CN101882381A - 车辆通信装置 - Google Patents

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藤城孝宏
堀田勇树
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Abstract

提供一种车辆通信装置，即使周围其它车辆多，也能够抑制发生存在超过可通信的网络的收容台数的车辆的情形，且能够保证与其它车辆的通信。在判断为进入车队时，进行将通信强度降低到如下程度的控制：能够保证本车辆前后的假想区域(103，104)中存在超过阈值数的其它车辆时与该假想区域内距离最远的其它车辆间的通信。即使进入车队而周围的其它车辆多，也能够缩小发送范围，减少进入该范围的车辆数目，所以能够抑制发生存在超过可避免无线通信冲突的网络的收容台数的车辆的情形。而且，由于即使通信强度降低，也维持能够保证与进入假想区域的最远的其它车辆间的通信的发送输出，所以不会因不能与其它车辆通信而不能进行车辆的运行支持。

Description

车辆通信装置
技术领域
本发明涉及在车辆上搭载且用于与其它车辆通信的车辆通信装置，涉及例如用于防止车辆碰撞的有效技术。
背景技术
为了实现道路交通的安全运行支持和高效，广泛使用高度道路交通系统(ITS)。作为安全运行支持服务的一种，研究了通过使正在行驶的附近的各车辆上搭载的车辆通信装置相互进行无线通信而提供本车辆的行驶状态，来对驾驶员进行避免交通碰撞事故的警告的服务。这样的由车辆通信装置构成的车辆间通信网络，与便携电话等中使用的由基站进行控制的网络方式不同，通过不借助于基站而自控地形成网络进行通信。在该车辆间通信网络中，各车辆的车辆通信装置与其它车辆的车辆通信装置交换车辆的ID以及本车辆的位置、速度、移动方向等的表示车辆的行驶状态的车辆行驶信息。车辆行驶信息被变换成信息块即数据组，从天线作为发送信号被发送。
该发送信号到达的范围是车辆通信装置的通信范围。车辆通信装置向通信范围内的所有车辆发送信号被称为广播(broadcast)。通过只用同一无线频道进行广播，在通信范围内的周边的车辆之间能够接收来自通信范围内的车辆的行驶状态，用这些信息进行安全运行支持服务。
在车辆间进行通信时，由于多个车辆通信装置之间共用无线频道，所以在通信范围内能够发送信息的只有一台，而其它的通信装置只能进行接收。因此，如果多个通信装置同时进行通信，则存在因产生被称为“无线冲突”的信号的冲突现象，发送中的数据组受损而通信失败的问题。
由于为了提供安全运行支持服务而进行车辆间通信，所以即使在通信范围内存在许多车辆也能无障碍地进行通信是很重要的。在此，把本车辆的通信范围内定义为本车辆网络。求本车辆网络内能够收容的最大可收容台数N。
首先，在求数据的发送时间Ts时，根据数据的发送周期Td、发送速度Vx、在通信范围内进行通信的数据量Dx求出数据组的发送时间Ts0＝Dx/Vx。另外，在开始通信时，在确认了其它通信装置未进行通信之后进行发送信号的称为CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路访问)的无线冲突避免技术中，求上述无线频道的未使用确认所需的时间和收发切换所需的时间之和Ts1。以Ts＝Ts0+Ts1的方式求出数据的发送时间。由此，作为N＝Td/Ts求出通信范围内的本车辆网络能够收容的最大车辆台数。例如，如果根据Td＝50ms、Dx＝1024比特(＝数据组量128×8比特)、Vx＝1Mbps求出的Ts0＝0.01024ms、Ts1＝1ms，则最大可收容台数N为49台。
例如，在车辆陷入拥堵时，出现存在超过最大可收容台数的车辆，网络的通信范围内的各车辆间的通信有困难的问题。
因此，还研究了通过改变发送输出强度、发送周期来减少无线冲突。在此，发送输出强度是指车辆间无线装置上设定的输出电压值。发送周期指车辆通信装置发送的数据组的发送周期。
