專利名稱：移動體通信裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種分別裝載在多個移動體上并在各移動體之間相互交換信息的移動體通信裝置，特別是涉及一種在多臺車輛之間交換移動相關信息的通信裝置。
背景技術：
從以前開始，公知有在多臺車輛之間收發信號而交換各種信息的通信裝置，例如，在專利文獻1中公開有能夠在多臺車輛之間進行信息通信的車輛間通信系統。在該專利文獻1提出的系統中，各車輛通過作為駕駛支援用機構而裝載在自身車輛上的駕駛支援用攝像機拍攝自身車輛周圍的圖像，并基于拍攝到的周圍圖像來檢測出自身車輛周圍的交通狀況等行駛相關信息，再將其以無線的方式向其它車輛發送。
另一方面，作為移動體通信的技術，公知有通過由多個移動體來中繼信號，而實現了在相互之間無法直接進行通信的移動體之間進行通信的多次反射無線網絡技術。還有，已經開發出構筑各種多次反射無線網絡的路徑的路由協議。
專利文獻1JP特開2001-283381號公報根據上述專利文獻1中所記載的裝置，當一輛車檢測出交通狀況或異常狀態時，該檢測車輛能夠對位于無線發送可能范圍內的全體車輛發送這些信息。然而，一般來說，由于在使用于車輛間的通信系統的無線通信中使用高頻信號，所以，當存在遮蔽信號的通信障礙物、例如建筑物等時，會難以對隱藏在其影子里的車輛進行通信。
與此相對，若利用構筑上述多次反射無線網絡的路徑的路由協議，則在移動體之間、即使對無法直接發送信號的移動體，也能夠通過由其它的移動體進行中繼來進行通信。例如，亦可適用在處于因存在建筑物等而無法直接收發信號的狀態下的車輛之間的通信。但是，在車輛等移動體中的多次反射無線網絡中，由于無序地發生跳躍，故路徑的收斂花費時間，所以通信效率變差。

發明內容
因此，本發明的目的在于，在分別裝載在多個移動體上并在各移動體之間相互交換信息的移動體通信裝置中，即使在多個移動體之間存在通信障礙物，也能夠通過適當的移動體的移動體通信裝置進行中繼處理，從而收發適當的信息。
為了達成上述目的，本發明提供一種移動體通信裝置，它分別裝載在多個移動體上并在各移動體之間相互交換信息，其特征在于，具備周圍環境檢測機構，其檢測出周圍的環境；中繼適合與否判定機構，其基于該周圍環境檢測機構的檢測結果來判定是否適合進行中繼；第一發送處理機構，其發送第一信號，該第一信號包含表示上述移動體的狀態的信息以及上述中繼適合與否判定機構的判定結果信息；第一接收處理機構，其接收該第一發送處理機構發送了的第一信號，并將該第一信號依次存儲到存儲機構中；第二發送處理機構，其基于被存儲在上述存儲機構中的信息來判定可否進行中繼，并發送第二信號，該第二信號包含指定了應進行中繼請求的移動體的信息；第二接收處理機構，其接收該第二發送處理機構發送的第二信號并判定有無上述中繼請求，并且對通過上述第一發送處理機構發送了上述中繼請求的移動體進行中繼處理。
在上述移動體通信裝置中，上述周圍環境檢測機構可為包含裝載在上述移動體上的攝像機構的檢測機構。還有，上述移動體是車輛，特別是汽車，而表示上述移動體狀態的信息是例如表示有關作為移動體的車輛的自身車輛位置以及行駛狀態的車輛信息。
還有，上述第一發送處理機構、第二發送處理機構、第一接收處理機構、以及第二接收處理機構能夠由分別裝載在上述多個移動體上的無線收發機構成。
