JP2005190307A - 車間距離測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 既存の装備を利用することにより、新たに費用を発生させることなく、従来より精度の高い車間距離測定装置を提供することを主たる目的とする。
【解決手段】 車間距離測定装置が、同一の走行車線で前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、道路の路側に設置された路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、前方を走行する車両との車間距離を演算する演算手段と、走行速度、車間距離及び路側送信装置情報を新しい前方車両情報として、同一の走行車線で後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段とを備えることとした。
【選択図】 図1
【解決手段】 車間距離測定装置が、同一の走行車線で前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、道路の路側に設置された路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、前方を走行する車両との車間距離を演算する演算手段と、走行速度、車間距離及び路側送信装置情報を新しい前方車両情報として、同一の走行車線で後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段とを備えることとした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、自動車専用道路などの走行時に前方を走行する車両との車間距離を測定する車間距離測定装置に関する。
交通事故の多くを車両間で発生する追突事故が占めている。警察庁作成の「平成14年中の交通事故の発生状況」に掲載されている「事故類型別交通事故件数の推移」によると、平成14年に発生した交通事故全体の30.2%が追突事故である。
追突事故の発生を防止するためには、車間距離を充分に保つことが重要であると言われている。特に自動車専用道路においては、走行速度が一般道に比べて速いことから、不測の事態を未然に防止するためには、車間距離を十分に保つことが重要である。
しかし走行中に車間距離を保ち続けることは簡単ではない。速度の超過や前方への他車両の割り込み、前方の車両の速度低下などにより、車間距離が短くなってしまうことがあるからである。このような状況の発生を警報音を鳴らすなどして運転者に知らせ注意を喚起するために、前方を走行する車両との車間距離を測定する技術が実用化されている。
車間距離を測定する代表的な技術に、カメラを用いて前方の車両を撮影して画像処理を行うことにより車間距離を推測する方法(例えば特許文献1)や、レーダがレーザやミリ波を送信して前方の車両で反射した反射波を検知するまでの時間を測定して車間距離を求める方法(例えば特許文献2)がある。また道路の路側に設置されたビーコンとの間で、位置情報のやり取りを行い、その位置情報から前方の車両との車間距離を算出する方法(例えば特許文献3)が提案されている。
特開2001−116512号公報(段落0010〜0053)
特開平10−111360号公報(段落0015〜0041)
特開平9−305899号公報(段落0014〜0036)
しかしながら、カメラを用いた画像処理による方法は、カメラと画像処理装置が高価であり、これらを導入することは車両のコストに大きな影響を与える。またカメラの設置に際して、高い精度を要求されるため、より多くの製造工数が必要となり、製造コストへの影響も無視できない。またレーダによる方法も、レーダの送受信機が高価であることから、やはりコストの問題が生じる。提案されているビーコンを用いた方法では、設置されたビーコン間で通信を行う必要があることから、ビーコンに高度な通信機能や情報処理機能が必要となり、ビーコン自体が高価なものとなる。その結果、インフラの整備に際して、多額の費用が必要になってくる。
いずれにしろ、これらの方法は、新たに高価な装置やシステムを車両に搭載する必要があり、多額の費用が発生する。またこれらの方法では、車間距離の測定精度が低いという問題や、天候の影響、レーダ照射面やレンズの汚れによる影響の問題も存在する。
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、既存の装備を利用することにより、新たに費用を発生させることなく、従来より精度の高い車間距離測定装置を提供することを目的とする。
このような課題を解決するため、本発明では、以下のような手段を用いることとした。
請求項1に記載の発明では、車間距離測定装置が、前方を走行する車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と前方を走行する車両の走行速度とを少なくとも含み、前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を少なくとも含み、路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、前方を走行する車両と自車両との車間距離を演算する演算手段と、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と自車両の走行速度とを少なくとも含む新しい前方車両情報を、後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段とを備えることとした。
請求項1に記載の発明では、車間距離測定装置が、前方を走行する車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と前方を走行する車両の走行速度とを少なくとも含み、前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を少なくとも含み、路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、前方を走行する車両と自車両との車間距離を演算する演算手段と、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と自車両の走行速度とを少なくとも含む新しい前方車両情報を、後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段とを備えることとした。