由于如果数据组的发送周期增长则各通信装置的数据组发送频率减小，所以能够期待减少无线冲突的效果。另外，如果在减少发送输出时使通信范围变窄，则能够期待减少通信范围内的车辆台数、减少无线冲突的效果。但是，如果为了避免冲突等的安全运行支持的目的而过分延长发送周期，则出现收不到冲突防止所需的车辆行驶信息的问题。例如，如果比较发送车辆行驶信息的发送周期为每1秒和每0.1秒，则以时速60km前进的车辆在1秒内前进16.6m，在0.1秒内前进1.6m。按照预定的周期周期性地获得的车辆的位置信息为每16.6m和每1.6m获得一次，用于获得其它车辆的位置而进行冲突避免的精度有很大的不同。
另外，如果无限制地减小发送范围，则得不到交通安全支持所必需的通信范围，存在收不到仅能够提供交通碰撞事故避免服务的范围的周边的车辆行驶信息的问题。
针对上述发送输出强度和发送周期的问题，例如，在专利文献1中，在车辆上搭载的无线通信机中内设微计算机，向微计算机输入行驶速度V，计算随着行驶速度V增大而缩短的发送周期Td和增大的通信输出，以该发送周期Td发送行驶状态等的与车辆有关的信息。因此，能够确保必需的通信，且能够减轻通信拥堵。
<专利文献1>日本特开2008-245268号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
上述专利文献1记载的以本车辆的速度进行发送输出控制的情况下，构成因拥堵等而低速的车队的车辆上搭载的车辆通信装置减小发送输出强度。由于上述构成低速车队的车辆的通信范围缩小，所以发生构成上述车队的车辆行驶信息到达不了从上述车辆的通信范围外即车队外接近的车辆的问题，存在在防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务的提供中出现障碍的问题。
本发明的目的在于提供即使在车队周围其它车辆多，也能够抑制存在超过可通信的网络的收容台数的车辆这样的情形的发生、且能够保证与其它车辆的通信，能够有助于提供高质量的防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务的车辆通信装置。
本发明的上述和其它的目的和新颖特征从本说明书的描述和附图可以清楚地看出。
(用来解决问题的手段)
如果简要地说明本申请中公开的发明中的代表性方案的概要，则如下所述。
即，在判断为本车辆进入车队时，进行将通信强度降低到如下程度的控制：即使在本车辆的前后存在许多其它车辆，也能够保证在假想区域内存在超过阈值数的其它车辆时与该假想区域内距离最远的其它车辆间的通信。因此，即使车队周围的其它车辆增多，也能够缩小发送范围，减少进入该范围的车辆的数目，所以能够抑制存在超过可避免无线通信冲突的网络的收容台数的车辆这样的情形的发生。而且，由于即使通信强度降低，也维持能够保证与进入假想区域的最远的其它车辆间的通信的发送输出，所以不会因不能与其它车辆通信而不能进行车辆的运行支持。通过对进入车队的各车辆以与上述相同的协议进行通信强度的控制，可以提供高质量的防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务。
(发明的效果)
如果简要地说明通过本申请中公开的发明中的代表性方案所获得的效果，则如下所述。
即，即使在车队周围的其它车辆多，也能够抑制存在超过可通信的网络的收容台数的车辆这样的情形的发生，且能够保证与其它车辆的通信，能够有助于提供高质量的防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务。
附图说明
图1是例示根据本发明的发送输出控制的原理的说明图。
图2是示出采用了发送输出控制的车辆通信装置的硬件构成的框图。
图3是例示搭载了车辆通信装置的车辆的概略说明图。
图4是用图2的硬件实现的车辆通信装置的功能框图。
图5是例示发送数据组中包含的车辆行驶信息的说明图。
图6是例示车辆DB中存储的信息的说明图。
图7是假想区域定义部定义的假想区域的说明图。
图8是示出由图4的功能框图所示的车辆通信装置进行的动作的数据处理流程。
(附图标记说明)
100～102：发送范围；103～104：假想区域；105～107：车辆；200：车辆通信装置；201：CPU；202：存储装置；203：存储器；204：输入输出接口；205：显示装置；206：车载传感器装置；207：收发部；208：天线；209：总线
