JP2005321860A - 車載情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アドホックネットワークを構築し得る端末において、他車両から送信される情報を判別し、道路形状に沿って情報が伝搬してきた情報のみについて、その情報をドライバーに報知し、また、自車両の情報を付加して転送する車載情報処理装置の提供。
【解決手段】 アクセスポイントを必要とせず相互に情報を送受信することにより自立分散型無線通信網を構築しうる通信端末として機能し、車両に搭載される無線通信可能な車載情報処理装置において、道路形状情報を格納する道路形状格納部１９と、受信した他車の位置情報から情報が伝搬してきた伝搬軌跡情報を算出する伝搬軌跡算出部２１と、前記伝搬軌跡情報と、道路形状情報とが一致する場合に合致情報を作成する判定部１５と、前記合致情報が作成された場合に受信した情報をドライバーに報知する報知部１６とを備える車載情報処理装置により解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクセスポイントを必要としない自立分散型無線通信網、いわゆるアドホックネットワークに用いられる端末として機能し、車両に搭載される無線通信可能な車載情報処理装置に関する。

近年の情報通信技術の発展に伴い、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems；高度道路交通システム）の分野において、走行中や停車中の車同士が無線などにより情報通信を行う車々間通信の研究、開発が盛んに行われている。

この車々間通信には、主に指向性を持つアンテナを用いて近接した車両間において１対１型の通信を行う形態と、無指向性のアンテナを用いて近隣車両に自車両の情報を知らせる送信型１対多、多対多通信に分類される（例えば、非特許文献１）。

指向性アンテナを用いた通信の形態は、車間距離制御やプラトゥーン走行なのでの制御系・自動運転系のシステムでの利用が検討されており、無指向性アンテナを用いた通信の形態は情報提示系・警告系のシステムに適していると言われている。

無指向性アンテナを用いた情報提示系・警告系の通信システムとしては、高速運転時における、道路・車両・ドライバーの状態を検出し、追突、凍結、ドライバー意識低下など緊急状態を車両間通信により後続車両等にリアルタイムでかつ高齢者にも見えやすい表示方法で提供することにより、多重衝突事故を防止するシステム（ヒューマンセンタードＩＴＳビューエイドシステム）が開発されている（例えば、非特許文献２）。さらに、先行車から後続車に加減速やブレーキ情報を送受する実験がＪＳＫの協調走行フェーズＩで行われていることや欧州のプロジェクトＣａｒＴＡＬＫ２０００でも行われていることが紹介されている（非特許文献２参照）。

一方、見通しの悪い交差点において、位置情報を車々間通信によって他車に送信することで、ドライバーに視認できない車が接近していることを報知する運転支援システムの研究も行われている。

また、従来、車々間通信を利用して道路上で発生した車両の渋滞情報をリアルタイムに検出する機能を備えた車両用通信装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、従来、車々間通信を利用して自動車間でデータパケットを伝送する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２７２０９５号公報 特開２００２−１２３８９２号公報 藤村嘉一他、車々間通信・路車間通信協調型MACプロトコル、第2回ITSシンポジウム、日本、ITS JAPAN、2003年12月6-8日、pp.361-366 津川定之、車々間通信ITSビューエイドの将来像、ヒューマトロニクス、日本、社団法人 自動車技術会、2004年2月6日、No. 06-04、pp. 38-43

しかし、車々間通信において無指向性のアンテナを用い、単に情報を送受信する場合は、受信した情報が先行車からのものか後続車からのものか、あるいは、固定局からのものかなどを判別することができず、道路上で発生した事象など自車両にとって必要な情報か否かを的確に判別することのできる装置、方法は無いのが現状である。

また、車々間通信によって他車に位置情報を送信することで、車が接近していることを報知するシステムはあるものの、このシステムのように単に位置情報を送受信するだけでは車々間通信で受信した情報が先行車から送信されたものか対向車からのものかなどを判断することはできないという問題を有している。また、遠方から送信され多数の車両を経て到達した情報が自車両にとって有用な情報か否かの正確な把握が困難となり、方角的には自車両よりも後方から送信された情報であるにもかかわらず、道路の形状がＵターンをしているため、実際には先行車両からの情報である場合もあり、このような状況が自車両にとって有用な情報か否かの判断をさらに困難にしている。

さらに、前方に分岐がある場合には、たとえ先行車からでも自車両の走行するルートとは違う車両からの情報も受信してしまう。その他にも、どの範囲内のノードと通信を行うかについても、課題がある。

加えて、車々間通信により受信した情報のすべてを中継するものとすれば、不必要な情報も通信されるため情報量が過多となって通信に影響を及ぼすという問題もある。
本発明はこのような種々の課題に鑑みてなされたものである。すなわち本発明によれば、無指向性アンテナを用いた無指向性の車々間通信である場合でも、必要な情報を選別することのできる車載情報処理装置を提供することを第１の目的とする。また、他社が情報を選別するために必要な情報を送信することのできる車載情報処理装置を提供することを第２の目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明に係る車載情報処理装置は、アクセスポイントを必要とせず相互に情報を送受信することにより自立分散型無線通信網を構築しうる通信端末として機能し、車両に搭載される無線通信可能な車載情報処理装置であって、道路形状情報を格納する道路形状格納手段と、受信した他車の位置情報から情報が伝搬してきた伝搬軌跡情報を算出する伝搬軌跡算出手段と、前記伝搬軌跡情報と、道路形状情報とが一致する場合に合致情報を作成する判定手段と、前記合致情報が作成された場合に受信した情報をドライバーに報知する報知手段とを備えることを特徴とする。

