車両１４の中央点とアンテナ１３との距離をｄ１とし、車両１４の中央点とアンテナ１８との距離をｄ２とする。このとき、次式が成立する。
【０１１３】
【数４６】
Ｒｄ＝ｄ１＋ｄ２
【０１１４】
また、距離ｄ２は図２５より次式で表される。
【０１１５】
【数４７】
2005018581.tif 000032
【０１１６】
上記数４５と上記数４７より、次式を得る。
【０１１７】
【数４８】
2005018581.tif 000033
【０１１８】
上記式を整理すると、次式の距離ｄ２の遮蔽条件式を得る。
【０１１９】
【数４９】
2005018581.tif 000034
【０１２０】
上記数４６より、次式を得る。
【０１２１】
【数５０】
ｄ１＝Ｒｄ−ｄ２
【０１２２】
上記数４９と上記数５０より、距離ｄ１の遮蔽条件式は次式で表される。
【０１２３】
【数５１】
2005018581.tif 000035
【０１２４】
【数５２】
2005018581.tif 000036
【０１２５】
以上により、ｈ１＞ｈ２のときの位置ずれ量ｄｘ及び距離ｄ１，ｄ２の遮蔽条件式を得ることができる。一方、ｈ１＜ｈ２のときの各パラメータを、遮蔽条件式の導出の簡単化のために、図２７のように定義する。すなわち、位置ずれ量ｄｘの向きを逆に定義し、上記遮蔽条件式を得るためには、ｄ１とｄ２と入れ換えかつｈ１とｈ２を入れ換えることにより、ｈ１＜ｈ２のときの位置ずれ量ｄｘ及び距離ｄ１，ｄ２の遮蔽条件式は次式で表される。
【０１２６】
【数５３】
2005018581.tif 000037
【数５４】
2005018581.tif 000038
【０１２７】
【数５５】
2005018581.tif 000039
【０１２８】
ここで、アンテナ高ｈ１，ｈ２の大小関係にかかわらず成立する位置ずれ量ｄｘの遮蔽条件式は上記数４５及び上記数５３により、次式で表される。
【０１２９】
【数５６】
2005018581.tif 000040
【０１３０】
ここで、ｈ１＝ｈ２とすれば、第２の実施形態で導出した上記数３５又は上記数３９に確かに一致している。
【０１３１】
図２４に戻って参照し、遮蔽条件の計算結果について以下に説明する。図２３及び図２４のアンテナ高の条件（ｈ１＞ｈ２）において、例えば、アンテナ高ｈ１を１．２ｍとし、アンテナ高ｈ２を０．８ｍとしたときのアンテナ高ｈ１，ｈ２と、入射波２０が車両１４により路面反射波２１の到来が防止されるときの車間中間点１０Ｍからの位置ずれ量ｄｘの最小値との関係を図２４に示している。ここで、車両１４床下の隙間高ｕｃを３０ｃｍとし、車両１４の長さｌｃを５ｍとした。図２４では、ｈ１＝ｈ２＝１．０ｍの場合の計算結果もあわせて示す。
【０１３２】
図２４から明らかなように、アンテナ間隔Ｒｄが１５０ｍのとき、アンテナ高ｈ１＝１．２ｍでアンテナ高ｈ２＝０．８ｍであるときの遮蔽時の位置ずれ量ｄｘの最小値は７．５ｍであり、アンテナ高ｈ１＝ｈ２＝１．０ｍであるときの当該位置ずれ量ｄｘ＝２２．５ｍの計算結果よりも小さい。このとき、車間距離Ｒ１は６７．５ｍ以下のときに、入射波２０が車両１４により遮蔽され、路面反射波２１の到来を防止できる。従って、車間距離Ｒ１を６５ｍとし、車間距離Ｒ２を８０ｍとすれば、入射波２０を車両１４により遮蔽することができ、路面反射波２１の到来を防止できる。このように、第３の実施形態によれば、第１の実施形態に係るｈ１≠ｈ２の条件を満たす構成と、第２の実施形態に係るＲ１≠Ｒ２を満たす構成とを組み合わせることにより、遮蔽条件における車間距離Ｒ１，Ｒ２の距離差｜Ｒ１−Ｒ２｜を小さくすることができる。この場合の計算例では、車間距離差｜Ｒ１−Ｒ２｜は第２の実施形態における４５ｍ（９５ｍ−５０ｍ）から、第３の実施形態における１５ｍ（８０ｍ−６５ｍ）となり小さくてすみ、車間距離Ｒ１、Ｒ２の条件は第２の実施形態よりも緩和できる。さらに、遮蔽条件における安定な１３，１８のアンテナ高差｜ｈ１−ｈ２｜を小さくすることができる。この場合の計算例では、アンテナ高差｜ｈ１−ｈ２｜は、第１の実施形態における６０ｃｍ以上（ｕｃ＝３０ｃｍ）から、第３の実施形態における４０ｃｍとなって小さくてすみ、アンテナ１３，１８の設置条件は第１の実施形態よりも緩和できる。