具体实施方式
1、实施方式的概要
首先，说明本申请中公开的发明的代表性实施方式的概要。在针对代表性实施方式的概要说明中，带括号的附图中的附图标记不过是为了表示标注了该附图标记的构成要素的概念所包含的例子。
(1).根据本发明的一实施方式的车辆通信装置(200)，具有：本车辆信息生成部(311)，生成本车辆的行驶信息；通信处理部(301)，利用无线通信发送由本车辆信息生成部生成的本车辆的行驶信息且利用无线通信接收其它车辆的行驶信息；假想区域定义部(312)，基于生成的本车辆的行驶信息在以本车辆为中心的行驶方向的周围定义假想区域；车队判断部(307)，基于接收到的上述其它车辆的行驶信息和生成的上述本车辆的行驶信息，判断在上述被定义的假想区域中本车辆的行驶方向的前后两个区域中是否存在超过阈值的数量的其它车辆；以及发送控制部(308)，进行以下控制：在由车队判断部判断为未超过阈值时维持第一发送输出，在由车队判断部判断为超过阈值时把无线通信的发送输出降低到比第一发送输出低的第二发送输出。
根据该方案，在判断为本车辆进入车队时，进行将通信强度降低到如下程度的控制：即使在本车辆的前后存在许多其它车辆，也能够保证在假想区域内存在超过阈值数的其它车辆时与该假想区域内距离最远的其它车辆间的通信。因此，即使车队周围的其它车辆多，也能够缩小发送范围，减少进入该范围的车辆的数目，所以能够抑制存在超过可避免无线通信冲突的网络的收容台数的车辆这样的情形的发生。而且，由于即使通信强度降低，也维持能够保证与进入假想区域的最远的其它车辆间的通信的发送输出，所以不会因不能与其它车辆通信而不能进行车辆的运行支持。通过对进入车队的各车辆以与上述相同的方法进行通信强度的控制，可以提供高质量的防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务。
(2).如(1)所述的车辆通信装置，其中：上述本车辆信息生成部输入传感器的输出，生成本车辆位置、本车辆行驶速度和本车辆行进方向以作为行驶信息。
(3).如(1)或(2)所述的车辆通信装置，其中：上述通信处理部使用利用载波侦听多路访问的通信协议。
(4).如(1)～(3)中任一项所述的车辆通信装置，其中：上述通信处理部接收其它车辆的ID、其它车辆位置、其它车辆行驶速度和其它车辆行进方向以作为其它车辆的行驶信息。
(5).如(4)所述的车辆通信装置，其中：还具有以上述其它车辆的ID作为索引能改写地存储由上述通信处理部接收到的其它车辆的行驶信息的数据库，上述车队判断部使用在上述数据库中存储的其它车辆的行驶信息。
(6).如(1)～(5)中任一项所述的车辆通信装置，其中：由假想区域定义部定义的假想区域具有以本车辆为中心在其前后被分割的前区域和后区域。
(7).如(1)～(6)中任一项所述的车辆通信装置，其中：上述假想区域定义部定义为：本车辆的速度越快，假想区域越大。
由于本车辆的速度越快则假想区域越大，越慢则假想区域越小，这样地进行发送输出控制，所以适用于提供考虑了车辆速度的防止交通冲撞事故的安全运行支持服务。
(8).如(1)～(7)中任一项所述的车辆通信装置，其中：在由车队判断部判断为超过阈值时，上述发送控制部将与假想定义区域内距离最远的其它车辆的距离作为参数而确定发送输出。
(9).如(1)～(8)中任一项所述的车辆通信装置，其中：在由车队判断部判断为超过阈值时，上述发送控制部在发送输出从最低逐渐升高，并且针对从本车辆向距离最远的其它车辆的确认数据组的发送返回了响应时，把该发送输出作为上述第二发送输出。
(10).根据本发明的另一实施方式的车辆通信装置，具有：本车辆信息生成部，生成本车辆的行驶信息；通信处理部，利用无线通信发送由本车辆信息生成部生成的本车辆的行驶信息且利用无线通信接收其它车辆的行驶信息；数据库，存储由通信处理部接收到的其它车辆的行驶信息；假想区域定义部，基于生成的本车辆的行驶信息在以本车辆为中心的行驶方向的周围定义假想区域；车队判断部，基于上述数据库中存储的其它车辆的行驶信息和生成的上述本车辆的行驶信息，判断在上述被定义的假想区域中本车辆的行驶方向的前后两个区域中是否存在超过阈值的数量的其它车辆；以及发送控制部，进行以下控制：在由车队判断部判断为超过阈值时将无线通信的发送范围与未超过阈值时相比缩小。