このように構成することにより、前方を走行する車両からは、路側送信装置の前面を横切った時刻と走行速度を含む前方車両情報を受信することができ、路側送信装置からは、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を含む路側送信装置情報を受信することができ、これらの情報を用いることにより、前方を走行する車両との車間距離を演算することができ、さらに自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と自車両の走行速度とを新しい路側送信装置情報に含めて、後方を走行する車両へ送信することができる。
請求項2に記載の発明では、車間距離測定装置が、前方を走行する車両の走行速度を少なくとも含み、前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、前方を走行する車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻との時間差を少なくとも含み、路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、前方を走行する車両と自車両との車間距離を演算する演算手段と、自車両の走行速度を少なくとも含む新しい前方車両情報を、後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段とを備えることとした。
このように構成することにより、前方を走行する車両からは、走行速度を含む前方車両情報を受信することができ、路側送信装置からは、前方を走行する車両が道路の路側に設置された路側送信装置の前面を横切った時刻と自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻との時間差を含む路側送信装置情報を受信することができ、これらの情報を用いることにより、前方を走行する車両との車間距離を演算することができ、さらに自車両の走行速度を新しい路側送信装置情報に含めて、後方を走行する車両へ送信することができる。
請求項3に記載の発明では、車間距離測定装置の第1の受信手段、第2の受信手段、演算手段、及び送信手段が、タイヤの空気圧や空気の温度を測定して監視するために車両に備えられているタイヤ空気圧監視システムが備える送信手段、受信手段、及び演算手段であることとした。
このように構成することにより、タイヤの空気圧や空気の温度を測定して監視するために、車両に備えられているタイヤ空気圧監視システムが備える送信手段、受信手段、及び演算手段を、車間距離測定装置の第1の受信手段、第2の受信手段、演算手段、及び送信手段として用いることができる。
請求項4に記載の発明では、車間距離測定装置の第1の受信手段のうちの電波を受信するアンテナが、車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに備えられるドアハンドル内に備えられることとした。
このように構成することにより、邪魔にならず目立たないように車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに備えられるドアハンドル内に設置したアンテナを、車間距離測定装置の第1の受信手段で用いるアンテナとして利用することができる。
請求項5に記載の発明では、車間距離測定装置の第2の受信手段のうちの電波を受信するアンテナが、ドアに備えられるドアハンドル内に備えられることとした。
このように構成することにより、ドアに備えられるドアハンドル内に設置したアンテナを、車間距離測定装置の第2の受信手段で用いるアンテナとして利用することができる。
請求項6に記載の発明では、車間距離測定装置の送信手段のうちの電波を送信するアンテナが、車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに備えられるドアハンドル内に備えられることとした。
このように構成することにより、邪魔にならず目立たないように車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに備えられるドアハンドル内に設置したアンテナを、車間距離測定装置の送信手段で用いるアンテナとして利用することができる。
なお、本発明においては、路側送信装置が、情報を記憶している記憶手段と、時刻を生成する時計と、情報と時刻とを読み出して路側送信装置情報とし、路側送信装置からの送信を制御する制御手段と、無線により路側送信装置情報を送信する送信手段とを備えることとするのが好ましい。
このように構成することにより、路側送信装置は、情報と時刻とを含む路側送信装置情報を無線により送信することができる。
本発明においては、路側送信装置が送信する路側送信装置情報が、路側送信装置の設置された道路ID、位置、走行車線ID、路側送信装置ID、及び車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を少なくとも含むこととするのが好ましい。
このように構成することにより、路側送信装置は、路側送信装置の設置された道路ID、位置、走行車線ID、路側送信装置ID、及び車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を少なくとも含む路側送信装置情報を、前面を横切った車間距離測定装置に対して、送信することができる。
本発明においては、路側送信装置の送信手段が、所定の範囲のみに電波を送出する指向性をもつアンテナであることとするのが好ましい。
このように構成することにより、路側送信装置の前面を横切った車両のみが、路側送信装置情報を受信することができる。
本発明においては、路側送信装置が、道路の路側に所定の間隔で設置されることとするのが好ましい。
このように構成することにより、車両は、走行速度に応じた所定の時間毎に車間距離を測定することができる。
本発明においては、路側送信装置を、道路交通法による速度制限やその他の事情により、制限速度が低く変更される地点の路側に設置されることとするのが好ましい。
このように構成することにより、制限速度が低下するように変更される地点または工事区間の開始地点を通過した前方を走行する車両が、走行速度を低下させたこと及び/または車間距離が短くなったことを検知することができる。
