JP2001326671A - Optical communication unit and inter-vehicle lan system using the same - Google Patents
Optical communication unit and inter-vehicle lan system using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車両間光
通信装置及びそれを使用する車両間ＬＡＮシステムに関
し、特に、先行車両及び後続車両と直接通信し車両制御
情報の共有化を行う車両間ＬＡＮシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-to-vehicle optical communication device for an automobile and a vehicle-to-vehicle LAN system using the same, and more particularly, to a vehicle-to-vehicle system for directly communicating with a preceding vehicle and a following vehicle to share vehicle control information. It relates to a LAN system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電子的な手段により自動車の
安全な走行を補助する制御システムが多数提案されてい
る。例えば、レーダ及び画像認識装置等を車両に搭載
し、これらの装置により得られる情報を利用して車両を
制御するシステムがある。また、ＥＣＵ（Electrical C
ontrol Unit：電子制御装置）のように、電子的に車両
を制御し、例えば走行速度を認識して減速及び停止等を
自動的に行う装置もある。2. Description of the Related Art Conventionally, a large number of control systems have been proposed which assist safe driving of an automobile by electronic means. For example, there is a system in which a radar, an image recognition device, and the like are mounted on a vehicle, and the vehicle is controlled using information obtained by these devices. The ECU (Electrical C
There is also a device, such as an ontrol unit (electronic control device), that electronically controls the vehicle and automatically recognizes the traveling speed and decelerates and stops the vehicle.
【０００３】しかしながら、これらの情報は、ＣＡＮ
（Control Area Network：自動車内におけるＬＡＮ（Lo
cal Area Network）規格）バスシステムを介して自車両
内のみで利用され、他車両とこれらの情報を交換して制
御システムに反映させることは行われていない。[0003] However, such information is provided by CAN.
(Control Area Network: LAN (Lo
cal Area Network) Standard) It is used only in the own vehicle via the bus system, and it does not exchange these information with other vehicles and reflect it on the control system.
【０００４】一方、従来より、自動車における通信シス
テムとして、人工衛星を介して通信を行う通信システム
があり、この通信システムにより得られる情報はカーナ
ビゲーション等に利用されている。[0004] On the other hand, there has been a communication system for performing communication via artificial satellites as a communication system for automobiles, and information obtained by this communication system is used for car navigation and the like.
【０００５】図３は、従来の人工衛星を使用する通信シ
ステムの構成を示すブロック図である。本システムは、
電波信号を中継するための人工衛星２４１、地上に固定
され車両情報等を管理する地上局２３１及び複数の車両
により構成される。図３においては、前記車両として自
車両２１１、先行車両２２１及び後続車両２０１を示し
ている。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional communication system using artificial satellites. This system is
It comprises an artificial satellite 241 for relaying radio signals, a ground station 231 fixed on the ground and managing vehicle information and the like, and a plurality of vehicles. FIG. 3 shows the host vehicle 211, the preceding vehicle 221 and the following vehicle 201 as the vehicles.
【０００６】図３に示すように、自車両２１１には通信
信号を送受信するための送受信機２１２が設けられてい
る。また、アンテナ２１３は送受信機２１２より出力さ
れた信号を人工衛星２１４に対して送信し、人工衛星２
１４からの信号２１７を受信し送受信機２１２に入力す
るためのものであり、送受信機２１２に接続されてい
る。更に、車両を制御するためのＥＣＵ２１５がＣＡＮ
バス２１４を介して送受信機２１２に接続されている。As shown in FIG. 3, the vehicle 211 is provided with a transceiver 212 for transmitting and receiving communication signals. The antenna 213 transmits the signal output from the transceiver 212 to the artificial satellite 214 and
It is for receiving the signal 217 from 14 and inputting it to the transceiver 212, and is connected to the transceiver 212. Further, the ECU 215 for controlling the vehicle is provided with a CAN.
It is connected to a transceiver 212 via a bus 214.
【０００７】また、自車両２１１の先行車両２１２及び
後続車両２０１においても、自車両２１１と同様に、送
受信機２２２及び２０２、アンテナ２２３及び２０３、
ＥＣＵ２２５及び２０５並びにＣＡＮバス２２４及び２
０４が夫々設けられている。[0007] Similarly to the host vehicle 211, the preceding and following vehicles 212 and 201 of the host vehicle 211 also have transceivers 222 and 202, antennas 223 and 203,
ECUs 225 and 205 and CAN buses 224 and 2
04 are provided respectively.