2、实施方式的细节
更详细地描述实施方式。
图1例示根据本发明的发送输出控制的原理。车辆105、车辆106、车辆107分别测定本车辆的位置、速度、移动方向等的行驶信息，向通信范围内的其它车辆周期性地发送行驶信息。100、101是未认识到本车辆进入车队时的发送范围，图中发送范围100是车辆105的发送范围，发送范围101是车辆107的发送范围。各车辆判断在本车辆的前后假想设定的预定区域(假想区域)中是否存在车辆。例如，车辆106判断在设定在本车辆的前后的假想区域103、104中是否存在超过阈值的数目的车辆，即，判断本车辆是否在车队中。在判断为在各区域中存在超过阈值的数目的车辆时，与判断之前相比降低发送输出，将发送范围缩小成102那样。关于阈值，考虑误差等而设定为1以上的适当的数。关于周期性地发送行驶信息，采用例如进行根据IEEE802.11p的WAVE(无线访问车辆环境)通信，在通信中采用称为CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路访问)的无线通信冲突避免的协议。如果在车队中在本车辆的前后存在许多其它车辆，与此相应地缩小发送范围，则能够减小进入该范围的车辆的数目，能够抑制存在超过利用CSMA/CA那样的协议可避免无线通信冲突的网络的收容台数的车辆这样的情形自身的发生。
图2示出了采用了上述发送输出控制的车辆通信装置的硬件构成。如该图所示，车辆通信装置200由CPU(中央处理单元)201、在CPU 201的工作区域等中使用的像由RAM构成的那样的存储器203、像文件存储器装置或硬盘装置那样的辅助存储装置202、输入输出接口204、总线209和收发部207构成。在收发部207上连接有天线208。在输入输出接口204上连接有显示装置205或车载传感器装置206。例如，车辆通信装置200可以由单个半导体芯片构成，也可以由多个芯片构成。在作为CPU 201、存储装置202和存储器203使用用于ECU或汽车导航装置的数据处理器时，用另一半导体集成电路构成输入输出接口204和收发部207即可。
车辆通信装置200搭载在车辆上而被使用。在例示搭载了车辆通信装置200的车辆的图3中，被例示的车辆209、210包括上述显示装置205、车辆通信装置200、车载传感器装置206和天线208。搭载在车辆209上的车辆通信装置200经由天线208与搭载在另一车辆210上的车辆通信装置200进行通信。
上述车载传感器装置206是指车辆的导航系统内的传感器或车辆内的传感器等。作为上述传感器，能够具有全球定位系统(GPS)、陀螺仪、罗盘、陀螺罗盘、速度传感器。GPS测定时刻和车辆的纬度、经度。陀螺仪测定车辆的加速度、角度。罗盘、陀螺罗盘测定车辆的移动方向。速度传感器测定车辆的速度。
在辅助存储装置202中存储有CPU的动作程序或各种参数等的设定信息。存储器203用作CPU执行其动作程序时的工作区域、或者数据或程序的一次存储区域。例如，在用来定义变量、数组的程序、用来确定来自本车辆的发送输出强度的程序的存储区域等中利用辅助存储装置202，存储器203暂时存储用来设定其它车辆行驶信息的数组、与本车辆有关的行驶信息作为变量、数组。CPU 201通过执行程序实现以下说明的各功能部进行的数据处理。
上述天线208是收发共用。收发部207在从天线208输出发送信号时把天线208切换成发送用。在不从天线208输出发送信号时，收发部把天线208切换成接收用。
图4例示了用图2的硬件实现的车辆通信装置的功能框图。车辆通信装置200具有通信处理部301和车辆行驶信息处理部302。在车辆行驶信息处理部302上连接有外部的车辆传感器信息处理部303。
通信处理部301由收发处理部316、本车辆行驶信息发送处理部304、发送输出控制部305、其它车辆行驶信息接收处理部306构成。车辆行驶信息处理部302由车队判断部307、发送输出判断部308、车辆行驶信息数据库更新部309、车辆数据库(也把数据库简称为DB)310、本车辆行驶信息生成部311、假想区域定义部312构成。车辆传感器信息处理部303由本车辆位置检测部313、本车辆行驶速度检测部314、本车辆行进方向检测部315构成。