【０１３３】
通常、各車両の運転手は安全と事故防止や回避のために、ほぼ一定の車間距離を保って走行する。また、効率よく車を移動させるには、車両間隔を安全が確保される距離で等間隔にすることが望まれる。すなわち、車両間隔の差は小さいことが望まれる。従って、第３の実施形態によれば、第１の実施形態に係るｈ１≠ｈ２の条件を満たす構成と、第２の実施形態に係るＲ１≠Ｒ２を満たす構成とを組み合わせることにより、アンテナ高差｜ｈ１−ｈ２｜を小さくできるという特有の効果がある。逆に、Ｒ１＝Ｒ２の条件のもとの第１の実施形態においては、車両の構造上、上記数３３を満足するようにアンテナ１３，１８を配置できない場合があり得る。この場合も、第２の実施形態に示すごとく、車間距離Ｒ１，Ｒ２を異なるように構成することにより、アンテナ高差｜ｈ１−ｈ２｜を小さくできるという特有の効果がある。
【０１３４】
以上説明したように、本実施形態の車々間通信車両によれば、車両１４から前方にある車両１１との車間距離Ｒ１と、車両１４から後方にある車両１７との間の車間距離Ｒ２とを互いに異なるようにし、さらに、車両１４の前方向に向かう主ビームを有するアンテナ１５のアンテナ高ｈ１と、車両１４の後ろ方向に向かう主ビームを有するアンテナ１６とのアンテナ高ｈ２とを互いに異なるように設置することにより、路面反射波２１による干渉波を低減することができる。
【０１３５】
本実施形態においては、車間距離Ｒ１，Ｒ２がＲ１＜Ｒ２である場合について説明したが、Ｒ１＞Ｒ２である場合（第３の実施形態の変形例）については以下のように解析できる。ここで、ｈ１＞ｈ２のときを考え、図２８に示すように各パラメータを設定し、このときの縦断面模式図を図２９に示す。図２９において、三角形ＡＢＣと、三角形ＡＤＥとの相似関係により、次式を得る。
【０１３６】
【数５７】
2005018581.tif 000041
【０１３７】
ここで、高さｈｘについて解くと、次式を得る。
【０１３８】
【数５８】
2005018581.tif 000042
【０１３９】
入射波２０が車両１４により遮蔽される遮蔽条件はｈｘ＞ｕｃであるので、次式の遮蔽条件式を得る。
【０１４０】
【数５９】
2005018581.tif 000043
【０１４１】
ここで、高さｄｘについて解くと、次式を得る。
【０１４２】
【数６０】
2005018581.tif 000044
【０１４３】
【数６１】
2005018581.tif 000045
【０１４４】
【数６２】
2005018581.tif 000046
【０１４５】
上記式より、
【数６３】
ｈ１−ｈ２＞２ｕｃ，（ｈ１＞ｈ２のとき）
のときのみ、入射波２０を遮蔽して路面反射波２１の到来を防止できる。
【０１４６】
例えば、車両１４の床下の隙間高ｕｃ＝０．３ｍのとき、次式で表される。
【０１４７】
【数６４】
ｈ１−ｈ２＞０．６ｍ
【０１４８】
このことは、車間距離Ｒ１＝Ｒ２のときの遮蔽条件式（上記数３３）を満たさないと、位置ずれ量ｄｘが存在しないことを示している。また、ｈ１＜ｈ２のときは、同様に次式で表される。
【０１４９】
【数６５】
ｈ２−ｈ１＞２ｕｃ，（ｈ２＞ｈ１のとき）
【０１５０】
従って、アンテナ高ｈ１，ｈ２の関係にかかわらず（ただし、ｈ１≠ｈ２）、次式を得る。
【０１５１】
【数６６】
｜ｈ１−ｈ２｜＞２ｕｃ
【０１５２】
第４の実施形態．
図３０は本発明に係る第４の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両１１ａにおけるアンテナ１２，１３の設置方法及び車々間通信車両１１ａの構造を示す側面図であり、図３１は図３０の車々間通信車両１１ａの正面図である。第４の実施形態に係る車両１１ａでは、以下の特徴を有している。なお、アンテナ１２，１３は他の実施形態の配置例と同様に配置される。