【０００８】次に、この従来の通信システムの動作につ
いて説明する。自車両２１１におけるＥＣＵ２１５から
出力された車両制御情報は、ＣＡＮバス２１４を介して
送受信機２１２に入力し、送受信機２１２において送信
信号に変換された後、アンテナ２１３を介して外部に信
号２１６として送信される。ここでいう車両制御情報と
は、例えば、走行速度、ワイパースイッチ、フォグラン
プスイッチ、エアバックセンサ等の情報であり、地上局
２３１はこれらの情報により、道路状況、天候及び事故
発生等を知ることができる。信号２１６は人工衛星２４
１により受信され、地上局２３１に送られる。地上局２
３１は、各車両からの情報を集め、同じ地域内にいる車
両に各種の情報を提供し、道路状況等に異常が認められ
た場合には警告信号等を発信することで事故防止を図っ
ている。Next, the operation of the conventional communication system will be described. The vehicle control information output from the ECU 215 of the own vehicle 211 is input to the transceiver 212 via the CAN bus 214, converted into a transmission signal by the transceiver 212, and transmitted to the outside via the antenna 213 as a signal 216. Is done. The vehicle control information referred to here is, for example, information such as a traveling speed, a wiper switch, a fog light switch, and an airbag sensor, and the ground station 231 can know the road condition, the weather, the occurrence of an accident, and the like based on the information. it can. The signal 216 is the satellite 24
1 and sent to the ground station 231. Ground station 2
31 collects information from each vehicle, provides various types of information to vehicles located in the same area, and, if an abnormality is found in road conditions, etc., transmits a warning signal to prevent accidents. I have.
【０００９】例えば、特開平１１−１６３８９４には、
車両内に配置されたセンサ及びスイッチから出力される
車両制御情報を、運転者が操作することなく自動的に人
工衛星へ送信する技術が開示されている。この技術にお
いては、送受信機が移動無線ネットワークの端末装置と
して構成され、この端末装置にインタフェースが設けら
れており、このインタフェースへ車両制御情報が入力さ
れる。そして、この車両制御情報はＣＡＮコントローラ
とＣＡＮバスを介して送信される。この技術により、車
両の状況を示す情報を、継続的にしかも運転者の気をそ
らすことなく地上局に送信することができる。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-163894 discloses that
There is disclosed a technique for automatically transmitting vehicle control information output from a sensor and a switch disposed in a vehicle to an artificial satellite without a driver's operation. In this technique, a transceiver is configured as a terminal device of a mobile radio network, and the terminal device is provided with an interface, and vehicle control information is input to the interface. The vehicle control information is transmitted via the CAN controller and the CAN bus. With this technology, information indicating the status of the vehicle can be transmitted to the ground station continuously and without distracting the driver.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には以下に示すような問題点がある。従来、各車両
が入手できる情報は、自車両に関する車両制御情報及び
地上局より人工衛星を介して送信される情報のみであ
り、地上局から送信される情報は多数の車両を対象とす
る一般的な情報である。However, the prior art has the following problems. Conventionally, information that can be obtained by each vehicle is only vehicle control information relating to the own vehicle and information transmitted from a ground station via an artificial satellite, and information transmitted from the ground station is a general information targeting a large number of vehicles. Information.
【００１１】ところが、車両の安全な走行のためには、
自車両の周囲の車両に関する情報が不可欠である。従
来、このような情報を得る手段はレーダ及び画像認識装
置等の限られた手段しかなく、これらの情報は質、量と
もに不十分なものである。このため、各車両は自車両の
周囲の車両に関する十分な情報を入手することができ
ず、これらの情報を自車両の制御システムに反映させる
ことができない。However, for safe running of the vehicle,
Information about vehicles around your vehicle is essential. Conventionally, there are only limited means for obtaining such information, such as a radar and an image recognition device, and the quality and quantity of such information are insufficient. For this reason, each vehicle cannot obtain sufficient information on vehicles surrounding the own vehicle, and cannot reflect such information in the control system of the own vehicle.
【００１２】このため、従来、周囲の車両の状況につい
ては運転者が目視で認識し、自車両を運転している。し
かしながら、例えば、後続車両については運転者が常に
目視で認識し続けることは不可能であるため、不意に後
続車両に追突される可能性がある。また、先行車両が大
型車の場合、この大型車の前の状況を目視で認識するこ
とは困難であり、運転者が急な状況の変化に対応しきれ
ない可能性がある。更に、このような状況は運転者に負
担を与え、運転者の心理的な安定が得られないという問
題もある。[0012] For this reason, conventionally, the driver visually recognizes the situation of the surrounding vehicles and drives the own vehicle. However, for example, since it is impossible for the driver to always visually recognize the following vehicle, the driver may unexpectedly be hit by the following vehicle. Further, when the preceding vehicle is a large vehicle, it is difficult to visually recognize the situation in front of the large vehicle, and the driver may not be able to respond to sudden changes in the situation. Further, such a situation puts a burden on the driver, and there is a problem that the psychological stability of the driver cannot be obtained.