收发处理部316按照由发送输出控制部305设定的发送输出发送数据组并进行接收从其它车辆的车载车辆通信装置发送的数据组的处理。在上述发送数据组中存储有车辆行驶信息。包含图5所示那样的车辆ID 401、表示纬度度数的第一纬度信息402、表示北纬(N)或南纬(S)的第二纬度信息403、表示经度度数的第一经度信息404、表示东经(E)或西经(W)的第二经度信息405、表示位置信息的测位时间406、车辆行进方向407、车辆行驶速度408的信息。在车辆ID 401中存储车载通信装置的ID例如通信装置固有的识别编号或车辆通信装置起动时随机分配的识别编号例如“1000”，在第一纬度信息402中存储由GPS传感器取得的纬度信息例如由GPS接收的NMEA-0183格式形式的Globe Positioning System Fix Data中抽出的纬度信息“4807.038247”。在第二纬度信息403中存储上述第一纬度信息402是北纬还是南纬。例如，如果是北纬则存储“N”，如果是南纬则存储“S”。测位时间406存储由GPS取得的第一纬度信息402和第二纬度信息403的测位时刻。在车辆行进方向407中存储方位角。在车辆行驶速度408中存储从速度传感器取得的车辆的行驶速度，例如在以时速60km行驶时存储60。图5所例示的车辆行驶信息构成收发数据组的数据部。收发数据组虽然没有特别限制，但具有像在开头具有前导信号(preamble)，需要时还具有MAC(Media Access Controladdress，媒体访问控制地址)那样的信头(header)等，它后面接续有数据部的那样的数据组格式。
其它车辆行驶信息接收处理部306接收从其它车辆的车载通信装置发送并被收发处理部316接收的数据组。其它车辆行驶信息接收处理部306读出车辆ID 401、第一纬度信息402、第二纬度信息403(北纬或南纬)、第一经度信息404、第二经度信息405(东经或西经)、位置信息的测位时间406、车辆行进方向407和车辆行驶速度408，作为接收数据组中包含的车辆行驶信息。
车辆行驶信息DB更新部309进行如下的控制：在其它车辆行驶信息接收部306从接收数据组切出的车辆行驶信息上附加数据库的登录时间而在车辆DB 310中存储其它车辆的信息。在车辆行驶信息登录时同一车辆ID的信息已经在上述车辆DB 310中时，车辆行驶信息DB更新部309进行覆盖更新。另外，按照预定的周期周期性地删除经过了事先确定的时间的数据库内的车辆行驶信息。
在车辆DB 310中存储的信息例示在图6中。在501中包含通信装置固有的识别编号或车辆通信装置起动时随机分配的识别编号等的车辆ID，在502中包含第一纬度信息，在503中包含第二纬度信息(北纬或南纬)，在504中包含第一经度信息，在505中包含第二经度信息(东经或西经)，在506中包含表示车辆行驶信息登录时间的信息，在507中包含表示位置信息的测位时间的信息，在508中包含表示车辆行进方向的信息，在509中包含表示车辆行驶速度的信息。在列511中，作为一个数据库入口存储与车辆ID“1000”有关的信息，在列512中，作为另一个数据库入口存储与车辆ID“1001”有关的信息，例如把车辆ID作为索引管理各数据库入口。
本车辆行驶信息生成部311取得本车辆行驶信息，生成本车辆行驶信息数据组。即，本车辆行驶信息生成部311按照预定的周期，周期性地根据本车辆位置检测部313检测出的本车辆位置、由本车辆行驶速度检测部314检测出的行驶速度和由本车辆行进方向检测部315检测出的行进方向，生成存储有本车辆行驶信息的发送数据组。按照预定的周期向其它车辆周期性地发送本车辆行驶信息。在本车辆的行驶信息中包含：图5所示那样的车辆ID 401、本车辆位置检测部313从GPS等检测出的第一纬度信息402、第二纬度信息403(北纬或南纬)、第一经度信息404以第二经度信息405(东经或西经)，还包含表示位置信息的测位时间406、本车辆行进方向检测部315从罗盘或陀螺罗盘检测出的车辆行进方向407、以及本车辆行驶速度检测部314从速度传感器检测出的车辆速度408的信息。