【０１５３】
（１）車両１１ａの水平屋根部上にそれから突出するように電波散乱体３１を設けた。
（２）車両１１ａの車体表面（前面、後面、屋根部、ドアなどいずれの部分であってもよい。）上に電波減衰塗料３２を形成した。
（３）車両１１ａの窓ガラス上に電波減衰薄膜３３を形成した。
【０１５４】
当該車両以外からの干渉波としては、２つ前の車両又は２つ後ろの車両からの到来波が主要であり、その中でも、上述のように、路面１０を反射して１つ前の車両又は１つ後ろの車両の下を通過して到来する路面反射波２１の影響が大きい。しかしながら、アンテナの配置や車の形状によっては、車両の上面又は側面を回折して到来する干渉波や車両のガラスを透過して到来する干渉波が問題になることがある。第１乃至第３の実施形態に係る車々間通信車両では、２つ前の車両又は２つ後ろの車両からの干渉波となる路面反射波２１を効果的に低減することは可能であるが、車両の上面又は側面を回折して到来する干渉波や車両のガラスを透過して到来する干渉波を効果的に低減させることはできない。
【０１５５】
そこで、本実施形態では、回折波による干渉波を低減するために、車両１１ａの表面上に電波を減衰させる電波減衰塗料３２を塗布して形成する。ここで、電波減衰塗料３２としては、例えばフェライトを含む塗料を用いることができる。また、車両１１ａの天井部や屋根部上には、車両１１ａの上面を回折して到来する回折波を電波散乱体３１により散乱させることにより減衰することが可能になる。図３０の電波散乱体３１の例では、屋根上に半球形状に突出する電波散乱体を設置しているが、これに限らず、導体材料にてなり電波を散乱可能な、矩形柱形状など種々の形状を有する電波散乱体を設けてもよい。また、当該電波散乱体３１を車両１１ａの床面を除くすべての表面に形成してもよい。さらに、車両１１ａのガラスを透過して到来する干渉波を減衰させるために、車両１１ａのガラスに電波を減衰させる金属製の電波減衰薄膜３３を蒸着形成する。また、これに代えて、車両１１ａのガラスに電波を反射及び／又は散乱させる金属薄膜又は金属網（例えば、好ましくは、網のワイヤの直径は１ｍｍ以下であって、網の厚さは２００Å以下である。）を張り付けて形成してもよい。
【０１５６】
以上のように構成することにより、車両１１ａの上面又は側面を回折して到来する干渉波や車両１１ａのガラスを透過して到来する干渉波を効果的に低減させることが可能になる。
【０１５７】
第５の実施形態．
図３２は本発明に係る第５の実施形態における車々間無線通信のための車々間通信車両（以下、車両という。）２０１，２０２，２０３の車両配置の一例を示す側面図である。図３２において、片側車線群２００Ａ，２００Ｂを備えた１つの道路２００において、片側車線群２００Ａは例えば３つの車線２００ａ，２００ｂ，２００ｃを含む。図３２の車両配置例では、３つの車両２０１，２０２，２０３が順に車両進行方向２０５（図上右側方向）で車線２００ｂの概ね中央部上を進行して走行している。ここで、車両長ｌｃ１を有する車両２０１の前方に、車間距離ｄｓ１２だけ離れて、車両長ｌｃ２を有する車両２０２が走行しており、また、当該車両２０２の前方に、車間距離ｄｓ２３だけ離れて、車両長ｌｃ３を有する車両２０３が走行している。また、各車両２０１，２０２，２０３はそれぞれ、第１乃至第３の実施形態に係る２つのアンテナ（例えば、図１のアンテナ１２，１３）を備えて、前後の車両と双方向に無線通信によりデータ通信を実行する。
【０１５８】
本実施形態において、これら車両２０１，２０２，２０３はそれぞれ図３３に示す車間距離の制御装置を搭載し、各車間距離ｄｓ１２，ｄｓ２３を制御する。以下の例では、車両２０１が搭載する車間距離の制御装置により実行される車間距離の制御方法の一例について説明する。ここで、当該車両２０１の１つ前方の車両を前車両２０２と呼び、２つ前方の車両を前々車両２０３と呼ぶ。
【０１５９】