【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、走行中の車両において、周囲の車両の車
両制御情報を入手し車両の制御システムに利用すること
ができる車両間ＬＡＮと、前記車両間ＬＡＮを実現する
ための光通信装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and relates to a vehicle-to-vehicle LAN capable of obtaining vehicle control information of surrounding vehicles and using the obtained information in a vehicle control system. It is another object of the present invention to provide an optical communication device for realizing the inter-vehicle LAN.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光通信装置
は、自動車の車両内に設けられ光信号により周囲の車両
と通信を行う光通信装置において、前記光信号を送受信
する送受信部と、送信信号をエンコードするエンコーダ
と、前記送受信部の設置角度を調節して送受信方向を調
節する角度調節部と、前記光信号の送信出力レベルを調
節する出力調節部と、を有することを特徴とする。An optical communication device according to the present invention is an optical communication device provided in a vehicle of an automobile for communicating with surrounding vehicles by an optical signal, a transmitting / receiving section for transmitting and receiving the optical signal, An encoder for encoding a transmission signal, an angle adjustment unit for adjusting an installation angle of the transmission / reception unit to adjust a transmission / reception direction, and an output adjustment unit for adjusting a transmission output level of the optical signal. .
【００１５】本発明の光通信装置によれば、周囲の車両
と直接通信することができると共に、出力調節部及び角
度調節部を有することにより、走行中の車両間において
も連続的に通信を行うことができる。According to the optical communication apparatus of the present invention, it is possible to directly communicate with the surrounding vehicles, and to continuously communicate between the running vehicles by having the output adjustment unit and the angle adjustment unit. be able to.
【００１６】本発明に係る車両間ＬＡＮシステムは、自
動車の車両内に、前記光通信装置と、前記光通信装置に
接続されたＣＡＮバスと、前記ＣＡＮバスに接続され車
両を電子的に制御する電子制御装置と、を有し、前記電
子制御装置より出力される車両制御情報を前記光通信装
置により送受信し、自車両と周囲の車両との間で各車両
の車両制御情報を共有することを特徴とする。A vehicle-to-vehicle LAN system according to the present invention electronically controls the optical communication device, a CAN bus connected to the optical communication device, and a vehicle connected to the CAN bus in a vehicle of an automobile. Electronic control device, and transmits and receives vehicle control information output from the electronic control device by the optical communication device, and shares vehicle control information of each vehicle between the own vehicle and surrounding vehicles. Features.
【００１７】本発明の車両間ＬＡＮシステムによれば、
周囲の車両の車両制御データを、光通信装置及びＣＡＮ
バスを介して自車両の電子制御装置に入力することがで
き、車両の制御システムに反映させ走行の安全性を高め
ることができる。According to the vehicle-to-vehicle LAN system of the present invention,
The vehicle control data of the surrounding vehicles is transmitted to the optical communication device and the CAN.
The information can be input to the electronic control device of the own vehicle via the bus, and can be reflected in the control system of the vehicle to improve the safety of traveling.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１９】図１は、本実施例に係る車両間ＬＡＮシス
テムの構成を示すブロック図である。この車両間ＬＡＮ
システムは、地上局及び人工衛星を介さず同じ地域を走
行する複数の車両のみで構成される。図１においては、
前記車両として、自車両６、先行車両１１及び後続車両
１の３台の車両を示している。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inter-vehicle LAN system according to the present embodiment. This inter-vehicle LAN
The system includes only a plurality of vehicles traveling in the same area without passing through a ground station and a satellite. In FIG.
As the vehicles, three vehicles of a host vehicle 6, a preceding vehicle 11, and a following vehicle 1 are shown.
【００２０】図１に示すように、自車両６には通信信号
を赤外線信号に変換して送受信する光通信装置７及び８
が設けられている。光通信装置７及び８は、ＣＡＮバス
９を介して車両を制御するためのＥＣＵ１０に接続され
ている。また、自車両６の先行車両１１においては、自
車両６と同様に、通信信号を赤外線信号に変換して送受
信する光通信装置１２及び１３、ＥＣＵ１５並びにＣＡ
Ｎバス１４が設けられている。自車両６の後続車両１に
おいても、自車両６及び先行車両１１と同様に、光通信
装置２及び３、ＥＣＵ５並びにＣＡＮバス４が設けられ
ている。As shown in FIG. 1, the vehicle 6 has optical communication devices 7 and 8 for converting a communication signal into an infrared signal and transmitting / receiving the infrared signal.
Is provided. The optical communication devices 7 and 8 are connected via a CAN bus 9 to an ECU 10 for controlling the vehicle. Further, in the preceding vehicle 11 of the own vehicle 6, similarly to the own vehicle 6, the optical communication devices 12 and 13 for converting a communication signal into an infrared signal and transmitting and receiving the infrared signal, the ECU 15, and the CA
An N bus 14 is provided. Similarly to the own vehicle 6 and the preceding vehicle 11, the optical communication devices 2 and 3, the ECU 5, and the CAN bus 4 are provided in the following vehicle 1 of the own vehicle 6.