本発明においては、路側送信装置の送信手段による路側送信装置情報の送信は、路側送信装置の前面を車両が横切るタイミングで行われることとするのが好ましい。
このように構成することにより、路側送信装置の前面を車両が横切ったことを、路側送信装置を動作させるきっかけとして利用することができる。また路側送信装置を動作させる状況を均一にすることができる。さらには、アンテナの指向性により電波が集中する路側送信装置の前面を車両が横切った時に、車両に対して効果的に情報を送ることができる。
本発明に係る車間距離の測定方法では、前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する手順と、道路の路側に設置された路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する手順と、前方を走行する車両との車間距離を演算する手順と、車間距離及び路側送信装置情報を新しい前方車両情報として、同一の走行車線で後方を走行する車両へ無線により送信する手順とを実行することとするのが好ましい。
このように構成することにより、前方を走行する車両からは、路側送信装置の前面を横切った時刻と走行速度を含む前方車両情報を受信でき、路側送信装置からは、自車両が路側送信装置の前面を横切った時刻を含む路側送信装置情報を受信でき、これらの情報を用いることにより、前方を走行する車両との車間距離を演算することができ、さらにこの車間距離を新しい路側送信装置情報に含めて、後方を走行する車両へ送信することができる。
本発明においては、道路の路側に設置された路側送信装置から無線により車両に対して路側送信装置情報を送信する送信方法が、記憶手段から記憶している情報を読み出す手順と、時計が生成する時刻を読み出す手順と、情報と時刻とを路側送信装置情報として、送信手段に送る手順と、無線により路側送信装置情報を送信する手順とを実行することとするのが好ましい。
このように構成することにより、路側送信装置は、情報と時刻とを含む路側送信装置情報を無線により送信することができる。
本発明に係る渋滞の検知方法では、前方を走行する車両から、同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離を含む前方車両情報を受信する手順と、受信した前方車両情報を記憶する手順と、記憶した前方車両情報に含まれる同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離が、所定の条件を満たす場合に、又は所定の条件を満たさなくなった場合に、前方に渋滞が存在すると判断する手順とを実行することとするのが好ましい。
このように構成することにより、渋滞の検知方法は、前方を走行する車両から、同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離を含む前方車両情報を受信でき、受信した前方車両情報を記憶でき、さらに記憶した前方車両情報に含まれる同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離が、所定の条件を満たす場合に、又は所定の条件を満たさなくなった場合に、前方に渋滞が存在すると判断することができる。
本発明に係る追突の予知方法では、前方を走行する車両から、同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離を含む前方車両情報を受信する手順と、受信した前方車両情報を記憶する手順と、記憶した前方車両情報に含まれる同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離が、所定の条件を満たす場合に、又は所定の条件を満たさなくなった場合に、前方の車両と追突する可能性が存在すると判断する手順とを実行することとするのが好ましい。
このように構成することにより、追突の予知方法は、前方を走行する車両から、同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離を含む前方車両情報を受信することができ、受信した前方車両情報を記憶することができ、さらに記憶した前方車両情報に含まれる同一の走行車線で前方を走行する複数の車両間の車間距離が、充分に確保されていない場合に、前方の車両と追突する可能性を感知することができる。
本発明においては、路側送信装置が、車両が走行する路面に設置されることとするのが好ましい。
このように構成することにより、道路に複数の車線から構成される場合であっても、路側送信装置が電波を路面から上向きに発信し、走行する車両を車線別に識別することが可能となる。またビーコンに備えられるアンテナと車両に備えられるアンテナとの距離を短くできることから、微弱な出力の電波を利用することができ、その結果、他のビーコンの電波との混信がなくなるという利点がある。
請求項1、請求項2に記載の発明によれば、前方を走行する車両との車間距離を測定することができる。また継続的に測定することにより、車間距離の変化を監視でき、車間距離の低下という異常が発見された場合、例えば、警報により運転車に注意を喚起したり、またアクセルやブレーキを自動的に作動させることにより、走行速度を低下させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、車両のタイヤ空気圧監視システムに備えられる送信手段、受信手段(例えばアンテナ)、及び演算手段(例えば車載ECU)を、車間距離測定装置の一部として利用することができる。その結果、車両側は新たに費用を発生させることなく、従来より精度の高い車間距離測定装置を導入することが可能となる。
請求項4、請求項5、請求項6に記載の発明によれば、車間距離測定装置に必要なアンテナを、その機能を発揮させながら、邪魔にならず目立たない箇所へ実装することが可能となる。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、主に走行車両の車輪の空気圧を監視するためのシステムであるTPMS(Tire Pressure Monitoring System:タイヤ空気圧監視システム)を利用した車間距離測定装置が、道路の路側に設置された路側送信装置(以後、ビーコンと言う)との間で無線で通信を行って得た情報と、前方を走行する車両から無線で通信を行って得た情報とにより、前方の車両との車間距離を求めるものである。なお、4本の車輪およびそれらに付随して配置されたタイヤ、センサユニット、アンテナは、それぞれ数字の符号によって総称で表示される。