これにより、情報の伝搬軌跡と道路形状とを比較して、道路上を辿って到達した情報か、それ以外の経路をへて到達した情報かを判別することが可能となり、単に情報を送信した車両の位置情報と方位情報だけで先行車からの情報か否かを判定する方法と比較して精度の高い判定を行うことができる。

また、前記伝搬軌跡算出手段はさらに、情報の伝搬軌跡が自車両に向かって伝搬したものか否かの伝搬方向情報を算出し、前記判定手段はさらに、前記伝搬方向情報が自車両に向かって伝搬したものである場合に、合致情報を作成することが好ましい。

これにより、自車両に向かって伝搬してきた情報か否かを判別することができるため、例えば対向車から送信された情報を受信してもその情報が報知されることが無くなる。
また、前記判定手段はさらに、前記伝搬軌跡情報が自車両の進行方向に向かって自車両よりも前に存在する道路形状情報と一致する場合に合致情報を作成することや、前記伝搬軌跡情報が自車両の操舵方向に存在する道路形状情報と一致する場合に、受信した情報を報知することであっても良い。

これにより、受信した情報が必要な情報か否かを簡易に判別することができる。
また、前記道路形状格納手段はさらに、自車両の目的地までの経路形状を示す経路情報を含み、前記判定手段はさらに、前記伝搬軌跡情報が前記経路情報と一致する場合に、合致情報を作成することであっても良い。

これにより、自車両が到達すべき目的地までの経路上を辿って到達した情報が報知されるため、目的に合致した情報を的確に把握することができる。
また、前記伝搬軌跡算出手段はさらに、受信した情報に含まれる他車両の位置情報の数が閾値以下の場合には、受信した情報に含まれる他車両の走行軌跡を示す走行軌跡情報から算出された情報を伝搬軌跡情報とすることであっても良い。

これにより、情報が中継される回数か少なく、他社の位置情報から伝搬軌跡情報が算出しにくい場合でも、走行軌跡で代替することにより正確に情報を判定することが可能となる。

また、前記車載情報処理装置はさらに、自車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、情報を受信すると、この情報に自車両の位置情報を付加した中継情報を作成する情報付加手段と、この中継情報を送信する送信手段とを備えても良い。

これにより、自車両の位置情報を付加した情報を中継することができるため、他車両において伝搬軌跡などを算出することができるなどの有用な情報を提供することができる。
また、前記車載情報処理装置はさらに、一定期間内に取得された自車両の位置情報からなる走行軌跡情報を格納する走行軌跡蓄積手段を備え、前記情報付加手段はさらに、受信した情報に走行軌跡情報を付加することが好ましい。

これにより、自車両の走行軌跡情報を他車両に提供することができるため、情報の中継される回数が少なく位置情報だけでは情報の判定ができない場合でも、他車両は当該走行軌跡を用いて情報を判断することが可能となる。

加えて、前記情報付加手段はさらに、受信した情報の中継回数が閾値以下の場合に走行軌跡情報を付加することであれば、必要な場合にのみ走行軌跡情報を付加するため、送信する情報量を抑え高速な通信に寄与することが可能となる。

前記車載情報処理装置はさらに、自車両の車両情報を取得するセンサを備え、前記情報付加手段はさらに、受信した情報に前記センサが取得した自車両情報を付加することが好ましい。

これにより、走行速度などの自車両の情報を付加した情報を中継することができるため、他車両における情報の判定などに有用な情報を提供することができる。
前記車載情報処理装置はさらに、前記センサが取得した自車両情報に基づき道路事象の発生を検知するための道路事象発生検知手段を備え、前記送信手段はさらに、前記道路事象発生検知手段における道路事象の発生検知をトリガとして、道路事象情報を送信することとしても良い。

これにより、必要な場合にのみ情報を発信することが可能となり、不要な情報を多く発信することによる通信状体の悪化を抑止することが可能となる。
前記送信手段はさらに、一定期間内に取得された自車両の位置情報からなる走行軌跡情報を送信することであれば、直近の他車両に搭載される車載情報処理装置が必要な情報か否かを判定する情報を提供することが可能となる。

さらに、好ましくは、前記伝搬軌跡情報と、道路形状情報とが一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段や、前記伝搬方向情報が自車両に向かって伝搬したものでない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段や、前記伝搬軌跡情報が自車両の進行方向に向かって自車両よりも前に存在する道路形状情報と一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段や、前記伝搬軌跡情報が自車両の操舵方向に存在する道路形状情報と一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段を備えていても良い。

これにより、受信した情報のうち必要のない情報は破棄され、必要な情報のみを中継することができるため、通信の混雑を回避することができる。

本発明は、無指向性の通信により車々間で情報を送受信する場合に、必要な情報か否かを判別することのできる情報を提供し、提供された情報に基づき情報を判別する車載情報処理装置を提供することができる。

次に、本発明にかかる実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（実施の形態１）
図１は、本実施形態に係る車載情報処理装置の構成を示す構成図である。本実施形態に係る車載情報処理装置１００は、無線アドホックネットワーク網を構築しうる端末であり、制御部１１と、送受信部１２と、道路事象発生検知部１３と、センサ１４と、判定部１５と、報知部１６と、位置情報取得部１７と、道路形状格納部１９と、情報破棄部２０と、伝搬軌跡算出部２１と、情報付加部２２とを備える。