【００２１】図２は、光通信装置７の構成を示すブロッ
ク図である。光通信装置７の信号変換方式はＰＣＭ方式
（Pulse-code modulation方式：パルス符号変調方式）
であり、伝送媒体は赤外線である。なお、光通信装置
２、３、８、１２及び１３も光通信装置７と同じ構成を
有している。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the optical communication device 7. The signal conversion method of the optical communication device 7 is a PCM method (Pulse-code modulation method: pulse code modulation method).
And the transmission medium is infrared. The optical communication devices 2, 3, 8, 12, and 13 also have the same configuration as the optical communication device 7.
【００２２】以下、図２を参照して光通信装置７の構成
について説明する。受光部３３は外部から入力する赤外
線信号を受光し電気信号に変換するものであり、車両外
面に露出するように設けられている。レシーバ３４は電
気信号を増幅しバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）等により
フィルタリングするものであり、受光部３３の出力信号
がレシーバ３４に入力するようになっている。デコーダ
３５は信号を復調するためのものであり、レシーバ３４
の出力信号が入力するようになっている。ＰＣＭデコー
ダ３６は、デコーダ３５により復調された信号に、差動
変換、デスクランブル、デインタリーブ及び誤り訂正を
行うためのものであり、デコーダ３５の出力信号が入力
するようになっている。Hereinafter, the configuration of the optical communication device 7 will be described with reference to FIG. The light receiving section 33 receives an infrared signal input from the outside and converts it into an electric signal, and is provided so as to be exposed on the outer surface of the vehicle. The receiver 34 amplifies the electric signal and filters the signal with a band-pass filter (BPF) or the like. The output signal of the light receiving unit 33 is input to the receiver 34. The decoder 35 is for demodulating a signal, and the receiver 34
Output signal is input. The PCM decoder 36 is for performing differential conversion, descrambling, deinterleaving, and error correction on the signal demodulated by the decoder 35, and receives an output signal of the decoder 35.
【００２３】また、ＣＰＵ４５は光通信装置７全体を統
括制御し、発光部４０及び受光部３３の仰角及び方位角
を制御するためのアクチュエータ４１に制御信号を送る
とともに、ＣＡＮバス９を制御するためのＣＡＮドライ
バ４４を介して車両内の各ＥＣＵと情報を共有化するた
めのものであり、ＰＣＭデコーダ３６、ＰＣＭエンコー
ダ３７、アクチュエータ４１及びＣＡＮドライバ４４に
夫々信号を入出力するようになっている。The CPU 45 controls the entire optical communication device 7, sends control signals to an actuator 41 for controlling the elevation angle and azimuth of the light emitting unit 40 and the light receiving unit 33, and controls the CAN bus 9. For sharing information with each ECU in the vehicle via the CAN driver 44, and input / output signals to / from the PCM decoder 36, the PCM encoder 37, the actuator 41, and the CAN driver 44, respectively. .
【００２４】更に、ＰＣＭエンコーダ３７はＣＰＵ４５
の出力信号をＰＣＭ変換するためのものである。エンコ
ーダ３８は信号を変調するためのものであり、ＰＣＭエ
ンコーダ３７の出力信号が入力するように設けられてい
る。ドライバ３９は信号を増幅し発光部４０を駆動させ
るためのものであり、エンコーダ３８の出力信号が入力
するようになっている。また、発光部４０は、電気信号
を赤外線信号に変換して車両外に送信するためのもので
あり、ドライバ３９の出力信号が入力するようになって
いる。Further, the PCM encoder 37 has a CPU 45
For the PCM conversion of the output signal. The encoder 38 modulates a signal, and is provided so that an output signal of the PCM encoder 37 is input. The driver 39 is for amplifying the signal and driving the light emitting unit 40, and receives the output signal of the encoder 38. The light emitting unit 40 converts an electric signal into an infrared signal and transmits the infrared signal to the outside of the vehicle, and receives an output signal of the driver 39.
【００２５】次に、本実施例の車両間ＬＡＮシステムの
動作について説明する。例えば、後続車両１の送受信機
３から送信された赤外線信号１８が、送受信機７の受光
部３３により受光されると、受光部３３にて赤外線信号
１８が電気信号に変換される。受光部３３から出力され
た信号はレシーバ３４に入力し、レシーバ３４にて増幅
されＢＰＦ等によりフィルタリングされて受信信号のみ
が取り出される。この信号がデコーダ３５に入力し、復
調されて所定の信号が取り出される。取り出された信号
は、ＰＣＭデコーダ３６に入力され、差動変換、デスク
ランブル、デインタリーブ及び誤り訂正を施され、車両
制御情報が生成される。この車両制御情報はＣＰＵ４５
に入力され、ＣＰＵ４５からＣＡＮドライバ４４及び車
両内のＣＡＮバス９を介してＥＣＵに送られ、ＥＣＵに
おいて情報が共有化され車両制御システムに使用され
る。Next, the operation of the vehicle-to-vehicle LAN system of this embodiment will be described. For example, when the infrared signal 18 transmitted from the transceiver 3 of the following vehicle 1 is received by the light receiving unit 33 of the transceiver 7, the infrared signal 18 is converted into an electric signal by the light receiving unit 33. The signal output from the light receiving unit 33 is input to a receiver 34, amplified by the receiver 34, and filtered by a BPF or the like, and only a received signal is extracted. This signal is input to the decoder 35 and demodulated to extract a predetermined signal. The extracted signal is input to the PCM decoder 36, subjected to differential conversion, descrambling, deinterleaving, and error correction, to generate vehicle control information. This vehicle control information is transmitted to the CPU 45
Is transmitted from the CPU 45 to the ECU via the CAN driver 44 and the CAN bus 9 in the vehicle, and the information is shared in the ECU and used in the vehicle control system.