本车辆行驶信息用于制作假想区域或用来计算与其它车辆的距离。总之，在假想区域的制作、与其它车辆的距离的计算中使用本车辆行驶信息。另外，实施把由本车辆行驶信息生成部311制作的数据组送到本车辆行驶信息发送处理部304、按照预定的周期周期性地送到收发处理部316的发送处理。本车辆行驶信息生成部311在发送数据组中存储图5的以下信息，即，本车辆位置检测部313从GPS等检测出的第一纬度信息402、第二纬度信息403、第一经度信息404以第二经度信息405、测位时刻406、本车辆行进方向检测部315从罗盘或陀螺罗盘检测出的车辆行进方向407、以及本车辆行驶速度检测部314从速度传感器检测出的车辆速度408。
假想区域定义部312定义假想区域，作为与其它车辆的车载通信装置进行数据组的收发所需的区域。在图7中进行假想区域的说明。假想区域定义部312在具有通信范围701的本车辆704的周围制作前部假想区域702和后部假想区域703。把前部假想区域702和后部假想区域703合起来的区域称为假想区域。假想区域定义部312根据生成的本车辆行驶信息，以本车辆的位置为原点，以本车辆的行进方向为Y轴，以与本车辆的行进方向垂直的方向为X轴。例如，把Y轴的0m～50m、X轴的-15m～15m设为前部假想区域702，把Y轴的0m～-50m、X轴的-15m～15m设为后部假想区域703。把设定的区域变换成纬度、经度，在存储器中存储表示作为区域的边界线的直线式的信息。在此说明的假想区域的定义方法是一例。假想区域的大小也可以根据本车辆速度，在如果速度增大则在扩大区域的方向上控制。另外，假想区域的形状不限于是四角形，也可以是圆形等的其它形状。
在前部假想区域和后部假想区域中存在超过阈值的数量的其它车辆时，车队判断部307判断为在车队中存在本车辆。例如，在假想区域定义部中制作的前部假想区域702和后部假想区域703内存在与本车辆的移动方向相同的其它车辆时，对该车辆数计数。作为本车辆与其它车辆是不是相同移动方向的判断方法，例如，有在其它车辆的移动方向落在在本车辆的行进方向上加减预先确定的值得到的值的范围内时则视为相同方向的方法，或在简化处理时把假想区域内存在的车辆全都视为与本车辆的行进方向相同的方向的方法，或者用导航的道路数据判断是不是在相同方向上行驶的方法等。基于该车辆数判断在车队中是否存在本车辆。例如，在超过假想区域内的车辆数的阈值Number Vehicle时，判断为在假想区域内存在其它车辆。例如，如果Number Vehicle＝1，则在前部假想区域内有2台以上的其它车辆、后部假想区域内有2台以上的其它车辆时，车队判断部判断为在车队中存在本车辆。
发送输出判断部308基于车队判断部307的判断结果，设定从本车辆发送的发送信号是否到达本车辆周围的某个范围，把该发送输出值信息传送到发送输出控制部305。发送输出值信息是例如输出电压值(发送输出强度)。在本车辆存在于车队中时，发送输出判断部308设定发送输出强度，以使得发送信号能够到达前后假想区域内的本车辆和本车辆具有的假想区域内的车辆。发送输出判断部308求出从假想区域内的距离最远处存在的其它车辆到本车辆的距离。车队判断部307基于本车辆和在假想区域内存在的其它车辆的车辆行驶信息的第一纬度信息402、第二纬度信息403、第一经度信息404、第二经度信息405，用例如Lambert-Andoyer式等的测地线航海算法等的方法求本车辆与假想区域内的所有其它车辆间的距离，确定距离最远处存在的其它车辆。在利用使用了Lambert-Andoyer式的求两点间距离的方法时，采用以下的方法。首先，在本车辆的位置(本车辆的测地经度、本车辆的测地纬度)为A点(lA、LA)，其它车辆的位置(其它车辆的测地经度、其它车辆的测地纬度)为B点(lB、LB)，求从A点到B点的两点间距离(测地线长)ρ。即：
1、用公式φ＝tan-1(B/A·tanl)把测地纬度变换成化成纬度。A表示地球赤道半径，B表示地球极半径。l表示测地纬度，φ表示变换后的化成纬度。