由于本發明以上述的方式構成，故能獲得以下的效果。即，在本發明的移動體通信裝置中，由于能夠選擇周圍沒有通信障礙物的移動體的移動體通信裝置作為中繼對象，所以能夠高效地收發適當的信息。也就是說，即使在由于遮蔽收發信號的通信障礙物而無法直接進行通信的移動體之間，也與各種移動體無序地進行中繼時相比，能夠非常高效地收發信息。
若根據本發明的周圍環境檢測機構，則通過由攝像機構拍攝移動體的周圍，而能夠以簡單的構成檢測出有無通信障礙物，進而，若根據本發明的周圍環境檢測機構，則能夠以簡單的構成適當地進行收發信息。


圖1是表示本發明的移動體通信裝置的一個實施方式的構成的方框圖。
圖2是表示包含本發明的一個實施方式中的移動體通信裝置的具體構成例的方框圖。
圖3是表示本發明的一個實施方式中的移動體通信裝置的通信狀態的一例的俯視圖。
圖4是表示本發明的一個實施方式中的信息發送處理的主程序的流程圖。
圖5是表示本發明的一個實施方式中的跳躍判定處理的流程圖。
圖6是表示本發明的一個實施方式中的中繼請求制作處理的流程圖。
圖7是表示本發明的一個實施方式中的信息接收處理的主程序的流程圖。
圖8是表示本發明的一個實施方式中的中繼處理的流程圖。
圖9是表示利用以往的移動體通信裝置的通信狀態的一例的俯視圖。
具體實施例方式
下面，針對由上述結構構成的本發明的移動體通信裝置的一個具體實施方式
，參照附圖進行說明。在圖1中，作為移動體使用車輛，且以如下的方式構成的移動體通信裝置分別裝載在多臺車輛上，并以后述的方式進行車輛間通信。例如，具有以下構成的移動體通信裝置分別裝載在作為移動體的各車輛、即在圖1中以點劃線表示的車輛A以及車輛C上。即，例如在車輛A中構成有檢測出周圍環境的周圍環境檢測機構SD；基于該周圍環境檢測機構SD的檢測結果，來判定是否適合進行中繼的中繼適合與否判定機構TR；發送包含表示車輛(車輛A)的狀態的信息以及中繼適合與否判定機構TR的判定結果信息的第一信號(S1)的第一發送處理機構T1。還構成有接收第一發送處理機構T1發送的第一信號(S1)，并將其依次存儲到存儲機構MR中的第一接收處理機構R1；基于被存儲在存儲機構MR中的信息來判定可否進行中繼，并發送包含指定了應請求中繼的車輛(例如車輛C)的信息的第二信號(S2)的第二發送處理機構T2；以及接收該第二發送處理機構T2發送的第二信號(S2)并判定有無中繼請求，并且對通過第一發送處理機構T1發送了中繼請求的(自身車量以外的)車輛(例如車輛C)進行中繼處理的第二接收處理機構R2，并且，如圖1所示，與具有相同構成的車輛C之間進行收發信息。還有，第一信號(S1)以及第二信號(S2)并不一定必須為分別獨立的信號，亦可使這兩者的功能包含在如后述那樣以規定的周期進行收發的收發信號中。
上述的周圍環境檢測機構SD包括攝像機構CM，并且，例如安裝在車輛的前端附近，從而能夠拍攝車輛前方以及規定角度的左右方向的圖像。還有，第一及第二發送處理機構T1及T2與第一及第二接收處理機構R1及R2，像以下所說明那樣，能夠由無線收發機構成。還有，上述的各機構能夠由圖2所示的各裝置來構成。
圖2是表示包含上述各機構的移動體通信裝置的具體構成的一例的方框圖，并且，本實施方式的移動體通信裝置10具備無線收發機11及收發裝置(收發ECU)16(上述發送處理機構及接收處理機構)、攝像機13(攝像機構)及圖像處理裝置14(周圍環境檢測機構)、與處理裝置(處理ECU)15(上述發送處理機構及接收處理機構)及存儲器18(存儲機構)。還有，在移動體通信裝置10的處理ECU15連接有導航裝置21與顯示裝置22。