【００２６】一方、自車両内のＥＣＵから出力される車
両制御情報は、ＣＡＮバス９及びＣＡＮドライバ４４を
介してＣＰＵ４５に入力される。ＣＰＵ４５から出力さ
れた車両制御情報はＰＣＭエンコーダ３７に入力しＰＣ
Ｍ変換され、ビットストリーム又は４相ＤＰＳＫに対応
した差動符号として出力される。この出力信号はエンコ
ーダ３８により変調され、ドライバ３９を介して発光部
４０に入力され、発光部４０にて赤外線信号に変換さ
れ、車両外部に送信される。On the other hand, vehicle control information output from the ECU in the host vehicle is input to the CPU 45 via the CAN bus 9 and the CAN driver 44. The vehicle control information output from the CPU 45 is input to the PCM encoder 37 and
It is M-converted and output as a bit stream or a differential code corresponding to 4-phase DPSK. This output signal is modulated by the encoder 38, input to the light emitting unit 40 via the driver 39, converted into an infrared signal by the light emitting unit 40, and transmitted to the outside of the vehicle.
【００２７】送信された赤外線信号１９は、例えば後続
車両１の受光部によって受信され、レシーバ、デコー
ダ、ＰＣＭデコーダ、ＣＰＵ、ＣＡＮドライバ及びＣＡ
Ｎバスを介して後続車両内のＥＣＵに入力され、車両制
御情報として自車両の車両制御情報と同様に扱われ、車
両制御システムに反映される。The transmitted infrared signal 19 is received by, for example, a light receiving section of the following vehicle 1, and a receiver, a decoder, a PCM decoder, a CPU, a CAN driver, and a CA
The information is input to the ECU in the following vehicle via the N bus, is treated as vehicle control information in the same manner as the vehicle control information of the own vehicle, and is reflected in the vehicle control system.
【００２８】また、ＰＣＭデコーダ３６は、データの同
期を正常にとることができない場合等、受信が正常に行
われない場合にはエラー信号を出力する。このエラー信
号を利用し、アクチュエータ４１により発光部４０及び
受光部３３の仰角及び方位角を制御することができる。The PCM decoder 36 outputs an error signal when reception is not performed normally, for example, when data cannot be normally synchronized. The elevation angle and the azimuth of the light emitting unit 40 and the light receiving unit 33 can be controlled by the actuator 41 using the error signal.
【００２９】次に、前記発光部４０及び受光部３３の仰
角及び方位角の制御方法について説明する。先ず、車両
のイグニッションキーをオンにすることで光通信装置７
に電源が供給されると、アクチュエータ４１は、車両外
からの赤外線信号を正常に受信できると予測される角度
に受光部３３及び発光部４０の角度を調整する。このと
き、発光部４０を駆動するドライブ電流は発光部４０を
破壊しない範囲で最大値に設定される。次に、受信状態
になったＰＣＭデコーダ３６から、正常受信状態を示す
同期信号又は受信エラー状態を示すエラー信号が出力さ
れ、ＣＰＵ４５に入力される。ＣＰＵ４５においてこれ
らの信号を予め設定された条件と比較し、同期信号を確
認できない場合はアクチュエータ４１に制御信号を送
り、アクチュエータ４１により受光部３３及び発光部４
０の仰角及び方位角を再調整する。再調整完了後、ＣＰ
Ｕ４５は再度ＰＣＭデコーダ３６のエラー頻度を監視す
る。そして、受信状態が不良の場合は再び受光部３３及
び発光部４０の仰角及び方位角を調整する。この動作を
繰り返すことにより、受光部３３及び発光部４０の仰角
及び方位角を最適化することができる。また、エラー頻
度を数値化しインパネ部等に表示する。Next, a method of controlling the elevation angle and the azimuth angle of the light emitting section 40 and the light receiving section 33 will be described. First, the optical communication device 7 is turned on by turning on the ignition key of the vehicle.
