通信控制装置、通信控制方法、以及车辆追踪行驶系统与流程

本发明涉及前车和后车非机械性地连结而进行追踪行驶的车辆追踪行驶系统中的通信控制装置、通信控制方法。

背景技术：

提供了各种各样的移动体中的通信控制装置，作为其中之一，例如已知专利文献1中公开的通信控制装置。在专利文献1中公开了移动体用通信装置和固定基站之间的通信，其中所述移动体用通信装置包括用于接收能够对天线的指向性进行控制的规定的电波的接收单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－80669号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

专利文献1是移动体用通信装置和固定基站之间的通信方式，关于如前车和后车非机械性地连结而进行追踪行驶的车辆追踪行驶系统中的通信那样追踪行驶中的移动体间的通信方式未予以考虑。一般而言，在作为移动体间的通信的车车间通信中，由于进行对于多个车辆的广播通信，所以使用广指向性(无指向性)的天线，但是由于进行csma/ca接入控制，所以容易受到来自电波到达范围内的其他车辆或路侧设备等同一频带的通信设备的干扰影响。因此，发生为避免通信冲突的等待时间而造成的延迟时间，为了抑制这种情况，考虑将电波辐射角缩小为窄角的手段。

但是，例如，作为追踪行驶特有的问题，存在如下的课题，即，在近距离的小半径轨道的追踪行驶中，对方车辆有可能脱离电波辐射范围。

用于解决课题的手段

本发明的目的在于，提供不论追踪行驶中的车车间的相对位置如何都能够得到良好的通信状态的通信控制装置、通信控制方法、以及车辆追踪行驶系统。

本发明若举出其一例，是一种通信控制装置，搭载于所述第一车辆和第二车辆非机械性地连结而进行追踪行驶的追踪行驶系统中的第一车辆，该通信控制装置构成为，基于所输入的第二车辆和第一车辆的相对位置信息，使第一车辆的天线的电波辐射具有朝向第二车辆的天线的指向性。

发明效果

根据本发明的一实施方式，不论追踪行驶中的车车间的相对位置如何，都能够得到良好的通信状态。

附图说明

图1是用于对实施例中的车辆追踪行驶系统中的课题及其解决手段进行说明的图。

图2是表示实施例中的电子方式的指向性控制的结构例的图。

图3是表示实施例中的物理方式的指向性控制的结构例的图。

图4是实施例中的车辆追踪行驶系统的结构框图。

图5是实施例中的车辆追踪行驶系统的其他结构框图。

具体实施方式

以下，使用附图，对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

图1是用于对本实施例中的车辆追踪行驶系统中的课题及其解决手段进行说明的图。

图1(a)表示在车辆追踪行驶系统中，1为前车，2为追踪前车1行驶的后车。在图1(a)中，在使用图中的4所示的一般的广指向性即无指向性的天线的情况下，后车2的通信装置的天线的指向性容易受到来自其他通信设备的干扰影响。因此，为了抑制这种情况，考虑使用将电波辐射角缩小为窄角后的图中的5所示的窄指向性天线。但是，在追踪行驶中，在车车间为近距离且在小半径轨道3上如图中的空心箭头所示那样进行追踪行驶的情况下，存在前车1脱离后车2的窄指向性天线的电波辐射范围的课题。

因此，在本实施例中，如图1(b)所示，构成为，根据前车1和后车2的相对距离、相对速度、相对角度的信息、即相对位置信息，使后车2的通信装置的电波辐射方向具有如图中的实线箭头所示朝向前车1的指向性，即，构成为动态地进行可变控制。由此，不论车辆追踪行驶系统中的车车间的相对位置如何，都能够抑制来自其他通信设备的干扰影响，得到良好的通信状态。使指向性动态可变的手段可以是根据相对位置信息而对指向性不同的多个天线进行切换那样的电子方式，也可以设为包括物理的可动部的方式。

图2是表示本实施例中的电子方式的指向性控制的结构例的图。在图2(a)中，指向性天线33由多个具有不同的指向性的振子天线at1～atn构成，天线指向性控制部30具有存储天线的指向性图案的天线指向性图案存储部31，并具有根据相对位置信息来选择并切换具有朝向对方车辆的方向的指向性的天线的天线切换部32。作为由多个不同的指向性的振子天线构成的天线，例如举出阵列天线。图2(b)是天线辐射图案的例子，表示各振子天线at1～atn的辐射图案，可以选择具有朝向对方车辆的方向的指向性的振子天线，也可以使用选择多个振子天线进行组合而合成的辐射图案。由此，通过所选择的振子天线的组合，电波辐射的范围变得能够进行调整，因此即使是在电波状态差的环境中，也可良好地朝向对方车辆发送本车辆的相对位置信息。这样的电子方式的指向性控制部的特征在于，由于不具有旋转机构这样的可动部，所以耐久性高，此外天线设置的自由度高。

图3是表示本实施例中的物理方式的指向性控制的结构例的图。在图3中，指向性天线44包括电动机等可动机构部43和天线旋转角控制部42，根据相对位置信息使天线朝向对方车辆的方向旋转。