無線收發機11是通過無線通信(收發信息)進行信息交換的裝置，其通過天線17，能夠與相對自身車量的位置而位于信號能夠達到的范圍內的其它車輛之間進行信息交換，該信號能夠達到的范圍是由預先設定好的無線通信的輸出值所決定的。用無線收發機11接收到的信息由收發ECU16來進行處理，并根據需要輸出到處理ECU15。還有，從無線收發機11，對位于可進行無線通信的范圍內的全體其它車輛直接發送各種信息。
作為從無線收發機11發送的信息，有表示車輛的狀態的信息，例如表示自身車輛的位置以及行駛狀態的車輛信息。在表示自身車輛位置的信息中包括由導航裝置21檢測出的自身車輛的現在位置(經度、緯度，以下稱為自身車輛位置)以及自身車輛的前進方向，而在表示自身車輛的行駛狀態的信息中包括由車速傳感器23檢測出的車速。還有，由攝像機13拍攝的圖像也能夠包含在車輛信息中。通過處理ECU15向收發ECU16供給這些自身車輛位置、前進方向以及車速等信息，并將這些信息歸納起來而作為附有自身車輛的車輛ID與數據序號的車輛信息，并每隔規定時間進行發送。還有，在車輛信息數據中會自動地附加數據轉送數。向有關自身車輛的車輛信息最初發送的數據附加n(例如，4、5等的整數)，而向從接收到該車輛信息的車輛轉送的數據附加(n-1)的編號，并將其作為該數據轉送數。也就是說，每進行一次轉送，就會依次附加減少了1的數據轉送數。還有，在收發ECU16中，當接收到的信息的數據轉送數比0大時，對此信息進行中繼·轉送(跳躍)。
攝像機13安裝在例如車輛的前端附近，而能夠拍攝前方以及規定角度的左右方向的圖像，并將所拍攝的圖像的影像信號輸出到圖像處理裝置14。圖像處理裝置14基于從攝像機13輸入的圖像信號，能夠判定特別是在自身車輛的左右方向的周圍有無建筑物及墻壁等遮蔽無線信號的通信障礙物。作為該判定方法，通過基于例如包含在圖像信號中的亮度變化的分布求出周邊環境的復雜度來進行判定。也就是說，將拍攝圖像分割設定成多塊區域，并且，直到在所設定的各區域內的各像素的亮度值被判斷為均等為止，重復進行分割區域而設定新的區域的操作。然后，基于各像素的亮度值變成均勻的區域的數來計算出環境的復雜度，并且，當該復雜度比規定的設定值大時，判定為在自身車輛的周圍有通信障礙物，并將該判定結果輸出到處理ECU15。還有，由于該判定方法詳細記載在例如JP特開2003-67727號公報中，故省略其詳細的說明。
如上所述，在本實施方式中，周圍環境檢測機構由攝像機13以及圖像處理機構14構成，并能夠以這樣簡單的構成判定有無通信障礙物。還有，作為用于求出周邊環境的復雜度的方法，并不僅限于基于上述亮度的方法，亦可基于包含在圖像信號中的明度、色調、色彩飽和度、以及濃度等的方法。作為判定有無通信障礙物的機構，并不僅限于上述圖像處理，而存在各種方式，還有，亦可不使用圖像，而使用激光、紅外線、聲納等判定有無通信障礙物。
處理ECU15通過由RAM(隨機存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)、CPU(中央處理器)等構成的數字計算機構成，并且，能夠基于圖像處理裝置14的輸出(在自身車輛周圍有無通信障礙物)，來如后所述地判定是否適合進行中繼(是否適合進行跳躍)。進而，在顯示裝置22上顯示由攝像機13拍攝的圖像，或者，除了具有基于從收發ECU16輸入的其它車輛的車輛信息來在顯示裝置22上顯示自身車輛周圍環境的功能外，還具有各種處理功能。還有，亦可不用圖像處理裝置14而用處理ECU15進行有無通信障礙物的判定。而且，圖像處理裝置14、處理ECU15以及收發ECU16中的處理分工并不僅限于上述形式，亦可根據設計的方便等進行自由的設定。