Is supplied with the power, the actuator 41 adjusts the angles of the light receiving unit 33 and the light emitting unit 40 to an angle at which it is predicted that the infrared signal from outside the vehicle can be normally received. At this time, the drive current for driving the light emitting unit 40 is set to the maximum value within a range that does not destroy the light emitting unit 40. Next, a synchronization signal indicating a normal reception state or an error signal indicating a reception error state is output from the PCM decoder 36 in the reception state, and is input to the CPU 45. The CPU 45 compares these signals with preset conditions. If a synchronization signal cannot be confirmed, a control signal is sent to the actuator 41, and the light receiving section 33 and the light emitting section 4 are sent to the actuator 41.
Readjust 0 elevation and azimuth. After re-adjustment is completed, CP
U45 monitors the error frequency of the PCM decoder 36 again. When the reception state is poor, the elevation angle and the azimuth angle of the light receiving unit 33 and the light emitting unit 40 are adjusted again. By repeating this operation, the elevation angle and the azimuth angle of the light receiving unit 33 and the light emitting unit 40 can be optimized. Further, the error frequency is quantified and displayed on an instrument panel or the like.
【００３０】送受信が正常に行われている場合は、エラ
ー信号が検出されない限り現状態を保持し、操舵制御情
報等を利用したアクチュエータ制御を行い、通信対象と
なる車両を追尾しながら、車両間の制御データの通信を
行う。If the transmission and reception are normally performed, the current state is maintained unless an error signal is detected, the actuator is controlled using the steering control information and the like, and the vehicle to be communicated is tracked. Of control data.
【００３１】次に、本実施例の効果について説明する。
本実施例における光通信装置は、伝送媒体として電波と
比較して回折による散乱が少ない赤外線を利用するた
め、通信対象を限定することができ、確実に自車両の前
後車両から情報を取得することが可能となる。そして、
伝送フォーマットは、放送等で利用されているＰＣＭ方
式を使用することにより、情報内容を誤ること無く送受
信し、車両間で共有することが可能となる。Next, the effect of this embodiment will be described.
The optical communication device according to the present embodiment uses infrared light, which is less scattered by diffraction than a radio wave, as a transmission medium, so that the communication target can be limited, and information can be reliably acquired from the vehicles before and after the own vehicle. Becomes possible. And
The transmission format uses the PCM method used for broadcasting or the like, so that information can be transmitted and received without error and shared between vehicles.
【００３２】また、この光通信装置を使用することによ
り、自車両と先行車両及び後続車両の間で、光通信装置
による車両間ＬＡＮシステムを構築することができる。
これにより、従来、各車両内のみでＣＡＮバスを介して
やり取りされていた車両制御情報を、先行車両及び後続
車両と共有することができる。これにより、例えば、後
続車両及び先行車両との車間距離を適正に保つことがで
き、追突の危険を避けることができる。Further, by using the optical communication device, a vehicle-to-vehicle LAN system using the optical communication device can be constructed between the host vehicle, the preceding vehicle, and the following vehicle.
Thereby, the vehicle control information exchanged via the CAN bus only in each vehicle conventionally can be shared with the preceding vehicle and the following vehicle. As a result, for example, the inter-vehicle distance between the following vehicle and the preceding vehicle can be appropriately maintained, and the danger of a rear-end collision can be avoided.
【００３３】また、先行車両を介して、更にその前の車
両ともＬＡＮを構築し情報を共有化することができる。
これを繰り返すことにより、一定地域を走行する多数の
車両を接続するＬＡＮを構築することが可能である。こ
れにより、例えば、前方車両が大型車でありその前の状
況を目視で認識することが困難な場合であっても、この
大型車の前方で発生した事故を瞬時に知見し、自動的に
必要な処置を講じることも可能である。In addition, a LAN can be constructed to share information with the preceding vehicle via the preceding vehicle.
By repeating this, it is possible to construct a LAN that connects a large number of vehicles traveling in a certain area. Thus, for example, even if the preceding vehicle is a large vehicle and it is difficult to visually recognize the situation in front of it, an accident occurring in front of the It is also possible to take various measures.
【００３４】本実施例においては、伝送媒体として赤外
線を使用する例を示したが、伝送媒体として、赤外線よ
りも波長の長い電磁波、即ち電波を使用することもでき
る。この場合、ＬＡＮシステムの基本的構成は前記実施
例と同一であるが、赤外線を使用する場合と比較して受
信エリアが広がるため、自車両の前後方向の車両のみで
なく斜め方向を走行している車両に関しても通信が可能
となり、より多くのデータを収集することができる。In this embodiment, an example in which infrared light is used as a transmission medium has been described. However, an electromagnetic wave having a longer wavelength than infrared light, that is, a radio wave can be used as a transmission medium. In this case, the basic configuration of the LAN system is the same as that of the above-described embodiment, but since the reception area is widened as compared with the case of using infrared rays, the LAN system travels not only in the vehicle in the front-back direction but also in the oblique direction. Communication is also possible for the vehicle that is present, and more data can be collected.