另外，上述关于无线通信进行了记载，但是可见光通信也能够进行对应。在可见光通信中，通过对发送器和接收器的光轴进行可动调整而能够进行对应。即，在可见光通信中，为了避免环境光的影响，必须使用视角窄的透镜来将led光会聚并接收，但是在车辆这样的移动体的情况下，需要使透镜朝向led的方向的摇摆机构(光轴调整)等的物理方式的控制。

这样的物理方式的指向性控制部的特征在于，与结构复杂的阵列天线相比结构简单，且能够以低价格实现。

图4是本实施例中的车辆追踪行驶系统的结构框图。在图4中，前车1包括处理前车信息的前车信息处理部14，并具有发送前车信息的通信部15，该前车信息由驾驶员6进行操作的加速器11、制动器brake12、转向器13的操作量的操作信息、或车速或加速度等行驶状态量或车辆规格信息构成。此外，通信部15具有天线指向性控制部10以及指向性天线16，该天线指向性控制部10是在图2或图3中说明过的电子方式的天线指向性控制部30或者物理方式的天线指向性控制部40的其中一个。

后车2包括：通信部21，接收从前车1发送的前车信息；前车识别部22，获取与前车1的相对距离、相对速度、相对角度等前车识别信息；目标轨道生成部23，基于接收到的前车信息、以及前车识别部22的信息，生成用于追踪前车的行驶轨道的目标轨道；车辆运动控制部24，计算本车的车辆运动的控制指令，以使在目标轨道上进行追踪行驶；以及致动器控制部25，根据车辆运动控制部24的控制指令，计算并输出与转向以及制动、驱动有关的发动机或者驱动马达等驱动系统26、制动器27、转向器28的控制量。

此外，目标轨道生成部23具有计算前车1和本车的相对距离、相对速度、相对角度的信息即相对位置信息的相对位置信息计算部29，将计算出的相对位置信息经由通信部21发送给前车1。此外，通信部21具有天线指向性控制部20以及指向性天线50，该天线指向性控制部20是在图2或图3中说明过的电子方式的天线指向性控制部30或者物理方式的天线指向性控制部40的其中一个。

后车2的天线指向性控制部20根据相对位置信息计算部29计算出的相对位置信息，动态地进行可变控制以使通信部21的指向性天线50的天线电波辐射方向具有朝向前车1的指向性。此外，根据从后车2的通信部21发送的相对位置信息，前车1的天线指向性控制部10动态地进行可变控制以使指向性天线16的天线电波辐射方向具有朝向后车2的指向性。

另外，前车识别部22可以通过车车间通信来获取前车识别信息，也可以通过作为立体相机或激光雷达等形状识别装置的外界识别部来获取前车识别信息。

此外，在图4中，后车和前车分别包括天线指向性控制部，动态地进行可变控制以使天线电波辐射方向具有彼此朝向对方车辆的指向性，但是也可以只在后车、或者只在前车设置天线指向性控制部。在后车和前车这双方设置天线指向性控制部的优点在于，通过使各自具有朝向对方车辆的方向的指向性，对于周围的电波干扰的抑制效果进一步提高。此外，例如，在将3台以上的车辆连结进行追踪行驶的情况下，开头车辆能够朝向后续的车辆进行指向性控制，第二台车以后的后续车辆能够朝向前方车辆进行指向性控制。

此外，在上述说明中，设通信部中包含指向性天线和天线指向性控制部而进行了说明，但是这些也可以与通信部分立。通过设为分立而设为外接，可以不依赖于系统而得到类似的效果。

图5是本实施例中的车辆追踪行驶系统的其他结构框图。在图5中，对与图4相同的功能标注同一标号，省略其说明。在图5中，与图4的不同点在于将相对位置信息计算部设置于前车这一点。在图5中，前车1具有获取与后车2的相对距离、相对速度、相对角度等后车识别信息的后车识别部17以及计算后车2和本车的相对位置信息的相对位置信息计算部18，根据计算出的相对位置信息，前车1的天线指向性控制部10动态地进行可变控制以使指向性天线16的天线电波辐射方向具有朝向后车2的指向性。

此外，从前车1将前车信息和相对位置信息经由通信部15发送给后车2。后车2根据从前车1发送的相对位置信息，动态地进行可变控制以使通信部21的指向性天线50的天线电波辐射方向具有朝向前车1的指向性。

如以上，本实施例通过根据车辆追踪行驶系统中的追踪行驶中的前车和后车的相对位置信息，动态地对指向性天线的指向性进行可变控制以使天线电波辐射方向具有朝向对方车辆的指向性，从而能够抑制来自其他通信设备的干扰影响。

关于以上实施例进行了说明，但是本发明不限定于上述的实施例，可以包含各种各样的变形例。例如，为了对本发明进行容易理解的说明而对上述的实施例进行了详细说明，不限定于必定包括说明过的全部结构。此外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，此外，还能够在某个实施例的结构中加入其他实施例的结构。此外，还能够关于各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。

本申请要求基于2018年2月23日申请的日本专利申请第2018－30544号的优先权。包含2018年2月23日申请的日本专利申请第2018－30544号的说明书、权利要求书、附图、以及摘要的全部公开内容通过参照而整体并入本申请中。

标号说明

1：前车，2：后车，10、20、30、40：天线指向性控制部，15、21：通信部，16、33、44、50：指向性天线，17：后车识别部，18、29：相对位置信息计算部，22：前车识别部。