前記制御部１１は、車載情報処理装置１００全体の処理を司る処理部であり、例えば、ＣＰＵやＭＰＵなどがこの処理を担う。
前記送受信部１２は、近隣の車両とアドホックネットワーク網を構築し得る無線通信装置であって、情報の送受信を行う。当該送受信部１２による通信は、無指向性のアンテナを用いて、ある程度離れた距離にある周辺に存在する別の車載情報処理装置や固定局とも通信可能である。

送受信部１２に適用される無線通信方式としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の無線ＬＡＮやＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication；狭帯域無線通信）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）を使用する方式を例示することができる。また、その他の屋外でも使用可能なマイクロ波、ミリ波、準ミリ波の周波数帯を使用する方式を採用することも可能である。

またやりとりされる通信はＩＰ（Internet Protocol）に準じて行うことが望ましい。さらに、アドホックネットワーク内でマルチホップしながら通信を行うためのルーティングプロトコルとしては、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＭＡＮＥＴ（Mobile Ad-hoc Networks）ワーキンググループで議論されるＤＳＲ（Dynamic Source Protocol）やＦＳＲ（Fisheye State Routing Protocol）を用いることができる。

ここで、マルチホップとは、発信された情報が通信端末を次々に経由し伝搬していく状態を指すものである。
前記センサ１４は車両情報を取得するセンサである。例えば、前方や後方の車両との距離を測定する測距センサや、車速センサ、エアバックの作動やワイパーやウインカーなどの動作を検知するセンサの他、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）にセンサなどを例示することができる。

前記道路事象発生検知部１３は、前記センサ１４からの車両情報に基づいて渋滞や事故などの道路事象の発生を検知する処理部である。
図２は、道路事象発生検知部１３が検知する道路事象とその時に使用されるセンサ１４との対応状体の一例を示している。例えば、測距センサと車速センサとの複数の出力値に基づき道路事象発生検知部１３は渋滞発生という道路事象を検知する。

なお、センサ１４は図２に示したものに限らず、他の情報源を代替的に用いることができる。例えば、通信帯域の低下を送受信部１２が検知し、その情報が道路事象発生検知部１３に送信されれば当該送受信部１２がセンサ１４として機能したことになる。また、車載情報処理装置１００にのみ用いられるセンサばかりでなく、車両に組み込まれて他の用途と併用されるセンサも当該センサに含まれる。また、センサとは、自動で車両情報を取得するものばかりではなく、ドライバー自身の判断で道路事象を入力する装置（例えば、緊急ボタン）等も含むものである。

また、道路事象発生検知部１３が検知する道路事象も図２に示したものだけに限られない。特に、後続車のドライバーにとって有益なリアルタイム性の高い情報を道路事象発生検知部１３で検知することが好ましい。さらに、道路事象検知部１３は、センサ１４による自車両の情報単独で道路事象を検知するのばかりでなく、車々間通信することによって得られる他車両の情報をも加味して道路事象を検知するものでも良い。例えば、一定範囲内にある他車両がすべて停止しているという情報を受信した場合であって自車両も停止している場合は渋滞発生であると検知する場合である。また、通信帯域が低下する情報に基づいて、周囲には多くの車両がいることを予想し渋滞発生を検知しても良い。

伝搬軌跡算出部２１は、送受信部１２で受信した他車両の位置情報から、伝搬軌跡情報を算出する処理部である。また、この伝搬軌跡算出部２１は、他車両の位置情報とこれに対応する時刻情報から自車方向に向かって伝搬したか否かの伝搬方向情報も算出する（詳細な動作は後述する）。

位置情報取得部１７は、測位センサ１８からの自車両の位置情報を取得する処理部である。この位置情報とは、例えば、自車両の位置（緯度、経度、高度）、速度、加速度、ロール角、ピッチ角、方位角等である。

前記測位センサ１８は、車両の位置、速度、加速度、ロール角、ピッチ角、方位角を得るための１つまたは複数のセンサであり、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機や加速度センサ、角速度センサ、車速センサ、舵角センサ等を含むものである。また、本実施形態の場合、測位センサは既存のカーナビゲーションシステムに備えられたセンサを代替的に用いている。

道路形状格納部１９は、デジタル形式の道路形状情報を格納するための不揮発性の記憶媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤＤ、メモリカード等である。この格納される道路形状情報は、カーナビゲーションシステムなどに利用されるベクトル型のデジタル地図から得ることができる情報である。

前記判定部１５は、前記伝搬軌跡情報と道路形状情報とを比較検討し、伝搬軌跡と道路形状が一致すると判定した場合には合致情報を作成する処理部である。
報知部１６は、前記合致情報が作成された場合に受信した道路事象をドライバーに対して音声や映像、その他の五感に訴える形で報知する処理部である。報知部１６には、具体的報知装置として、スピーカ、ディスプレイ、点滅するランプ等（図示せず）が備えられている。

情報破棄部２０は、受信した情報の伝搬経路と道路形状とが一致しない場合などに当該受信した情報を破棄する処理部である。
情報付加部２２は、送受信部１２で受信した情報のうち、前記情報破棄部２０で破棄されていない情報の末尾に自車両の位置情報などを付加し中継情報を作成する処理部である。そして、この中継情報は送受信部１２により送信される。