【００３５】また、光信号としてレーザビームを使用し
てもよい。この場合、光信号の直進性が著しく高くなる
ため、通信の確実性及び秘匿性が向上する。Further, a laser beam may be used as an optical signal. In this case, since the straightness of the optical signal is significantly increased, the reliability and confidentiality of the communication are improved.
【００３６】また、本実施例においては、各車両が２台
の光通信装置を有する例を示したが、各車両が受光部及
び発光部を２組具備する１台の光通信設備を有していて
もよい。更に、各車両が３組以上の受光部及び発光部又
は３台以上の送受信機を有することにより、伝送媒体と
して赤外線を使用しつつ受信エリアを広げる方法も本発
明に含まれる。また、送信及び受信を別のアンテナによ
り行うこともできる。In this embodiment, each vehicle has two optical communication devices. However, each vehicle has one optical communication device having two light receiving units and two light emitting units. May be. Further, the present invention includes a method in which each vehicle has three or more sets of light receiving units and light emitting units or three or more transceivers, thereby expanding a reception area while using infrared rays as a transmission medium. Further, transmission and reception can be performed by different antennas.
【００３７】また、本実施例においては、各車両が１台
のＥＣＵを有する例を示したが、ＥＣＵは複数台であっ
てもよい。In this embodiment, each vehicle has one ECU. However, a plurality of ECUs may be provided.
【００３８】更に、本実施例においては、ＥＣＵより出
力される車両制御情報のみを送受信する例を示したが、
車両制御情報の他に音声データ及びカーナビゲーション
情報等の画像データを送受信してもよい。この場合、赤
外線は電波と比較して回折による散乱が少ないため、通
信対象を限定する事が可能となり、ＡＭ／ＦＭ波に比べ
秘匿性が増す効果がある。Further, in this embodiment, an example has been shown in which only vehicle control information output from the ECU is transmitted and received.
In addition to vehicle control information, image data such as voice data and car navigation information may be transmitted and received. In this case, since infrared rays are less scattered by diffraction than radio waves, it is possible to limit communication targets, and there is an effect that confidentiality is increased as compared with AM / FM waves.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
車両間において直接通信を行うことができる光通信装置
を得ることができる。本発明の光通信装置は出力調節部
及び角度調節部を有するため、走行中の車両間において
も連続的に通信を行うことができる。As described in detail above, according to the present invention,
An optical communication device capable of performing direct communication between vehicles can be obtained. Since the optical communication device of the present invention includes the output adjustment unit and the angle adjustment unit, it is possible to perform continuous communication between running vehicles.
【００４０】更に、前記光通信装置を使用することによ
り、周囲の車両の車両制御データを、光通信装置及びＣ
ＡＮバスを介して自車両の電子制御装置に入力すること
ができ、車両の制御システムに反映させることができる
車両間ＬＡＮシステムを得ることができる。Further, by using the optical communication device, the vehicle control data of the surrounding vehicles can be transmitted to the optical communication device and the C communication device.
An inter-vehicle LAN system that can be input to the electronic control device of the own vehicle via the AN bus and that can be reflected in the control system of the vehicle can be obtained.
【００４１】本発明の車両間ＬＡＮシステムによれば、
必要な情報を周囲の車両から収集することにより、車両
をより安全に走行させることができる。これにより、運
転者の負担を減らし、心理的な安定を与えることができ
る。また、本発明の車両間ＬＡＮシステムは、車両統合
制御自動車の高性能化及び安全性の向上に寄与すること
ができる。According to the inter-vehicle LAN system of the present invention,
By collecting necessary information from surrounding vehicles, the vehicle can be driven more safely. Thereby, the burden on the driver can be reduced and psychological stability can be provided. Further, the inter-vehicle LAN system of the present invention can contribute to higher performance and higher safety of the vehicle integrated control vehicle.
【図１】本発明の実施例における車両間ＬＡＮシステム
の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inter-vehicle LAN system according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例における光通信装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an optical communication device according to an embodiment of the present invention.
【図３】従来の人工衛星を使用する通信システムの構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional communication system using artificial satellites.