本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、主に走行車両の車輪の空気圧を監視するためのシステムであるTPMS(Tire Pressure Monitoring System:タイヤ空気圧監視システム)を利用した車間距離測定装置が、道路の路側に設置された路側送信装置(以後、ビーコンと言う)との間で無線で通信を行って得た情報と、前方を走行する車両から無線で通信を行って得た情報とにより、前方の車両との車間距離を求めるものである。なお、4本の車輪およびそれらに付随して配置されたタイヤ、センサユニット、アンテナは、それぞれ数字の符号によって総称で表示される。
図6は車両に搭載したTPMSの装置構成を示す平面図である。車両1は、タイヤ21が装着された4本の車輪2を備えており、各車輪2には、タイヤ21の空気圧と空気の温度を測定するセンサユニット3が装着されている。各車輪2の近傍には、アンテナa13が設置されている。また車両1の内部には、車載ECU(Electronic Control Unit)11が備えられており、アンテナa13と通信回線14を通じて接続されている。また車載ECU11は、表示部12と接続されており、測定データや警報情報を表示することができる。表示部12には既存のナビゲーションシステムの表示部を利用することも考えられる。
図7にセンサユニット3の構成を示す。センサユニット3は、タイヤ21の空気圧を測定する圧力センサ32、タイヤ21の空気の温度(タイヤ空気室の温度)を測定する温度センサ33、タイヤ21の空気圧を測定する圧力センサ32、センサによる測定とセンサが測定したデータの処理及び送受信の制御を行うCPU(Central Processing Unit)31、センサ側アンテナ351を含む送受信部35、センサユニット3を動作させる電源34から構成される。また図示しないがセンサユニット3には、電源34の電圧を監視する電圧センサが備えられている。
次にTPMSの動作を説明する。センサユニット3は、CPU31の制御により、例えば所定の時間間隔で、圧力センサ32と温度センサ33を用いてタイヤ21の空気圧と空気の温度を測定し、センサIDと電圧センサが測定した電源電圧と共に測定データとして送受信部35へ送る。送受信部35は、測定データをセンサ側アンテナ351からアンテナa13へ無線で送信する。
送信された測定データは、車両1のアンテナa13により受信され、通信回線14を通じて車載ECU11へ送られる。車載ECU11は、受け取った測定データをもとに、タイヤ21の空気圧と空気の温度が適切な値であるか否かを判断する。適切でなかった場合には、運転者に対して通知する。電源電圧が異常な値であった場合にも、車載ECU11は、同様に運転者に通知する。
以上、TPMSの構成と動作について説明した。TPMSは、米国において法律に基づいて車両への装着が普及されつつあるシステムであり、その意味から既存のシステムであると言うことができる。本発明は、この既存のシステムであるTPMSを利用して、車両間の車間距離の測定を実現しようとするものである。
TPMSを利用して車両間の車間距離を測定するシステムは、車両に備えられる車間距離測定装置とビーコンから構成される。ここでTPMSは、車間距離測定装置の一部を構成する。ビーコンは、所定の間隔または状況に応じて必要な場所に設置される。例えば、ガードレールや標識などの道路の路側に設置したり、路面に埋め込んで設置することも可能である。
図1は車両1に搭載した車間距離測定装置の構成を示す平面図である。TPMSと共通する部材には、同一の符号を付してある。車間距離測定装置は、TPMSが備える車載ECU11、表示部12、アンテナa13、通信回線14に加え、アンテナb15と、アンテナc16で構成される。アンテナb15は、例えば、車両1の側面に配置されるドアミラーの内部に設置され、後方を走行する車両へ情報を送信する送信アンテナとして利用できる。またアンテナc16は、例えば、車内の前面上部に配置されるルームミラーの内部に設置され、前方を走行する車両から情報を受信する受信アンテナとして利用できる。なお車両1は、特許請求の範囲における、自車両に相当する。
図2にビーコン4の構成を示す。ビーコン4は、情報を記憶する記憶手段41、時刻を生成する時計42、情報と時刻とを読み出して路側送信装置情報(以後、ビーコン情報と呼ぶ)とし、ビーコン4からの送信を制御する制御手段43、ビーコン側アンテナ441を備え無線によりビーコン情報を送信する送信手段44、ビーコン4の前面を車両1が横切ったことを検知する車両検知手段45で構成される。ここで「前面」とは、ビーコン側アンテナ441の指向性の最も強い方向を意味する。
ここで記憶手段41に記憶されている情報は、ビーコン4の設置された道路ID、位置、走行車線ID、ビーコンIDであり、時計42より読み出される時刻は、車両1がビーコン4の前面を通過した時刻である。つまりビーコン情報とは、ビーコン4の設置された道路ID、位置、走行車線ID、ビーコンID、車両1がビーコン4の前面を通過した時刻から構成されることになる。
ビーコン情報のうち、道路IDは、車両1が走行している道路、例えば、国道1号線や東名高速道路などを識別するために利用される。また走行車線IDは、ビーコン4が複数の走行車線から構成される道路に設置されている場合、ビーコン4がどの車線を走行する車両に向けて電波を発信しているか識別するために利用される。車両1は、ビーコン4から受信した情報が、現在、走行している車線の走行車線IDを含んでいる場合には、受信した情報は有効であると判断し、車間距離の測定に用いるが、含んでいない場合には、ビーコン4は他の車線用であり、受信した情報を破棄する。ビーコンIDは、設置されているビーコン4を識別するための情報であり、位置IDはビーコン4が設置されている位置を識別するための情報である。
次に車間距離測定装置とビーコンにより、車両間の車間距離を測定する方法を図4のフローチャートを用いて説明する。なお、図3(a)は、車両1の前方を走行する車両がビーコンの前面を横切った状況を示す概念図、図3(b)は、その後、前方を走行する車両がビーコン情報を車両1へ送信する状況を示す概念図、図3(c)は、さらにその後、車両1がビーコンの前面を横切る状況を示す概念図である。