還有，導航裝置21具備地圖數據庫21a、導航ECU21b以及現在位置檢測裝置21c。現在位置檢測裝置21c接收來自多個GPS衛星的電波并檢測自身車輛的現在位置，而且，導航ECU21b獲取由現在位置檢測裝置21c測量到的現在位置，并基于該位置來檢測出自身車輛的前進方向。車速傳感器23檢測出例如變速箱的脈沖，并將其作為車速信號而供給到處理ECU15。
顯示裝置22是配設在例如車輛的儀表面板附近的顯示器(未圖示)，并且，通常具備作為導航裝置21的顯示器的功能，而能夠通過處理ECU15來切換作為導航裝置21的圖像與其他圖像、例如表示基于其它車輛的車輛信息的自身車輛的周圍環境的圖像、及由攝像機13拍攝的圖像。
具有上述構成的移動體通信裝置10裝載在多個車輛上，而在各車輛的圖像處理裝置14、處理ECU15以及收發ECU16中以規定的周期重復執行如圖4至圖8所示的信息的收發處理。首先，圖4是表示信息發送處理的主程序的流程圖，其包括圖5及圖6中的子程序，并執行由圖1中的第一及第二發送處理機構T1及T2的處理。而且，圖7是表示信息接收處理的主程序的流程圖，其包括圖8中的子程序，并指行由圖1中的第一及第二接收處理機構R1及R2的處理。還有，由于圖4至圖8所示的收發處理是將作為各車輛中的第一及第二發送處理機構T1及T2與第一及第二接收處理機構R1及R2的處理歸納在一起的，故作為自身車輛的處理與作為其它車輛的處理被混在一起，所以下面參照圖3進行說明。例如，作為自身車輛的處理表示圖3的車輛A中的處理，而作為其它車輛的處理表示圖3的車輛C中的處理。
在圖4中，首先在步驟101輸入自身車輛位置、前進方向以及車速等車輛信息。然后，在步驟102判定是否適合進行跳躍(中繼·轉送)的同時，在步驟103進行中繼請求制作處理，并在步驟104發送這些結果。由第一發送處理機構T1來運行步驟102中的跳躍判定，并以圖5所示的方式進行處理。即，在圖5的步驟201中，通過圖2的攝像機13作為圖像而檢測出自身車輛的周邊環境(例如，前方、側方、后方或全周圍的環境)，并在步驟202，基于該圖像信號來判定周邊環境是否良好(周邊環境是否開放)。例如，如果像圖3的車輛C那樣處于沒有通信障礙物(在圖3中以斜線表示的建筑物等)的狀態，就判定為適合進行跳躍，從而進入步驟203，并設置適合跳躍標記(1)。與此相對，如果像圖3的車輛A那樣處于存在通信障礙物的狀態，就判定為不適合進行跳躍，從而進入步驟204，并清除適合跳躍標記(0)。這些適合跳躍標記的有無相當于可否中繼的判定結果，將其與上述車輛ID及數據序號一起(在圖4的步驟104)，作為車輛信息而向周圍車輛進行發送。
其次，由第二發送處理機構T2，以圖6所示的方式進行圖4的步驟103中的中繼請求制作處理。即，在步驟301中，將作為可否中繼的判定結果的適合跳躍標記的有無讀入到構成在存儲器18(存儲機構)內的各車輛的車輛圖表中。例如，對于圖3中的車輛A將適合跳躍標記記錄為(0)，對于車輛C將適合跳躍標記記錄為(1)。