図３３において、図３４の車間距離制御処理を実行することにより車間距離を制御するコントローラ１００は例えばマイクロコンピュータなどのディジタル計算機で構成され、コントローラ１００には、その処理に必要なデータを格納するテーブルメモリ１０１が接続されている。ここで、テーブルメモリ１０１は、以下のデータを格納している。
（ｉ）予め入力された自車両２０１の車両長ｌｃ１及び自車両の２つのアンテナのアンテナ高。
（ｉｉ）後述する公知の測距方法により測定された前車両２０２との間の車間距離ｄｓ１２。
（ｉｉｉ）前車両２０２との無線通信によりデータ受信して捕捉できた前車両２０２及び前々車両２０３の各車両長ｌｃ２，ｌｃ３及び各アンテナ高、並びに、前車両２０２と前々車両２０３間の車間距離ｄｓ２３。
【０１６０】
また、コントローラ１００には、以下のハードウエア回路が接続される。
（１）無線送受信部１０２は、１つ前の車両２０２とアンテナ１２を介して無線通信を行うとともに、１つ後ろの車両（図示せず。）とアンテナ１３を介して無線通信を行う。
（２）測距部１０４は、自局のアンテナ１０４ａを用いて前車両２０２に向けてビーム幅がきわめて狭い主ビームを有するマイクロ波の電波を放射して、前車両２０２で反射されて帰ってくる電波を受信し、その所要時間を計時することにより、自局から相手車両までの車間距離を計算してコントローラ１００に出力して、そのデータをテーブルメモリ１０１に格納する。
（３）速度メータ１０５は、当該車両２０１の走行速度を計測してその速度データをコントローラ１００に出力する。
（４）速度制御部１０６は、コントローラ１００からの指示信号に基づいて当該車両２０１のモータ、エンジン及びブレーキ等を制御してその速度を制御することにより、前車両２０２との車間距離ｄｓ１２を制御する。
（５）ＧＰＳ部１０７は、測距部１０４の測距精度を向上させるためにオプションで設けられるものであって、当該車両２０１の現在位置データを、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて測定してコントローラ１００に出力する。
【０１６１】
第３の実施形態では、例えば、測距部１０４を用いて前車両２０２との間の車間距離ｄｓ１２を測距してもいいし、自車両２０１の進行速度と、前車両２０２の進行速度（無線データによるデータ受信される）とに基づいて、時間変動分を考慮して（例えば、進行速度に時間変動分を乗算する。）これらの速度差を計算し、これに基づき前車両２０２との車間距離ｄｓ１２を測距してもよい。また、当該ＧＰＳ部１０７は、測距部１０４又は速度差による測距による前車両２０２との車間距離ｄｓ１２の測距精度が不十分であるときに、各車両２０１，２０２，２０３の現在位置データを用いて車間距離ｄｓ１２，ｄｓ２３を測距して測距精度を向上させてもよい。
【０１６２】
図３４は、図３３の車間距離の制御装置のコントローラ１００によって実行される車両２０１の車間距離制御処理を示すフローチャートである。
【０１６３】
図３４のステップＳ１において、測距部１０４を用いて前車両２０２との間の車間距離ｄｓ１２を測定し、次いで、ステップＳ２において、前車両２０２と無線通信を行うことにより、前車両２０３と前々車両２０３の各車両長ｌｃ２，ｌｃ３及び各アンテナ高、並びに前車両２０２と前々車両２０３との間の車間距離ｄｓ２３とを含むデータを受信する。そして、ステップＳ３において、受信したデータ及びテーブルメモリ１０１内のデータに基づいて、所定の遮蔽条件式（例えば、上記数５６の式）を満たす前車両２０２との間の車間距離ｄｓ１２を計算する。さらに、ステップＳ４において、計算された車間距離ｄｓ１２及び速度メータ１０５からの速度データに基づいて、速度制御部１０６を制御して前車両２０２との間の車間距離が計算された車間距離ｄｓ１２となるように制御する。そして、ステップＳ５において、ステップＳ１から所定の時間が経過したか否かについて判断し、ＮＯであればＹＥＳとなるまで待機し、ＹＥＳとなったとき、ステップＳ１に戻り、上述の処理を繰り返す。従って、ステップＳ１乃至Ｓ４の処理は好ましくは所定の周期で繰り返し実行される。以上の車間距離制御処理は、第１乃至第３の実施形態に適用できる。