まず車間距離測定装置の動作を説明する。走行中の車両1の車間距離測定装置に備えられる車載ECU11は、アンテナc16により前方を走行する車両から前方車両情報を受信したか否かを判断し(ステップS10)、図3(b)の状況のように受信したと判断した場合(Yesの場合)、受信した前方車両情報を記憶部(図示せず)に記憶する(ステップS11)。受信していない場合(Noの場合)、受信するまで待つ。
前方車両情報は、前方を走行する車両が、図3(a)の状況のように、先にビーコン4の前面を横切った際に、ビーコン4から受信したビーコン情報(この中に前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻Taが含まれている)と、速度計から読み出した走行速度Vaと、前方を走行する車両と前方を走行する車両のさらに前方を走行する車両との車間距離とから構成されている。
その後、車載ECU11は、ビーコン4からビーコン情報を受信するまで待つ。
次に、ビーコンの動作を説明する。ビーコン4の車両検知手段45がビーコン4の前面を車両1が横切ったか否かを判断し(ステップS20)、図3(c)の状況のように車両が前面を横切ったと判断した場合(Yesの場合)、ビーコン4は、ビーコン情報を送信する。
ビーコン4によるビーコン情報の送信は、以下のように行われる。まず制御手段43は、時計42から車両1がビーコン4の前面を通過した時刻Tbを読み出し(ステップS21)、また制御手段43が、記憶装置41からビーコン4の設置された道路ID、位置、走行車線ID、ビーコンIDを読み出して(ステップS22)、ビーコン情報とする。次に制御手段43は、ビーコン情報を送信するデータ形式に整えた上で、送信手段44に送る(ステップS23)。送信手段44は、ビーコン側アンテナ441より車両1の車間距離送信装置に備えられたアンテナa13に対してビーコン情報を送信する(ステップS24)。
車間距離測定装置に戻って動作の説明を続ける。車両1の車間距離測定装置に備えられる車載ECU11は、ビーコン4に備えられたビーコン側アンテナ441から送信されたビーコン情報をアンテナa13により受信したか否かを判断し(ステップS30)、受信したと判断した場合(Yesの場合)、受信したビーコン情報に含まれるビーコンIDを用いて、記憶手段41からビーコンIDが一致する前方車両情報を読み出す(ステップS31)。受信していない場合(Noの場合)、受信するまで待つ。
この時点で車際ECU11は、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った際の時刻Ta、前方を走行する車両の走行速度Va、車両1がビーコン4の前面を横切った際の時刻Tbを把握していることになる。
次に車載ECU11は、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った際の時刻Ta、前方を走行する車両の走行速度Va、車両1がビーコン4の前面を横切った際の時刻Tbから以下の(1)式を用いて、車両1と前方を走行する車両との車間距離Labを計算する(ステップS32)。
計算した結果、車間距離として適切であるとされた条件からはずれた場合(または車間距離として適切でないとされた条件に当てはまる場合)に、車載ECU11は、運転者に対して警報を通知する。例えば、車間距離が所定の値以下となった場合や、前回測定した車間距離と今回測定した車間距離との差を計算し、その値が時間の経過と共に減少している場合、また、前方を走行する車両よりも車両1の走行速度の方が速くかつ車間距離が所定の値以下となった場合などの条件を設定することができる。
最後に車載ECU11は、車両1の後方を走行する車両に対して、車両1がビーコン4の前面を横切った際に受信したビーコン情報、車両1の走行速度Vb、車両1と前方を走行する車両との車間距離Labを、図3(b)の状況のように新たな前方車両情報として送信する(ステップS33)。なお、図4のフローチャートには、動作の終了が記載されていないが、言うまでもなく、スイッチを切るなどの車両の電源機能の停止により動作は終了する。
本実施形態においては、車間距離のみを求めているが、前方を走行する車両の走行速度Vaと車両1の速度計より得られる走行速度Vbとから、車両1と前方を走行する車両との間の相対速度を求めることもできる。
なお、本実施形態においては、ビーコンを路側に設置するものとして説明したが、ビーコンは道路の路面に埋め込んで設置することも可能である。この場合、ビーコンが電波を上向きに発信することにより、道路が複数の車線から構成される場合においても、走行する車両を車線別に識別することが可能となる。またビーコンに備えられるアンテナと車両に備えられるアンテナとの距離を短くできることから、微弱な出力の電波を利用することができ、その結果、他のビーコンと電波の混信がなくなるという利点がある。
また、車間距離測定装置に備えられ、前方を走行する車両から前方車両情報を受信するアンテナc16、ビーコン情報を受信するアンテナa13、及び後方を走行する車両に対して情報を送信するアンテナb15には、車両の側面に装備されるドアミラー内に備えられるアンテナ、車内に装備されるルームミラー内に備えられるアンテナ、またはドアに備えられるドアハンドル内に備えられるアンテナを利用することができる。
[第2実施形態]
本発明の第2の実施形態を説明する。
TPMSの一部を利用することを含むシステム全体の構成、車間距離測定装置の構成、ビーコンの構成は第1の実施形態と同じである。
本発明の第2の実施形態を説明する。
TPMSの一部を利用することを含むシステム全体の構成、車間距離測定装置の構成、ビーコンの構成は第1の実施形態と同じである。
ビーコン情報については、ビーコン4が設置された道路ID、位置、走行車線ID、及びビーコンIDは第1の実施形態と同じであるが、車両1がビーコン4の前面を通過した時刻に代えて、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻と車両1がビーコン4の前面を横切った時の時間差が含まれている。
システムの動作を図5のフローチャートを用いて説明する。