接著，在步驟302中，判定位于規定范圍內(例如，以車輛A為基準，位于由預先設定好的無線通信的輸出值所決定的信號能夠達到的范圍(圖3的Za)內、且位于鄰近范圍(圖3的Zp)以外)的其它車輛中有無具有適合跳躍標記(1)的車輛。例如，若以車輛A為基準，則在信號能夠達到的范圍(Za)內存在車輛B、C及E，但是，由于車輛B及車輛E處在范圍Zp內而將其排除掉，故滿足兩個條件并具有適合跳躍標記(1)的車輛僅剩下車輛C，所以指定車輛C作為中繼請求車輛，并返回圖4的主程序。還有，該指定為中繼請求車輛的信息也作為車輛信息(在圖4的步驟104)進行發送。
另一方面，如果判定為不存在滿足步驟302的條件的車輛，就進入步驟304，并判定為無中繼請求車輛而返回主程序。還有，步驟302的條件中的上述鄰近范圍(圖3的Zp)以從自身車輛起的規定距離為基準進行設定即可，但進一步存在多臺該車輛時，例如亦可選擇在信號能夠達到的范圍(Za)內離自身車輛最遠的車輛而指定該鄰近范圍，并且能夠設定成各種形式的選擇條件。
圖7是表示信息接收處理的主程序的流程圖，而且，在第二接收處理機構R2，以圖8所示的方式執行步驟401中的中繼處理。首先，在步驟501中判定有無中繼請求。還有，由于在上述車輛信息中包含有是否需要中繼請求的信息，所以能夠基于該信息來判定有無中繼請求。當在步驟501中判定為有中繼請求時，進入需要中繼請求的步驟502。在步驟502中，從其它車輛發送過來的車輛信息中判定出中繼請求車輛是否為自身車輛。當判定為中繼請求車輛是自身車輛時，在步驟503中進行中繼請求的處理，而當判定為中繼請求車輛不是自身車輛時，對發送過來的信息不進行中繼。
例如，在圖3中，當車輛A希望對周邊環境良好的車輛C進行中繼請求時，車輛A將車輛C作為中繼請求車輛并將中繼請求車輛的信息包含到車輛信息中。在圖3中，對車輛A來說，接收到車輛A的發送信息的車輛C是其它車輛，但是，在進行信息的中繼時其為其它車輛，可信息被中繼時其會成為自身車輛，并且在車輛C中進行中繼處理。即，在圖8的步驟503中，從車輛C的第二接收處理機構R2向第一發送處理機構T1進行中繼請求。但是，假如即使周邊環境不如車輛C良好的車輛H接收到了來自車輛A的信息，可由于車輛H不是作為傳達來自車輛A的信息的車輛的中繼請求車輛，并且也沒有包含在車輛信息中，所以不會通過車輛H來進行來自車輛A的信息的中繼處理。而且，在步驟503中，對應上述中繼請求，從第一發送處理機構T1發送例如作為周圍環境檢測機構SD的檢測結果的、由車輛C拍攝到的攝像機圖像，并例如由車輛A的第二接收處理機構R1接收。
并且，由于車輛A能夠在圖2的顯示裝置22上顯示出在圖3中以空心箭頭所示的方式越過跟前的車輛B而位于前方的車輛C上拍攝到的圖像，所以與跟前的車輛B相比，能夠事先確認到處于格外大范圍(圖3中的Zc)中的開放環境。圖9表示具備以往的移動體通信裝置的車輛A中的通信狀況，其中，雖然能夠與車輛B、C、D以及E進行收發信息，但卻不能與此外的車輛進行收發信息。因此，若與圖3進行對比則可知，在以往的移動體通信裝置中無法期待利用中繼處理的效果。與此相對，根據本實施方式的移動體通信裝置，即使在多臺車輛A至K之間存在建筑物等通信障礙物，也能夠通過適當車輛的移動體通信裝置進行中繼處理來收發適當的信息。
權利要求