次に、本実施の形態１に係る車載情報処理装置１００の動作について図３〜図６を用いて説明する。
図３は、車載情報処理装置１００が道路事象の発生を検知しその情報を発信するまでの動作を示す動作フロー図である。

まず、制御部１１は道路事象発生検知部１３が道路事象の発生を検知するまでは待機状態を保つ（Ｓ３１０、Ｓ３１１：Ｎｏ）。次いで、道路事象発生検知部１３がセンサ１４からの情報に基づき道路事象の発生を検知すると（Ｓ３１１：Ｙｅｓ）、制御部１１は初期送信用の道路事象発生情報を生成する（Ｓ３１２）。そして、制御部１１はステップＳ３１２で生成した道路事象発生情報を、送受信部１２を用いて送信する（Ｓ３１３）。

前記送信された道路事象発生情報は、各端末で中継されつつ伝搬していく。
次に、図４は、道路事象発生情報、及び、これに情報付加部で自車両の情報が付加された中継情報の構造の一例を示す図である。

図４（ａ）に示すように、車載情報処理装置１００が送受信する道路事象発生情報や中継情報の構造はパケット構造であり、送信時刻フィールド４０１、車両ＩＤフィールド４０２、道路事象フィールド４０３、道路事象別付加情報フィールド４０４、ホップ数フィールド４０５、付加情報フィールド４０６から構成される。

前記送信時刻フィールド４０１は、道路事象発生検知部１３が道路事象の発生を検知した時刻情報が格納される。この時刻情報は、車両間で同期させるためＧＰＳ時刻などの絶対的な時刻情報が格納される。

前記車両ＩＤフィールド４０２は、道路事象発生情報を送信した車両を識別するための車両ＩＤ情報が格納される。当該車両ＩＤ情報により、例えば、異なる経路を経た二つの情報を受信したとしても、同一の車両が生成した情報か否かを区別することができる。また、自身が送信したパケットを受信した際にもこれを廃棄する等に利用することができる。車両ＩＤは、例えば、車両番号や送受信部１２に割当てられたＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやＩＰアドレスであり、車両毎に重複しなければどのような値を割当てても良い。

道路事象フィールド４０３は、図２で表したような道路事象を区別するための数字や道路事象そのものを示す文字列などが格納される。
道路事象別付加情報フィールド４０４には道路事象別の付加情報が格納される。この道路事象別の付加情報とは、例えば、道路事象が「渋滞発生」である場合には、「渋滞原因」や「渋滞距離」等の道路事象別に付加される情報であり、数字又は文字列からなる１つ以上の情報である。また、画像や映像、音声データ等を付加することもできる。例えば、渋滞発生時の画像や音声付きの映像である。

ホップ数フィールド４０５は、ホップ数つまり情報が中継された数を示す情報が格納される。例えば、道路事象の発生検知により生成される道路事象発生情報（ステップＳ３１２）は初期状態であるので、前記ホップ数フィールドに格納される情報は”０”となり、ホップつまり中継がされる度に１だけ加算又は減算された値が格納される。

このホップ数フィールド４０５に格納されるホップ数は、ある閾値以下又は以上のホップ数を超過した場合にはその情報を廃棄するために使用することも可能である。これにより、どの程度の距離（範囲内）に存在する後続の車両までパケットを伝播させるかを制限することが可能となり、通信帯域の低下を抑止できる。さらに車速に応じて前記閾値を動的に変化させることもできる。例えば、車速が速い程、より遠くの車両と通信を行いたいので、閾値となる最大ホップ数を増やし、一方、車速が遅い程、より近くの車両と通信を行いたいので、閾値となる最大ホップ数を減らす等の制御を行うこともできる。

付加情報フィールド４０６は、ホップ数分、すなわち、車両を経由する毎に１つの位置情報と車両情報で構成された総合情報が追加されていくフィールドである。この付加情報フィールド４０６に付加される総合情報の構造は、図４（ｂ）に例示するように、車両ＩＤ孫フィールド４１１、時刻情報孫フィールド４１２、位置情報孫フィールド４１３、速度情報孫フィールド４１４、方位情報孫フィールド４１５、道路番号孫フィールドなどの孫フィールド４１６の各フィールドに分割された構造であり、それぞれのフィールドに位置情報と車両情報とが格納される。

車両ＩＤ孫フィールド４１１には、情報を発信または中継した車両ＩＤ情報が格納される。この車両ＩＤ情報により、位置情報、速度情報、方位情報がどの車両から発信されたものかを識別することができる。

時刻情報孫フィールド４１２は、情報を発信または中継した時刻情報が格納される。
位置情報孫フィールド４１３、速度情報孫フィールド４１４、方位情報孫フィールド４１５のそれぞれには、車載情報処理装置１００の位置情報取得部１７によって得られた位置情報、速度情報、方位情報がそれぞれ格納される。なお、位置情報、速度情報、方位情報の取り扱う単位は事前に一致させておくことが望ましいが、もし一致させることができない場合には、これらのフィールドに単位（例えば、ｄｅｇ、ｍ／ｓ、ｄｅｇ／ｓ）や使用する測地座標系、角速度センサのボディ取り付け座標系、座標軸の正の回転方向はどちら向きかといったパラメータを追加で付加することができる。