１；後続車両 ２、３；光通信装置 ４；ＣＡＮバス ５；ＥＣＵ ６；自車両 ７、８；光通信装置 ９；ＣＡＮバス １０；ＥＣＵ １１：先行車両 １２、１３；光通信装置 １４；ＣＡＮバス １５；ＥＣＵ １６〜２３；赤外線 ３３；受光部 ３４；レシーバ ３５；デコーダ ３６；ＰＣＭデコーダ ３７；ＰＣＭエンコーダ ３８；エンコーダ ３９；ドライバ ４０；発光部 ４１：アクチュエータ ４４：ＣＡＮドライバ ４５：ＣＰＵ ２０１；後続車両 ２０２；送受信機 ２０３；アンテナ ２０４；ＣＡＮバス ２０５；ＥＣＵ ２０６、２０７；信号 ２１１；自車両 ２１２；送受信機 ２１３；アンテナ ２１４；ＣＡＮバス ２１５；ＥＣＵ ２１６、２１７；信号 ２２１；先行車両 ２２２；送受信機 ２２３；アンテナ ２２４；ＣＡＮバス ２２５；ＥＣＵ ２２６、２２７；信号 ２３１；地上局 ２３６、２３７；信号 ２４１；人工衛星 ２４７；信号 1: following vehicle 2, 3; optical communication device 4: CAN bus 5; ECU 6; own vehicle 7, 8; optical communication device 9; CAN bus 10; ECU 11: preceding vehicle 12, 13; optical communication device 14; Bus 15; ECU 16 to 23; Infrared ray 33; Light receiving section 34; Receiver 35; Decoder 36; PCM decoder 37; PCM encoder 38; Encoder 39; Driver 40; Light emitting section 41: Actuator 44: CAN driver 45: CPU 201; Vehicle 202; Transceiver 203; Antenna 204; CAN bus 205; ECU 206, 207; Signal 211; Own vehicle 212; Transceiver 213; Antenna 214; CAN bus 215; ECU 216, 217; Signal 221; Machine 223; antenna 224; CAN bus 225; E CU 226, 227; signal 231; ground station 236, 237; signal 241; artificial satellite 247; signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/10 10/22 10/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/10 10/22 10/00
Claims (8)
周囲の車両と通信を行う光通信装置において、前記光信
号を送受信する送受信部と、送信信号をエンコードする
エンコーダと、前記送受信部の設置角度を調節して送受
信方向を調節する角度調節部と、前記光信号の送信出力
レベルを調節する出力調節部と、を有することを特徴と
する光通信装置。1. An optical communication device provided in a vehicle of an automobile and communicating with surrounding vehicles by an optical signal, a transmission / reception unit for transmitting / receiving the optical signal, an encoder for encoding the transmission signal, and installing the transmission / reception unit. An optical communication device, comprising: an angle adjustment unit that adjusts an angle to adjust a transmission / reception direction; and an output adjustment unit that adjusts a transmission output level of the optical signal.
受信する光信号に基づき前記送受信部の設置角度を調節
することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。2. The optical communication device according to claim 1, wherein the angle adjustment unit adjusts an installation angle of the transmission / reception unit based on an optical signal received by the transmission / reception unit.
受信する光信号に基づき前記送受信部の送信出力レベル
を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の光
通信装置。3. The optical communication device according to claim 1, wherein the output adjustment unit adjusts a transmission output level of the transmission / reception unit based on an optical signal received by the transmission / reception unit.
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
光通信装置。4. The optical communication device according to claim 1, wherein an infrared signal is used as the optical signal.
の信号をＰＣＭデコードして車両制御情報を生成するＰ
ＣＭデコーダと、送信信号にＰＣＭ変換を施して前記エ
ンコーダに出力するＰＣＭエンコーダと、を有すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光
通信装置。5. A P which receives a reception signal of the transmission / reception unit and decodes the signal by PCM to generate vehicle control information.
The optical communication device according to claim 1, further comprising a CM decoder, and a PCM encoder that performs PCM conversion on a transmission signal and outputs the result to the encoder.
常に受信できなくなったときにエラー信号を発信するこ
とを特徴とする請求項５に記載の光通信装置。6. The optical communication device according to claim 5, wherein the PCM decoder transmits an error signal when the optical signal cannot be received normally.
車両の操舵制御情報に基づき、前記送受信部の設置角度
を自動的に調節することを特徴とする請求項６に記載の
光通信装置。7. The optical communication device according to claim 6, wherein the angle adjustment unit automatically adjusts an installation angle of the transmission / reception unit based on the error signal and vehicle steering control information.
ずれか１項に記載の光通信装置と、前記光通信装置に接
続されたＣＡＮバスと、前記ＣＡＮバスに接続され車両
を電子的に制御する電子制御装置と、を有し、前記電子
制御装置より出力される車両制御情報を前記光通信装置
により送受信し、自車両と周囲の車両との間で各車両の
車両制御情報を共有することを特徴とする車両間ＬＡＮ
システム。8. An optical communication device according to claim 1, a CAN bus connected to the optical communication device, and a vehicle connected to the CAN bus, wherein the vehicle is connected to an electronic device. Electronic control device that controls the vehicle, and transmits and receives vehicle control information output from the electronic control device by the optical communication device, and transmits vehicle control information of each vehicle between the own vehicle and surrounding vehicles. Vehicle-to-vehicle LAN characterized by sharing
system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000145695A JP2001326671A (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Optical communication unit and inter-vehicle lan system using the same |
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| JP (1) | JP2001326671A (en) |
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2000
- 2000-05-17 JP JP2000145695A patent/JP2001326671A/en active Pending
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