【０１６４】
図３４の車間距離の制御処理は、前車両２０２が図３４の処理と同様の処理を実行することにより、前々車両２０３と無線通信して前々車両２０３との車間距離ｄｓ２３を制御している前提において、車両２０１が図３４の処理を実行することにより、前車両２０２と無線通信して前車両２０２との車間距離ｄｓ１２を制御することができる。
【０１６５】
この場合において、図３２において、中間に位置する車両２０２は、図３４の処理と同様の処理を実行して前後の車両２０１，２０３（ここでは、前の車両２０３、後ろの車両２０１という。）と無線通信することにより、実質的に前後の車間距離ｄｓ１２，ｄｓ２３を制御することができる。なお、ステップＳ３において、例えば、上記数５６の遮蔽条件式の右辺を計算するために、以下のパラメータを以下のようにして得ることができる。
（ａ）アンテナ間隔Ｒｄ（前後の車両２０１，２０３の間隔に対応する。）：テーブルメモリ１０１に格納された自車両２０２の長さｌｃと、前後の車両２０１，２０３との車間距離との和で計算できる。ここで、前の車両２０１との車間距離はステップＳ１で計算しており、後ろの車両２０３との車間距離は後ろの車両２０３で計算され、後ろの車両２０３と無線通信を行うことにより受信できる。
（ｂ）アンテナ１３のアンテナ高ｈ１：前の車両２０３のテーブルメモリ１０１に格納されており、前の車両２０３との無線通信により受信できる。
（ｃ）アンテナ１８のアンテナ高ｈ２：後ろの車両２０１のテーブルメモリ１０１に格納されており、後ろの車両２０１との無線通信により受信できる。
（ｄ）自車両２０２の床下の隙間高ｕｃ：自車両２０２のテーブルメモリ１０１に格納されている。
上記数５６により位置ずれ量ｄｘを計算できれば、設定すべき、前の車両２０３との車間距離の最小値を計算することができ、これに基づき、前の車両２０３との車間距離を制御すればよい。
【０１６６】
以上の実施形態においては、前の車両２０３との車間距離を測距部１０４を用いて測距し、後ろの車両２０１との車間距離を後ろの車両２０１と無線通信を行うことにより受信して得ているが、本発明はこれに限らず、後ろの車両２０３との車間距離も別の同様の測距部を用いて測距してもよい。
【０１６７】
以上の実施形態においては、アンテナ１３から放射された電波がアンテナ１８に到来する路面反射波２１の遮蔽条件式について説明しているが、アンテナ１８から放射された電波がアンテナ１３に到来する路面反射波の遮蔽条件式について前後は逆になるが同様である。
【０１６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車々間通信車両によれば、車々間通信車両の前方向に位置する前の車両及び当該車々間通信車両の後ろ方向に位置する後ろの車両と無線通信する無線通信装置を備えた車々間通信車両であって、路面からのアンテナ高ｈ２で設けられ、実質的に上記前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナと、上記路面からのアンテナ高ｈ１で設けられ、実質的に上記後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナとを備え、上記第１と第２のアンテナを互いに異なる高さ（ｈ１≠ｈ２）で設ける。ここで、上記無線通信装置を用いて上記前の車両及び上記後ろの車両と無線通信することによりそれぞれ、上記前の車両のアンテナ高ｈ１の情報と、上記後ろの車両のアンテナ高ｈ２の情報とを受信し、上記前の車両と上記後ろの車両との間の間隔Ｒｄを計算し、上記各アンテナ高と上記間隔Ｒｄと当該車々間通信車両の床下の隙間高ｕｃとに基づいて、当該車々間通信車両と上記前の車両との間の第１の車間距離Ｒ１と、当該車々間通信車両と上記後ろ車両との間の第２の車間距離Ｒ２とを制御する制御手段をさらに備える。
【０１６９】