まず車間距離測定装置の動作を説明する。走行中の車両1の車間距離測定装置に備えられる車載ECU11は、アンテナc16により前方を走行する車両から前方車両情報を受信したか否かを判断し(ステップS40)、図3(b)の状況のように受信したと判断した場合(Yesの場合)、前方車両情報を記憶手段41に記憶する(ステップS41)。受信してない場合(Noの場合)、受信するまで待つ。
まず車間距離測定装置の動作を説明する。走行中の車両1の車間距離測定装置に備えられる車載ECU11は、アンテナc16により前方を走行する車両から前方車両情報を受信したか否かを判断し(ステップS40)、図3(b)の状況のように受信したと判断した場合(Yesの場合)、前方車両情報を記憶手段41に記憶する(ステップS41)。受信してない場合(Noの場合)、受信するまで待つ。
前方車両情報は、前方を走行する車両が、図3(a)の状況のように、先にビーコン4の前面を横切った際に、ビーコン4から受信したビーコン情報(この中に前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻Taは含まれていない)と、速度計から読み出した走行速度Va、前方を走行する車両と前方を走行する車両のさらに前方を走行する車両との車間距離から構成されている。
その後、車載ECU11は、ビーコンからビーコン情報を受信するまで待つ。
次に、ビーコンの動作を説明する。ビーコン4の車両検知手段45がビーコン4の前面を車両1が横切ったか否かを判断し(ステップS50)、図3(c)の状況のように横切ったと判断した場合(Yesの場合)、ビーコン4は、ビーコン情報を送信する。
ビーコン4によるビーコン情報の送信は、以下のように行われる。まず制御手段43は、時計42から車両1がビーコン4の前面を通過した時刻Tbを読み出し(ステップS51)、記憶手段41から前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻Taを読み出して(ステップS52)、時間差ΔT(=Tb−Ta)を計算する(ステップS53
)。また制御手段43は、記憶装置41からビーコン4が設置された道路ID、位置、走行車線ID、及びビーコンIDを読み出して(ステップS54)、時間差ΔTと共にビー
コン情報とする。次に制御手段43は、ビーコン情報を送信するデータ形式に整えた上で、送信手段44に送る(ステップS55)。送信手段44は、ビーコン側アンテナ441より車両1の車間距離測定装置に備えられたアンテナa13に対してビーコン情報を送信する(ステップS56)。最後に、車両1がビーコン4の前面を通過した時刻Tbを記憶手段41に記憶する(ステップS57)。
)。また制御手段43は、記憶装置41からビーコン4が設置された道路ID、位置、走行車線ID、及びビーコンIDを読み出して(ステップS54)、時間差ΔTと共にビー
コン情報とする。次に制御手段43は、ビーコン情報を送信するデータ形式に整えた上で、送信手段44に送る(ステップS55)。送信手段44は、ビーコン側アンテナ441より車両1の車間距離測定装置に備えられたアンテナa13に対してビーコン情報を送信する(ステップS56)。最後に、車両1がビーコン4の前面を通過した時刻Tbを記憶手段41に記憶する(ステップS57)。
車間距離測定装置側に戻って動作の説明を続ける。車両1の車間距離測定装置に備えられる車載ECU11が、アンテナa13によりビーコン4に備えられるビーコン側アンテナ441から送信されたビーコン情報を受信したか否かを判断し(ステップS60)、受信したと判断した場合(Yesの場合)、受信したビーコン情報に含まれるビーコンIDを用いて、記憶手段41からビーコンIDが一致する前方車両情報を読み出す(ステップS61)。受信していない場合(Noの場合)、受信するまで待つ。
この時点で車両1の車際ECU11は、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻と車両1がビーコン4の前面を横切った時刻との時間差ΔT、前方を走行する車
両の走行速度Vaを把握していることになる。
両の走行速度Vaを把握していることになる。
次に車載ECU11は、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った時刻と車両1がビーコン4の前面を横切った時刻との時間差ΔT、前方を走行する車両の走行速度V
aから以下の(2)式を用いて前方を走行する車両との車間距離Labを計算する(ステップS62)。
aから以下の(2)式を用いて前方を走行する車両との車間距離Labを計算する(ステップS62)。
計算した結果、車間距離として適切であるとされた条件からはずれた場合(または車間距離として適切でないとされた条件に当てはまる場合)に、車載ECU11は、運転者に対して警報を通知する。なお、ここでも第1の実施形態と同様に、条件として、例えば、車間距離が所定の値以下となった場合や、前回測定した車間距離と今回測定した車間距離との差を計算し、その値が時間の経過と共に減少している場合、また、前方を走行する車両よりも車両1の走行速度の方が速くかつ車間距離が所定の値以下となった場合などの条件を設定することができる。
最後に車両1の車載ECU11は、車両1の後方を走行する車両に対して、車両1がビーコン4の前面を横切った際に受信したビーコン情報、車両1の走行速度Vb、車両1と前方を走行する車両との車間距離Labを、図3(b)の状況のように、新たな前方車両情報として送信する(ステップS63)。なお、図5のフローチャートには、動作の終了が記載されていないが、言うまでもなく、スイッチを切るなどの車両の電源機能の停止により、動作は終了する。
なお、第1の実施形態と同様に、第2の実施形態においても、ビーコンを道路の路面に設置することができ、同じ効果を得ることができる。また、車間距離測定装置に備えられ、前方を走行する車両から前方車両情報を受信するアンテナc16、ビーコン情報を受信するアンテナa13、及び後方を走行する車両に対して情報を送信するアンテナb15には、車両の側面に装備されるドアミラー内に備えられるアンテナ、車内に装備されるルームミラー内に備えられるアンテナ、またはドアに備えられるドアハンドル内に備えられるアンテナを利用することもできる。
[第3の実施形態]
第3の実施形態は、第1の実施形態を渋滞検知と追突防止に応用したものである。