1.一種移動體通信裝置，分別裝載在多個移動體上并在各移動體之間相互交換信息，其特征在于，具有周圍環境檢測機構，其檢測出周圍的環境；中繼適合與否判定機構，其基于該周圍環境檢測機構的檢測結果來判定是否適合進行中繼；第一發送處理機構，其發送第一信號，該第一信號包含表示上述移動體的狀態的信息以及上述中繼適合與否判定機構的判定結果信息；第一接收處理機構，其接收該第一發送處理機構發送了的第一信號，并將該第一信號依次存儲到存儲機構中；第二發送處理機構，其基于被存儲在上述存儲機構中的信息來判定可否進行中繼，并發送第二信號，該第二信號包含指定了應進行中繼請求的移動體的信息；第二接收處理機構，其接收該第二發送處理機構發送的第二信號并判定有無上述中繼請求，并且對通過上述第一發送處理機構發送了上述中繼請求的移動體進行中繼處理。
2.根據權利要求1所述的移動體通信裝置，其特征在于上述周圍環境檢測機構包含裝載在上述移動體上的攝像機構。
3.根據權利要求1或2所述的移動體通信裝置，其特征在于上述第一發送處理機構、第二發送處理機構、第一接收處理機構、以及第二接收處理機構由分別裝載在上述多個移動體上的無線收發機構成。
4.根據權利要求1所述的移動體通信裝置，其特征在于在處理裝置(15)中進行上述中繼適合與否的判定，并且該處理裝置連接于導航裝置及顯示裝置。
5.根據權利要求1所述的移動體通信裝置，其特征在于表示上述移動體的狀態的信息是表示由上述導航裝置檢測出的自身移動體的現在位置、前進方向以及行駛狀態的移動體信息。
6.根據權利要求5所述的移動體通信裝置，其特征在于有關自身移動體位置、前進方向以及移動體速度的信息附有自身移動體的移動體ID與數據序號，并且每隔規定時間通過上述第一發送處理機構發送上述第一信號。
7.根據權利要求3所述的移動體通信裝置，其特征在于上述周邊環境檢測機構為攝像機，并且通過來自該攝像機的圖像信號來判定在自身移動體的周圍有無遮蔽無線信號的通信障礙物。
8.根據權利要求7所述的移動體通信裝置，其特征在于上述中繼適合與否判定機構，當不存在上述通信障礙物時判斷為適合進行中繼，而當存在上述通信障礙物時判斷為不適合進行中繼。
9.根據權利要求1所述的移動體通信裝置，其特征在于上述中繼適合與否判定機構對位于以自身移動體為中心、從第一范圍(Za)開始到比該第一范圍更狹小的第二范圍(Zp)為止的范圍內的其它移動體判定是否適合進行中繼。
10.根據權利要求9所述的移動體通信裝置，其特征在于將由上述中繼適合與否判定機構判定為適合進行中繼的移動體，指定為中繼請求移動體。
全文摘要
一種移動體通信裝置，其即使在多個移動體之間存在通信障礙物，也可通過適當的移動體進行中繼處理。在各車輛中具備檢測出周圍環境的周圍環境檢測機構(SD)、基于該檢測結果來判定是否適合進行中繼的中繼適合與否判定機構(TR)、與表示車輛狀態的信息一起發送中繼適合與否的判定結果的第一發送處理機構(T1)、接收該發送信息并將其依次存儲到存儲機構(MR)中的第一接收處理機構(R1)。還具備基于被存儲的信息來判定可否進行中繼，并指定應進行中繼請求的車輛而發送中繼請求的第二發送處理機構(T2)；接收該發送信息并判定有無中繼請求，并且對發送了中繼請求的(自身車輛以外的)車輛進行中繼處理的第二接收處理機構(R2)。
文檔編號G08G1/09GK1822522SQ20061000851
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月16日 優先權日2005年2月16日
發明者小西圭睦, 山本泰正, 丹羽榮二 申請人:愛信精機株式會社