従って、本発明によれば、車両の前方向に向かう主ビームを有する第１のアンテナの高さと、車両の後ろ方向に向かう主ビームを有する第２のアンテナの高さとを互いに異なる構成にすることにより、路面から反射して到来してくる干渉波を遮蔽することが可能な車々間通信車両を実現できる。また、上記のアンテナ配置のアンテナを用いて、干渉波の受信電力を低減するように車間距離を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両１１の一例を示す側面図である。
【図２】第１の実施形態における車々間通信車両１１，１４，１７の車両配置の一例を示す側面図である。
【図３】一般的な路面１０上の反射点２４における入射波２０と路面反射波２１との関係を示す反射点２４を含む縦断面での縦断面模式図である。
【図４】第１の実施形態において、路面１０上の反射点２４における入射波２０と路面反射波２１との関係を示す反射点２４を含む縦断面での縦断面模式図である。
【図５】図４において車々間通信車両１４により入射波２０が遮蔽される状況を示す縦断面模式図である。
【図６】図５の状況における各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図７】図６の状況において受信側のアンテナ１８のアンテナ高ｈ２をパラメータとしたときの、２つのアンテナ１３，１８間のアンテナ間隔Ｒｄと、入射波２０が車両１４により遮蔽されるときの最小アンテナ高ｈ１との関係を示すグラフである。
【図８】図６の状況において図７のグラフを計算するときに用いる遮蔽条件式（数１９）の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図９】図８の状況における各パラメータの詳細を示す縦断面模式図である。
【図１０】図８の状況においてｈ１＝ｈ２のときの遮蔽条件式（数１９に対応する数２９）の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図１１】第１の実施形態の第１の変形例に係る車々間通信車両１１におけるアンテナ１２，１３の設置方法を示す側面図である。
【図１２】第１の実施形態の第２の変形例に係る車々間通信車両１１におけるアンテナ１２，１３の設置方法を示す側面図である。
【図１３】第１の実施形態に係るアンテナ１２，１３，１５，１６，１８，１９で用いるアンテナの一例であるホーンアンテナ５０１の外観を示す斜視図である。
【図１４】第１の実施形態に係るアンテナ１２，１３，１５，１６，１８，１９で用いるアンテナの一例であるパッチアレーアンテナ装置５０２の外観を示す平面図である。
【図１５】第１の実施形態に係るアンテナ１２，１３，１５，１６，１８，１９で用いるアンテナの一例であるスロットアレーアンテナ装置５０３の外観を示す平面図である。
【図１６】本発明に係る第２の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両１１の一例を示す側面図である。
【図１７】第２の実施形態における車々間通信車両１１，１４，１７の車両配置の一例を示す側面図である。
【図１８】図１７において車々間通信車両１４により入射波２０が遮蔽される状況を示す縦断面模式図である。
【図１９】図１８の状況における各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２０】図１９の状況において車両１４の長さｌｃ＝５ｍであり、車両１４の隙間高ｕｃ＝３０ｃｍのときに、アンテナ１３，１８のアンテナ高ｈをパラメータとしたときの、２つのアンテナ１３，１８間のアンテナ間隔Ｒｄと、車間中間点１０Ｍからの車両１４の位置ずれ量ｄｘとの関係を示すグラフである。
【図２１】図１９の状況における遮蔽条件式（数３５）の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２２】第２の実施形態の変形例に係る車々間通信車両１１におけるアンテナ１２，１３の設置方法を示す側面図である。