道路番号孫フィールド４１６には、前述の位置情報を取得したときに車両が走行していた道路番号などが格納される。例えば、高速道路、国道、又は県道の何号線であるかを示す情報や、道路形状格納部１９に入る道路形状情報のリンク番号が格納される。前記リンク番号とする場合には、車両間で道路形状情報の下となるデジタル地図の規格、バージョンが統一されていることが好ましく、事前に一致させておくか、地図規格、バージョン情報も付加情報フィールドに追加で含めて、この追加情報により変換するものであっても良い。

次に、図５は、車載情報処理装置１００の送受信部１２が情報を受信してから以降の処理動作の概要を示す動作フロー図である。
まず、制御部１１は情報を受信するまでは待機状態を保つ（Ｓ５０１、Ｓ５０２：Ｎｏ）。情報を受信すると（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、伝搬軌跡算出部２１は、付加情報フィールド４０６の末尾から３個の位置情報と時刻情報を抽出し、伝搬方向情報を算出する（Ｓ５０３）
前記３組の情報は、自車両の直近とその次の２台の他車両の情報であるはずであり、時刻情報を古いものから並べ、この時刻情報に対応する位置情報が自車両に対して順に近づいてきている場合、自車両に向かってきた旨の伝搬方向情報が作成される。

もし、伝搬方向情報が自車両向きでは無かった場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、情報破棄部２０により情報が破棄される。
一方、伝搬方向情報が自車両向きであった場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、伝搬軌跡算出部２１により伝搬軌跡情報が算出される（Ｓ５０６）。

この伝搬軌跡情報は、図６に示すように、道路事象発生情報が作成され、中継された時点の各車両などの位置情報（付加情報フィールド４０６に含まれるすべての位置情報）から得られる平面上の点を順に線で結んでいった伝搬軌跡２ａ、２ｂと概念的に示すことができる。

次いで、判定部１５は、ステップＳ５０６で算出した伝搬軌跡情報と道路形状格納部１９に格納されている道路形状情報とを比較して両情報が一致するかの判断を行い、一致していない場合には（Ｓ５０７：Ｎｏ）、情報破棄部２０により情報が破棄される（Ｓ５０５）。

一方、一致している場合には合致情報を作成する（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）。
この伝搬軌跡情報と道路形状情報との比較を概念的に現すと、図６に示すように、車両１ｆは車両１ａで作成された情報を車両１ａ〜１ｅの伝搬軌跡２ａで受信する場合と車両１ａから固定局１ｚを経由して１ｅに至る伝搬軌跡２ｂで受信する場合とがある。

前記伝搬軌跡２ａは実際の道路形状３を示す道路形状情報と一致するため、当該軌跡を伝搬してきた情報に対しては合致情報が作成される。
伝搬軌跡２ｂは道路形状情報と一致しないため、当該軌跡を伝搬してきた情報は破棄される。

合致情報が作成されれば報知部１６は情報に含まれる道路事象情報をドライバーに対し報知する他、付加情報フィールド４０６に含まれている情報を解析し、解析結果をドライバーに報知する（Ｓ５０８）。

次いで、情報付加部２２により自車両の総合情報を受信した情報の付加情報フィールド４０６の末尾に付加する（Ｓ５０９）。送受信部１２が中継情報を送信する（Ｓ５１０）。

このように、無指向性に情報を送受信したとしても、受信された情報から伝搬軌跡情報と伝搬方向情報を算出し、自車両に向かって伝搬しかつ伝搬軌跡が道路形状と一致する情報のみが報知されるため、ドライバーにとって有用な情報のみが報知されることとなる。また、他車両に必要な情報のみ中継されるため、通信帯域の低下を抑えることができる。

（実施の形態２）
次に、他の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図７は、カーナビゲーションシステムを併有する車載情報処理装置１００を示す構成図である。
この車載情報処理装置１００は、目的地までの経路情報を作成しうるとともに、この経路情報と伝搬軌跡情報とを比較検討する装置であり、図１に示した構成に加え、測位センサ部１８と経路探索部２３とを備える。

前記測位センサ１８は、前記実施形態と同じカーナビゲーションに用いられるセンサであり、車両の位置、速度、加速度、ロール角、ピッチ角、方位角を得るための１つまたは複数のセンサである。

前記経路探索部２３は、制御部１１の演算機能を利用して、経路探索を行う処理部であり、ユーザにより入力部（不図示）から入力される出発地、経由地、目的地等の情報によって目的地までの最適経路を周知のダイクストラのアルゴリズム等を用いて経路情報を算出する。また、この経路情報は道路形状格納部１９に格納される。

この実施形態にかかる車載情報処理装置１００は、経路情報を報知部１６としてのディスプレイにあらかじめ道路形状格納部１９に格納される地図と一緒に重畳表示することができ、また、自車両が案内地点に近づくと、音声又は映像にて車両の進行方向を案内するナビゲーション機能も併有している。

図８は、目的地までの走行経路上に走行または停止している先行車からの情報を判別する動作を示す動作フロー図である。
まず、制御部１１は情報を受信するまでは待機状態を保つ（Ｓ８４０又はＳ８４１：Ｎｏ）。情報を受信すると（Ｓ８４１：Ｙｅｓ）、制御部１１及び伝搬軌跡算出部２１は情報に含まれる付加情報を抽出し、伝搬軌跡情報と伝搬方向情報を算出する（Ｓ８４２）。

