JP2005190307A - 車間距離測定装置 - Google Patents

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

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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。

車両に搭載した車間距離測定装置の構成を示す図である。 車間距離測定装置（ビーコン）の構成を示す図である。 （ａ）は、車両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である。 （ｂ）は、（ａ）の後、前方を走行する車両がビーコン情報を車両へ送信する状況を示す概念図である。 （ｃ）は、（ｂ）の後、車両がビーコンの前面を横切る状況を示す概念図である。 第１の実施形態における車間距離測定装置と路側送信装置（ビーコン）の動作を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態における車間距離測定装置と路側送信装置（ビーコン）の動作を説明するためのフローチャートである。 車両に搭載したＴＰＭＳの装置構成を示す図である。 センサユニットの構成を示す図である。

符号の説明

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。

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