【図２３】本発明に係る第３の実施形態である車々間無線通信の状況における各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２４】図２３の状況において車両１４の長さｌｃ＝５ｍであり、車両１４の隙間高ｕｃ＝３０ｃｍのときに、アンテナ１３，１８の各アンテナ高ｈ１，ｈ２をパラメータとしたときの、２つのアンテナ１３，１８間のアンテナ間隔Ｒｄと、車間中間点１０Ｍからの車両１４の位置ずれ量ｄｘとの関係を示すグラフである。
【図２５】図２１の状況における遮蔽条件式（数４０）の導出方法を説明するための各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２６】図２５の詳細を示す縦断面模式図である。
【図２７】図２５の状況においてｈ１＜ｈ２のときの各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２８】第３の実施形態の変形例においてｈ１＞ｈ２のときの各パラメータを示す縦断面模式図である。
【図２９】図２８の詳細を示す縦断面模式図である。
【図３０】本発明に係る第４の実施形態である車々間無線通信のための車々間通信車両１１ａにおけるアンテナ１２，１３の設置方法及び車々間通信車両１１ａの構造を示す側面図である。
【図３１】図３０の車々間通信車両１１ａの構造を示す正面図である。
【図３２】本発明に係る第５の実施形態における車々間無線通信のための車々間通信車両２０１，２０２，２０３の車両配置の一例を示す側面図である。
【図３３】第５の実施形態に係る車間距離の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３４】図３３の車間距離の制御装置のコントローラ１００によって実行される車両２０１の車間距離制御処理を示すフローチャートである。
【図３５】従来技術に係る車々間無線通信のための車両１００におけるアンテナ１０１，１０２の設置方法を示す側面図である。
【図３６】従来例に係る車々間無線通信のための車両１００を挟む２つの車両のアンテナ１１１，１１２間の車々間無線通信において、路面１０上の反射点２４における入射波２０と路面反射波２１との関係を示す反射点２４を含む縦断面での縦断面模式図である。
【図３７】図３６の従来例に係る車々間無線通信において、反射通過領域１１３を示す２つのアンテナ１１１，１１２のアンテナ高ｈとアンテナ間隔Ｒｄとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…路面、
１０Ｍ…車間中間点、
１１，１１ａ，１４，１７…車々間通信車両（車両）、
１１Ａ…進行方向、
１２，１３，１５，１６，１８，１９…アンテナ、
１８ａ…アンテナ１８の写像、
２０…入射波、
２１…路面反射波、
２１ａ…路面反射波２１の写像、
２４…反射点、
３１…電波散乱体、
３２…電波減衰塗料、
３３…電波減衰薄膜、
１００…コントローラ、
１０１…テーブルメモリ、
１０２…無線送受信部、
１０４…測距部、
１０４ａ…アンテナ、
１０５…速度メータ、
１０６…速度制御部、
１０７…ＧＰＳ部、
１０７ａ…アンテナ、
２００…道路、
２００Ａ，２００Ｂ…片側車線群、
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ…車線、
２０１，２０２，２０３…車々間通信車両（車両）、
５０１…ホーンアンテナ装置、
５０２…パッチアレーアンテナ装置、
５０３…スロットアレーアンテナ装置、
５１０…誘電体基板、
５１１…円形パッチ導体、
５２０…誘電体基板、
５２１…矩形スロット、
５２２…給電用ストリップ導体、
６００…無線通信装置、
６０１，６０２…給電ケーブル。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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