次いで、判定部１５は、伝搬方向が自車両に向かっているか否か、及び、伝搬軌跡情報と道路形状情報とが一致しているかを判定する（Ｓ８４３）。両者の少なくともいずれか一方が条件を満たしていない場合は（Ｓ８４３：Ｎｏ）、先行車からの情報ではないと判断し（Ｓ８４４）、受信した情報を廃棄し（Ｓ８４５）、待機状態へ戻る。

両者がともに条件を満たす場合は（Ｓ８４３：Ｙｅｓ）、道路形状格納部１９に格納される経路情報と一致するかを判断する（Ｓ８４６）。経路情報と一致する場合は（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、ドライバーに先行車から伝わった情報を報知する（Ｓ８４９）。一方、経路情報と一致しないと判断された場合は（Ｓ８４６：Ｎｏ）、自車両方向に向かって道路上を伝搬した情報であるが、自車両の走行する経路外の情報でドライバーにとって不要であるので報知はされない。

次に、情報付加部２２は受信した情報の末尾に自車両の車両情報を付加し（Ｓ８５０）、この中継情報を送信する（Ｓ８５１）。
図９は、図８に基づき説明した車載情報処理装置１００の動作フローを補足する概念図である。

図９において、車両４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、上記車載情報処理装置１００がそれぞれ搭載される。車両４ａで送信または中継された情報は伝搬軌跡５を通過して車両４ｆに到達する。一方車両４ｇで送信または中継された情報は伝搬軌跡６を通過して車両４ｆに到達する。これら二つの情報を受信した車両４ｆに搭載された車載情報処理装置１００はいずれの情報も道路上を自車両に向かって伝搬したものであるとしてこれら二つの情報を破棄することはない。

ここで、車両４ｆの道路形状格納部１９には、図９上のルートＡ−Ｂを走行する経路情報があらかじめ格納されているものとして以下説明を続ける。
次に、車両４ｆの車載情報処理装置１００は、伝搬軌跡６と自車両の目的地までの経路とが一致すると判断し、車両４ｇが発信または中継した情報をドライバーに報知する。一方、伝搬軌跡５と経路とは一致しないため、車両４ａが発信または中継した情報はドライバーに報知されない。

以上の様に車載情報処理装置１００は経路上を伝搬する情報しか報知しないため、ドライバーは必要な情報のみ知らされることとなる。
なお、伝搬軌跡５が経路に該当しなくとも、情報が破棄されることはない。これは、例えば車両４ｄの経路がルートＡ−Ｃであった場合に、伝搬軌跡６を伝搬してきた情報を車両４ｄに搭載される車載情報処理装置１００が破棄すれば、後続の車両４ｆには伝搬軌跡６を伝搬した情報は到達しないこととなるからである。

（実施の形態３）
図１０は、ホップ数が少ない場合に他車両の走行軌跡を伝搬軌跡として代替可能な車載情報処理装置１００の構成を表す構成図である。

図１０に示す車載情報処理装置１００は、図７の車載情報処理装置１００と比較して、走行軌跡蓄積部２４が追加された構成となる。
前記走行軌跡蓄積部２４は、一定時刻おきに位置情報取得部１７で取得した自車両の位置情報を一定期間分だけ蓄積するための記憶媒体であり、例えば、メモリやＨＤＤ等の記録媒体ある。走行軌跡蓄積部２４に蓄積される位置情報は、常に最新の位置情報が蓄積され、最も古い位置情報が自動的に廃棄される。

次に、本実施形態に係る車載情報処理装置１００の動作について図１１から図１３を用いて説明する。
まず、車載情報処理装置１００が道路事象発生情報を送信する動作フローについては、図３の場合と同様であるが、その生成する情報の付加情報の構造が異なる。

以下、図１１を用いて本実施形態にかかる情報の構造について説明を行う。
図１１（ａ）に示すように、道路事象発生情報及び中継情報のパケット構造は送信時刻フィールド４０１、車両ＩＤフィールド４０２、道路事象フィールド４０３、道路事象別付加フィールド４０４、ホップ数フィールド４０５、付加情報フィールド４０６からなり、この構造は図４（ａ）で示した構成と同様である。

本実施形態の場合、前記付加情報フィールド４０６に格納される情報が、位置情報と車両情報とからなる総合情報、または、走行軌跡情報と各位置情報に対応した車両情報とからなる総合情報列となる。

図１１（ｂ）は、前記付加情報の一つである総合情報列の構成例を示している。
この付加情報フィールド４０６の先頭には道路事象発生情報が作成される段階でその車両の走行軌跡情報とこの走行軌跡情報に含まれる位置情報に対応した車両情報からなる総合情報列が格納される。すなわち、総合情報列は、この車両が走行しているときの一定期間内の時刻（例えばＴ０からＴ５まで）のこの車両の位置情報とこの位置情報を測位すると同時に取得した車両情報が含まれている。

前記取得した車両情報とは、例えば、車両ＩＤ、時刻情報、速度情報、方位情報、道路番号であり、位置情報とともに各孫フィールドに格納される。この各孫フィールドの意味は図４（ｂ）で説明した内容と同じであるため、その詳細な説明は省略するが、車両ＩＤには、すべて同じ値が入る。これは、情報が中継される毎に付加情報を付加する場合などに各情報を区別するためである。