第3の実施形態では、第1の実施形態と同じビーコンと車間距離測定装置を用いる。ただし前方を走行する車両から受信する前方車両情報は、第1の実施形態で示された情報に加えて、所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離を含んでいる。例えば、所定の台数を5台(それぞれの車両を車両1から近い順に第2車両、第3車両、第4車両、第5車両、第6車両とする)とした場合、第1の実施形態において第2車両から車両1に送信される前方車両情報には第2車両と第3車両の車間距離が含まれるが、それに加えて、本実施形態では、第3車両と第4車両の車間距離、第4車両と第5車両の車間距離、第5車両と第6車両の車間距離が前方車両情報に付加されることになる。
第3の実施形態は、第1の実施形態を渋滞検知と追突防止に応用したものである。
第3の実施形態では、第1の実施形態と同じビーコンと車間距離測定装置を用いる。ただし前方を走行する車両から受信する前方車両情報は、第1の実施形態で示された情報に加えて、所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離を含んでいる。例えば、所定の台数を5台(それぞれの車両を車両1から近い順に第2車両、第3車両、第4車両、第5車両、第6車両とする)とした場合、第1の実施形態において第2車両から車両1に送信される前方車両情報には第2車両と第3車両の車間距離が含まれるが、それに加えて、本実施形態では、第3車両と第4車両の車間距離、第4車両と第5車両の車間距離、第5車両と第6車両の車間距離が前方車両情報に付加されることになる。
次に第3の実施形態での動作を説明する。
走行中の車両1に備えられるアンテナc13は、前方を走行する車両から、所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離が付加された前方車両情報を受信し、車載ECU11へ送る。次に車両1がビーコン4の前面を横切ったことを契機として、ビーコン4はビーコン情報を送信する。車両1側に備えられた受信アンテナa13は、ビーコン4に備えられるビーコン側アンテナ441から送信されたビーコン情報を受信し、車載ECU11へ送る。
走行中の車両1に備えられるアンテナc13は、前方を走行する車両から、所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離が付加された前方車両情報を受信し、車載ECU11へ送る。次に車両1がビーコン4の前面を横切ったことを契機として、ビーコン4はビーコン情報を送信する。車両1側に備えられた受信アンテナa13は、ビーコン4に備えられるビーコン側アンテナ441から送信されたビーコン情報を受信し、車載ECU11へ送る。
この時点で車載ECU11は、前方を走行する車両の走行速度Va、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った際の時刻Ta、車両1がビーコン4の前面を横切った際の時刻Tb、所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離を把握していることになる。
次に車載ECU11は、前方を走行する車両の走行速度Va、前方を走行する車両がビーコン4の前面を横切った際の時刻Ta、車両1がビーコン4の前面を横切った際の時刻Tbから、前記した(1)式を用いて前方を走行する車両との車間距離Labを計算する。車載ECU11は、車間距離Labを所定の台数だけ前方を走行する車両までの間に存在するそれぞれの車両間の車間距離と共に、一つの情報(これを車間距離情報と呼ぶ)として車載ECU11が備える記憶部(図示せず)に記憶する。
車載ECU11は、前記した処理を車両1がビーコン4の前面を横切る都度行う。その際、車載ECU11が備える記憶部には、車両1がビーコン4の前面を横切った際に獲得した車間距離情報を所定の回数分だけ、記憶しておくようにする。
車載ECU11は、記憶部に記憶されたそれぞれの車間距離情報を比較し、所定の条件を満たす場合、例えば、それぞれの車両間の車間距離が前回の値と比べて序序に小さくなる場合、各車両の走行速度が低下していることから、前方に渋滞が存在していると判断し、運転手に通知する。また、各車両の車間距離の低下が急激な場合には、追突の可能性があることから、アクセルやブレーキを自動的に動作させ、車両1の走行速度を低下させる。なお、本実施形態は、第2の実施形態を応用することにより、実施することもできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した第1〜第3の実施形態に限定されるものでなく、他の実施形態においても実施可能である。例えば、ビーコンを制限速度が切り替わった地点や工事区間の開始地点、終了地点に設置し、ビーコン情報にそのことを付加することにより、運転者に通知するなどの応用も可能である。
なお、第1の実施形態と同様に、第3の実施形態においても、ビーコンを道路の路面に設置することができ、同じ効果を得ることができる。また、車間距離測定装置に備えられ、前方を走行する車両から前方車両情報を受信するアンテナc16、ビーコン情報を受信するアンテナa13、及び後方を走行する車両に対して情報を送信するアンテナb15には、車両の側面に装備されるドアミラー内に備えられるアンテナ、車内に装備されるルームミラー内に備えられるアンテナ、またはドアに備えられるドアハンドル内に備えられるアンテナを利用することができる。
1 車両
11 車載ECU
12 表示部
13 アンテナa
14 通信回線
15 アンテナb
16 アンテナc
2 車輪
3 センサユニット
31 CPU
32 圧力センサ
33 温度センサ
34 電源
35 送受信部
351 センサ側アンテナ
4 路側送信装置(ビーコン)
41 記憶手段
42 時計
43 制御手段
44 送信手段
441 ビーコン側アンテナ
45 車両検知手段
11 車載ECU
12 表示部
13 アンテナa
14 通信回線
15 アンテナb
16 アンテナc
2 車輪
3 センサユニット
31 CPU
32 圧力センサ
33 温度センサ
34 電源
35 送受信部
351 センサ側アンテナ
4 路側送信装置(ビーコン)
41 記憶手段
42 時計
43 制御手段
44 送信手段
441 ビーコン側アンテナ
45 車両検知手段
Claims (6)
- 前方を走行する車両と自車両との車間距離測定装置であって、