2、用公式X＝cos-1[sinφA·sinφB+cosφA·cosφB·cos(LA-LB)]求球面上的距离X。φA表示A点的化成纬度，φB表示B点的化成纬度。
3、作为利用Lambert-Andoyer式的Δρ的计算，求Δρ＝F/8*{(sinX-X)*(sinφA+sinφB)2/cos 2(X/2)-(sinX+X)*(sinφA-sinφB)2/sin 2(X/2)}。F表示扁平率，由F＝(A-B)/A求得。然后根据式ρ＝A·(X+Δρ)求测地线长ρ。
发送输出判断部308根据从本车辆到位于最远处存在的其它车辆的距离确定发送输出强度。作为算出发送输出强度的方法，有例如预先用实验测定距离和发送输出强度的关系，求出其关系式并求发送输出的方法、用下述式(1)的弗里斯公式求发送输出的方法等。
Pt＝Pr/(GT*Gr)*(4πD/λ)*(4πD/λ)(1)
在此，Pr是能够接收的最低限度的接收功率，D是本车辆与其它车辆的距离，Gt是发送天线的绝对增益，Gr是接收天线的绝对增益，λ是发送电波的频率的倒数。另外，有使发送输出强度成为最小值后，一边从本车辆向距离最远处存在的其它车辆发送确认数据组，一边逐渐升高发送输出强度直到返回了确认数据组的响应，设定返回了反馈数据组时的发送输出强度的方法等。在车队中不存在本车辆时，发送输出判断部308把被规定的发送输出传递到发送输出控制部305。即，维持把图1的发送范围100、101所例示的范围作为发送范围的发送强度。发送输出控制部305设定成发送发送信号时的用发送输出判断部308确定的发送输出强度。收发处理部316以用发送输出判断部308确定的发送输出强度发送发送信号。
图8例示出由图4的功能框所示的由车辆通信装置200进行的数据处理流程。收发处理部316判断是否接收了从其它车辆的车载通信装置发送的数据组(801)，接收了时，其它车辆行驶信息接收处理部306读出在接收数据组中包含的车辆行驶信息(802)。车辆行驶信息DB更新部309接收由其它车辆行驶信息接收处理部306从接收数据组切出的车辆行驶信息，以车辆ID为索引将其登录在车辆数据库310中(803)。在进行了在车辆数据库310中登录的处理时或没有新接收到来自其它车辆的行驶信息时，本车辆行驶信息生成部311取得本车辆的行驶信息，生成本车辆行驶信息数据组(804)，而假想区域定义部312基于本车辆的行驶信息等制作假想区域(805)。然后，车队判断部307通过分析在假想区域中是否存在超过阈值的数量的其它车辆，判断在车队中是否存在本车辆(806)。如果判断为在车队中存在，则发送输出判断部308在发送信号能够到达前后假想区域内的本车辆和本车辆具有的假想区域内的车辆的范围内，降低而重新设定发送输出强度，缩窄发送范围(807)。例如，进行使图1的以100、101为代表的比较宽的发送范围成为图1的以102为代表的比较窄的发送范围那样减弱发送强度的控制。在车队中没有本车辆时，进行维持通常的发送输出的控制，以使得维持图1的以100、101为代表的比较宽的发送范围(808)。收发处理部316以用发送输出判断部308确定的发送输出强度发送发送信号(809)。
根据以上说明的车辆通信装置200中的发送输出控制，进行根据IEEE 802.11p的WAVE通信，在通信中采用CSMA/CA等的无线通信冲突避免的协议，与其它车辆之间进行行驶信息的周期性收发而支持车辆运行时，在判断为本车辆进入车队时，进行将通信强度降低到如下程度的控制：即使在本车辆的前后存在许多其它车辆，也能够保证在假想区域内存在超过阈值数的其它车辆时与该假想区域内距离最远的其它车辆间的通信。因此，即使进入车队而周围其它车辆增多，也能够缩小发送范围，减少进入该范围的车辆的数目，所以能够抑制存在超过利用CSMA/CA那样的协议的可避免无线通信冲突的网络的收容台数的车辆这样的情形的发生。而且，由于即使通信强度降低，也维持能够保证与进入假想区域的最远的其它车辆间的通信的发送输出，所以不会因不能与其它车辆通信而不能进行车辆的运行支持。通过对进入车队的各车辆以与上述相同的协议进行通信强度的控制，可以提供高质量的防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务。