尚、時刻情報におけるＴ５が最新の情報とするか、最古の情報とするかの昇順、降順の並びについてはいずれか一方の並びを用いることができる。
また、ホップ数が少ないときの先行車からの情報であるかの検知精度を高めることが目的であるため、ホップ数フィールド４０５に格納されるホップ数が閾値以下の場合のみ、総合情報列を付加し、ホップ数が閾値より大きくなると総合情報を付加するものとしても良い。これにより、後続車両へ伝播する全体の情報量を削減することができる。

また、時刻情報がＴ０からＴ５までの６つの車両情報列から構成されるとしたが、６つという数に限定するものではなく、先行車からの情報であるかを判断できればこれ以上または以下の値でも良い。

また、ホップ数が少ない間は総合情報列に含まれる総合情報の数を多くし、ホップ数が多くなるにつれて、徐々に総合情報列に含まれる総合情報の数を少なくしていくような動的な方法もあり得る。

図１２は、本実施形態にかかる車載情報処理装置１００の処理動作を示す動作フロー図である。
まず、車載情報処理装置１００は、受信した情報のホップ数フィールド４０５に格納されるホップ数が閾値以下であるかを判定する（Ｓ１２６０）。閾値以下でない場合は（Ｓ１２６０：Ｎｏ）、付加情報フィールド４０６からと位置情報と時刻情報を抽出し、図８のＳ８４２からＳ８４５までと同様の処理を行う（Ｓ１２６３）。

閾値以下である場合には（Ｓ１２６０：Ｙｅｓ）、付加情報フィールド４０６に同じ車両ＩＤが複数存在しているかを判断する。すなわち、総合情報列があるか否かを判断する。複数の同じ車両ＩＤがない場合には（Ｓ１２６１：Ｎｏ）、情報量が少なすぎるため先行車からのパケットではないと判断する（Ｓ１２６５）。複数の同じ車両ＩＤがある場合には（Ｓ１２６１：Ｙｅｓ）、その同じ車両ＩＤに対応するすべての位置情報も含めて付加情報フィールド４０６に含まれるすべての位置情報から伝搬軌跡情報を算出する（Ｓ１２６２）。

次いで、ステップＳ１２６２で算出した伝搬軌跡情報と道路形状情報とを比較する（Ｓ１２６４）。伝搬軌跡が道路形状と一致しない場合には（Ｓ１２６４：Ｎｏ）、先行車からの情報ではないと判断する（Ｓ１２６５）。一方、伝搬軌跡が道路形状と一致する場合には（Ｓ１２６４：Ｙｅｓ）、先行車からの情報であると判断する（Ｓ１２６６）。

図１３は、図１２で説明した動作フローを補足する図である。
図１３において、車両８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆは、同一の車両の各時刻における位置を示している。車両８ａが後続車（不図示）へ送受信部１２を介して道路事象発生情報を送信する。

車両８ａが現時点（時刻Ｔ５）の位置であり、車両８ｂは過去の時刻Ｔ４での車両８ａの位置であり、車両８ｃは時刻Ｔ３での車両８ａの位置であり、車両８ｄは時刻Ｔ２での車両８ａの位置であり、車両８ｅは時刻Ｔ１での車両８ａの位置であり、車両８ｆは時刻Ｔ０での車両８ａの位置である。車両８ａには、車載情報処理装置１００が搭載され、その走行軌跡蓄積部２４には、時刻Ｔ０〜Ｔ５までの位置情報からなる走行軌跡情報が蓄積されている。

車両８ａから送信された情報を直接受信した後続の車両は、車両８ａの走行軌跡９を伝搬軌跡と代替し、当該伝搬軌跡と道路形状格納部１９に格納される道路１０の道路形状とを比較することで、受信した情報を送信したのは道路上を走行する車両８ａからの情報であると判断することができる。

以上のように本実施形態においてはホップ数が少ない場合でも、車両の走行軌跡を情報の伝搬軌跡と代替することで、受信した情報が道路上を伝搬した情報か否かを判断することができる。また、他社にこのような判断を可能とする情報を提供することができる。

なお、上記実施形態の説明では完全に無指向性の通信を想定して説明したが、本発明はある程度指向性を絞った通信の場合にも適用できる。
また、ホップ数フィールド４０５に格納される情報としては、車両間距離の情報を格納するものとしても良い。このときはホップする毎に先行車との車両間距離が加算されていくものとする。このホップ数フィールド４０５に車両間距離を加算しつつ格納している場合、当該車両間距離の加算値が閾値を越える場合には、受信した情報を廃棄すれば、情報の到達距離を制御することが可能となる。

また、判定部１５において、自車両が走行している方向に向かって自車両よりも前に存在する道路形状情報のみと伝搬軌跡情報とを比較したり、地図を自車両の位置を中心として放射状に区切り、自車両の舵角を含む領域に存在する道路形状情報のみと伝搬軌跡情報とを比較したりして合致情報を作成するものでもかまわない。この場合、比較する道路形状情報が限定される。