前記前方を走行する車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と前記前方を走行する車両の走行速度とを少なくとも含み、前記前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、
前記自車両が前記路側送信装置の前面を横切った時刻を少なくとも含み、前記路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、
前記前方を走行する車両と前記自車両との車間距離を演算する演算手段と、
前記自車両が前記路側送信装置の前面を横切った時刻と前記自車両の走行速度とを少なくとも含む新しい前方車両情報を、後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする車間距離測定装置。 - 前方を走行する車両と自車両との車間距離測定装置であって、
前記前方を走行する車両の走行速度を少なくとも含み、前記前方を走行する車両から無線により送信された前方車両情報を受信する第1の受信手段と、
前記前方を走行する車両が路側送信装置の前面を横切った時刻と前記自車両が前記路側送信装置の前面を横切った時刻との時間差を少なくとも含み、前記路側送信装置から無線により送信された路側送信装置情報を受信する第2の受信手段と、
前記前方を走行する車両と前記自車両との車間距離を演算する演算手段と、
前記自車両の走行速度を少なくとも含む新しい前方車両情報を、後方を走行する車両へ無線により送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする車間距離測定装置。 - 前記第1の受信手段、前記第2の受信手段、前記演算手段、及び前記送信手段として、
タイヤの空気圧や空気の温度を測定して監視するために、車両に備えられているタイヤ空気圧監視システムが備える送信手段、受信手段、及び演算手段を用いること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の車間距離測定装置。 - 前記第1の受信手段のうちの電波を受信するアンテナが、
車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに装備されるドアハンドル内に備えられること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車間距離測定装置。 - 前記第2の受信手段のうちの電波を受信するアンテナが、
ドアに装備されるドアハンドル内に備えられること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車間距離測定装置。 - 前記送信手段のうちの電波を送信するアンテナが、
車両の側面に装備されるドアミラー内、車内に装備されるルームミラー内またはドアに装備されるドアハンドル内に備えられること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車間距離測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003432692A JP2005190307A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 車間距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003432692A JP2005190307A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 車間距離測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005190307A true JP2005190307A (ja) | 2005-07-14 |
Family
ID=34790315
Family Applications (1)
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JP2003432692A Pending JP2005190307A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 車間距離測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005190307A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013160560A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Denso Corp | 車間距離測定装置 |
JP2015204092A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 元浩 岡田 | 自動車用安全運行装置。 |
CN114413830A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-29 | 浙江大华技术股份有限公司 | 车辆的安全距离识别方法、装置、电子装置和存储介质 |
-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003432692A patent/JP2005190307A/ja active Pending
Cited By (3)
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JP2013160560A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Denso Corp | 車間距離測定装置 |
JP2015204092A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 元浩 岡田 | 自動車用安全運行装置。 |
CN114413830A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-29 | 浙江大华技术股份有限公司 | 车辆的安全距离识别方法、装置、电子装置和存储介质 |
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