而且，由于本车辆的速度越快则假想区域越大，越慢则假想区域越小地进行发送输出控制，所以有利于提供考虑了车辆的速度的用于防止交通碰撞事故等的安全运行支持服务。
以上，基于实施方式具体说明了本发明人完成的发明，但当然，本发明不限于此，在不脱离其主要发明构思的前提下，可以做出各种变更。
例如，假想区域不限于分割成前后两个区域的情形，也可以分割成前后左右四个区域，分别针对左右区域和前后区域使车辆数的阈值不同而进行控制。也可以不在数据库中登录其它车辆的行驶信息，也可以在例如FIFO缓冲器等的缓冲存储器中存储并依次利用其它车辆的行驶信息。另外，车辆也不限于汽车。车辆也可以是有轨车或船舶。

Claims (10)

1.一种车辆通信装置，其特征在于具有：
本车辆信息生成部，生成本车辆的行驶信息；
通信处理部，利用无线通信发送由本车辆信息生成部生成的本车辆的行驶信息且利用无线通信接收其它车辆的行驶信息；
假想区域定义部，基于生成的本车辆的行驶信息在以本车辆为中心的行驶方向的周围定义假想区域；
车队判断部，基于接收到的上述其它车辆的行驶信息和生成的上述本车辆的行驶信息，判断在上述被定义的假想区域中本车辆的行驶方向的前后两个区域中是否存在超过阈值的数量的其它车辆；以及
发送控制部，进行以下控制：在由车队判断部判断为未超过阈值时维持第一发送输出，在由车队判断部判断为超过阈值时把无线通信的发送输出降低到比第一发送输出低的第二发送输出。
2.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
上述本车辆信息生成部输入传感器的输出，生成本车辆位置、本车辆行驶速度和本车辆行进方向以作为行驶信息。
3.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
上述通信处理部使用利用载波侦听多路访问的通信协议。
4.如权利要求1-3中任一项所述的车辆通信装置，其特征在于：
上述通信处理部接收其它车辆的ID、其它车辆位置、其它车辆行驶速度和其它车辆行进方向以作为其它车辆的行驶信息。
5.如权利要求4所述的车辆通信装置，其特征在于：
还具有以上述其它车辆的ID作为索引能改写地存储上述通信处理部接收到的其它车辆的行驶信息的数据库，
上述车队判断部使用在上述数据库中存储的其它车辆的行驶信息。
6.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
假想区域定义部定义的假想区域具有以本车辆为中心在其前后被分割的前区域和后区域。
7.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
上述假想区域定义部定义为：本车辆的速度越快，假想区域越大。
8.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
在由车队判断部判断为超过阈值时，上述发送控制部将与假想定义区域内距离最远的其它车辆的距离作为参数而确定发送输出。
9.如权利要求1所述的车辆通信装置，其特征在于：
在由车队判断部判断为超过阈值时，上述发送控制部在发送输出从最低逐渐升高并且针对从本车辆向距离最远的其它车辆的确认数据组的发送返回了响应时，把该发送输出作为上述第二发送输出。
10.一种车辆通信装置，其特征在于具有：
本车辆信息生成部，生成本车辆的行驶信息；
通信处理部，利用无线通信发送由本车辆信息生成部生成的本车辆的行驶信息且利用无线通信接收其它车辆的行驶信息；
数据库，存储由通信处理部接收到的其它车辆的行驶信息；
假想区域定义部，基于生成的本车辆的行驶信息在以本车辆为中心的行驶方向的周围定义假想区域；
车队判断部，基于上述数据库中存储的其它车辆的行驶信息和生成的上述本车辆的行驶信息，判断在上述被定义的假想区域中本车辆的行驶方向的前后两个区域中是否存在超过阈值的数量的其它车辆；以及
发送控制部，进行以下控制：在由车队判断部判断为超过阈值时将无线通信的发送范围与未超过阈值时相比缩小。
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