本発明にかかる車載情報処理装置は、車両情報通信システムに適用でき、特にカーナビゲーション機能も併有する総合的な車載情報処理装置等に適用できる。

本実施形態に係る車載情報処理装置の構成を示す構成図である。 道路事象発生検知部が検知する道路事象とその時に使用されるセンサとの対応状体の一例を示す図である。 車載情報処理装置が道路事象の発生を検知しその情報を発信するまでの動作を示す動作フロー図である。 道路事象発生情報、及び、これに情報付加部で自車両の情報が付加された中継情報のパケット構造の一例を示す図である。 送受信部が情報を受信してから以降の車載情報処理装置の処理動作の概要を示す動作フロー図である。 車載情報処理装置が送信または中継する情報の伝搬軌跡を概念的に示す図である。 他の実施形態であるカーナビゲーションシステムを併有する車載情報処理装置を示す構成図である。 目的地までの走行経路上に走行または停止している先行車からの情報を判別する動作を示す動作フロー図である。 図８に基づき説明した車載情報処理装置の動作フローを概念的に補足する図である。 ホップ数が少ない場合に他車両の走行軌跡を伝搬軌跡として代替可能な車載情報処理装置の他の構成を表す構成図である。 道路事象発生情報、及び、これに情報付加部で自車両の情報が付加された中継情報のパケット構造の他の例を示す図である。 他の実施形態にかかる車載情報処理装置の処理動作を示す動作フロー図である。 図１２で説明した車載情報処理装置の動作フローを概念的に補足する図

符号の説明

１１ 制御部
１２ 送受信部
１３ 道路事象発生検知部
１４ センサ
１５ 判定部
１６ 報知部
１７ 位置情報取得部
１８ 測位センサ部
１９ 道路形状格納部
２０ 情報破棄部
２１ 伝搬軌跡算出部
２２ 情報付加部

Claims (16)

1. アクセスポイントを必要とせず相互に情報を送受信することにより自立分散型無線通信網を構築しうる通信端末として機能し、車両に搭載される無線通信可能な車載情報処理装置において、
   道路形状情報を格納する道路形状格納手段と、
   受信した他車の位置情報から情報が伝搬してきた伝搬軌跡情報を算出する伝搬軌跡算出手段と、
   前記伝搬軌跡情報と、道路形状情報とが一致する場合に合致情報を作成する判定手段と、
   前記合致情報が作成された場合に受信した情報をドライバーに報知する報知手段と
   を備えることを特徴とする車載情報処理装置。
2. 前記伝搬軌跡算出手段はさらに、
   情報の伝搬軌跡が自車両に向かって伝搬したものか否かの伝搬方向情報を算出し、
   前記判定手段はさらに、
   前記伝搬方向情報が自車両に向かって伝搬したものである場合に、合致情報を作成すること
   を特徴とする請求項１に記載の車載情報処理装置。
3. 前記判定手段はさらに、
   前記伝搬軌跡情報が自車両の進行方向に向かって自車両よりも前に存在する道路形状情報と一致する場合に合致情報を作成すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車載情報処理装置。
4. 前記判定手段はさらに、
   前記伝搬軌跡情報が自車両の操舵方向に存在する道路形状情報と一致する場合に、受信した情報を報知すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車載情報処理装置。
5. 前記道路形状格納手段はさらに、
   自車両の目的地までの経路形状を示す経路情報を含み、
   前記判定手段はさらに、
   前記伝搬軌跡情報が前記経路情報と一致する場合に、合致情報を作成すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
6. 前記伝搬軌跡算出手段はさらに、
   受信した情報に含まれる他車両の位置情報の数が閾値以下の場合には、受信した情報に含まれる他車両の走行軌跡を示す走行軌跡情報から算出された情報を伝搬軌跡情報とすること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
7. 前記車載情報処理装置はさらに、
   自車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   情報を受信すると、この情報に自車両の位置情報を付加した中継情報を作成する情報付加手段と、
   この中継情報を送信する送信手段と
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に車載情報処理装置。
8. 前記車載情報処理装置はさらに、
   一定期間内に取得された自車両の位置情報からなる走行軌跡情報を格納する走行軌跡蓄積手段を備え、
   前記情報付加手段はさらに、
   受信した情報に走行軌跡情報を付加すること
   を特徴とする請求項７に記載の車載情報処理装置。
9. 前記情報付加手段はさらに、
   受信した情報の中継回数が閾値以下の場合に走行軌跡情報を付加すること
   を特徴とする請求項８に記載の車載情報処理装置。
10. 前記車載情報処理装置はさらに、
    自車両の車両情報を取得するセンサを備え、
    前記情報付加手段はさらに、
    受信した情報に前記センサが取得した自車両情報を付加すること
    ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
11. 前記車載情報処理装置はさらに、
    前記センサが取得した自車両情報に基づき道路事象の発生を検知するための道路事象発生検知手段を備え、
    前記送信手段はさらに、
    前記道路事象発生検知手段における道路事象の発生検知をトリガとして、道路事象情報を送信すること
    を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
12. 前記送信手段はさらに、
    一定期間内に取得された自車両の位置情報からなる走行軌跡情報を送信すること
    を特徴とする請求項１１に記載の車載情報処理装置。
13. 前記車載情報処理装置はさらに、
    前記伝搬軌跡情報と、道路形状情報とが一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段と
    を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
14. 前記車載情報処理装置はさらに、
    前記伝搬方向情報が自車両に向かって伝搬したものでない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段と
    を備えることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
15. 前記車載情報処理装置はさらに、
    前記伝搬軌跡情報が自車両の進行方向に向かって自車両よりも前に存在する道路形状情報と一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段と
    を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。
16. 前記車載情報処理装置はさらに、
    前記伝搬軌跡情報が自車両の操舵方向に存在する道路形状情報と一致しない場合に、受信した情報を破棄する情報破棄手段と
    を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車載情報処理装置。

Images