JP2006020116A

JP2006020116A - 車々間通信システム及び車々間通信機

Info

Publication number: JP2006020116A
Application number: JP2004196499A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kato; 晃一加藤
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】他のサービスエリアでの通信データとの干渉を防止することを可能とする。
【解決手段】車両に搭載され、他の通信機と車々間通信する車々間通信機１０を備えた車々間通信システム１において、前記車々間通信機１０は、予め設定された複数のエリアのうち、現在在圏しているサービスエリアの制御局ポイントコードを取得し、通信データを送信する場合に、現在在圏するサービスエリアの制御局ポイントコードを通信データに付加して送信するようにすると共に、同一のサービスエリアに存在するいずれか１つの車々間通信機１０が、当該サービスエリアでの通信タイミングを制御し、この車々間通信機１０が当該サービスエリアを抜け出る場合には、当該サービスエリアに存在するいずれか１つの車々間通信機１０に上記通信タイミングの制御動作を実行させるようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両等の移動体間で通信する車々間通信システム、及び、この車々間通信システムに用いて好適な車々間通信機に関する。

従来から、車両等の移動体に車々間通信機（無線通信装置）を搭載し、車々間で通信を行う車々間通信システムが知られている。この種の車々間通信システムにおいては、無線チャンネルへのアクセス制御方式として、路側（インフラ側）から車々間通信機に対して制御信号を送信し、この制御信号に基づいて車々間通信機が無線チャンネルへアクセスする方式や、例えばアロハ方式（ALOHA method）に代表されるように全く制御を伴わないランダムアクセス制御方式などがある。

しかしながら、路側から制御信号を送る方式にあっては、車両が通信する際に、その場所（路側）にインフラが存在する必要があり、インフラが構築されていない場所では、車々間通信ができず、車々間通信システムの利用環境が制限されるといった問題がある。

また、上記アロハ方式に代表されるランダムアクセス制御方式の場合、車々間通信機間での通信タイミングの制御が行われないため、通信帯域を約１８％までしか利用できないことが知られており、通信資源を有効に利用できないという問題がある。

そこで近年では、予め定められた特定の車両が通信制御局の機能を担い通信タイミングを規定するビーコン信号等を他の車両に送信することで、この特定の車両がサービスエリア（通信可能範囲）内に存在する車両（移動体）のアクセス制御を行い、インフラを不要とすると共に、通信資源を有効に利用することが可能な方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３３６０９２号公報

しかしながら、特定の車両を通信制御局としてサービスエリア内の各車両の通信タイミングを制御する方式にあっては、現在のサービスエリアにて送受されている通信データと、他のサービスエリアにて送受されている通信データとが互いに干渉してしまうといった問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、通信データの干渉を防止することが可能な車々間通信システム、及び、この車々間通信システムに用いて好適な車々間通信機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の車両の各々に搭載される車々間通信機を備え、これらの車々間通信機が互いに無線通信する車々間通信システムにおいて、前記車々間通信機は、予め設定された複数のサービスエリアのうち、現在在圏しているサービスエリアの識別情報を取得するサービスエリア識別情報取得手段と、現在在圏するサービスエリアの識別情報を送信する情報に付加して送信する送信手段と、現在在圏するサービスエリア内での通信タイミングを規定する制御情報を受信する制御情報受信手段と、前記制御情報受信手段により前記制御情報が受信されない場合に、現在在圏するサービスエリアの前記制御情報を生成し、同一のサービスエリアに存在する他の車々間通信機に向けて前記送信手段に順次送信させる第１送信制御手段と、前記第１送信制御手段が前記制御情報を前記送信手段に順次送信させているときに、現在在圏するサービスエリアを抜け出る場合、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機のいずれか一つの車々間通信機に対して前記制御情報の送信動作を行うことを指示する指示信号を前記送信手段に送信させる第２送信制御手段とを具備することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記第２送信制御手段は、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機の各々が当該サービスエリアに滞在する時間に基づいて、これらの車々間通信機の中から一つの車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記第２送信制御手段は、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機の中から、当該サービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記車々間通信機は、自機が搭載された前記車両の現在位置、移動速度及び移動方向を取得する移動情報取得手段と、前記現在位置、移動速度及び移動方向を間欠的に前記送信手段に送信させる第３送信制御手段と、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機から送信されてきた各々の車々間通信機の現在位置、移動速度及び移動方向を受信する位置情報受信手段と、前記位置情報受信手段により受信された前記現在位置、移動速度及び移動方向を、車々間通信機ごとに記憶する記憶手段とを更に備え、前記第２送信制御手段は、前記記憶手段に記憶されている車々間通信機の現在位置、移動速度及び移動方向に基づいて、現在在圏するサービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記第２制御手段は、前記第１送信制御手段が前記制御情報を順次送信しているとき、現在在圏するサービスエリアの中心から所定距離だけ離れ、なおかつ、当該サービスエリアの中心から遠ざかる方向に移動している場合に、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機のいずれか一つの車々間通信機に対して前記指示信号を送信することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記車々間通信機は、前記指示信号を送信した車々間通信機からの応答を受信する応答受信手段を更に備え、前記応答受信手段により前記車々間通信機が前記制御情報の送信動作を実行する旨が示された場合には、前記制御情報の送信を停止することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載された、他の通信機と無線通信する車々間通信機において、予め設定された複数のサービスエリアのうち、現在在圏しているサービスエリアの識別情報を取得するサービスエリア識別情報取得手段と、現在在圏するサービスエリアの識別情報を送信する情報に付加して送信する送信手段と、現在在圏するサービスエリア内での通信タイミングを規定する制御情報を受信する制御情報受信手段と、前記制御情報受信手段により前記制御情報が受信されない場合に、現在在圏するサービスエリアの前記制御情報を生成し、同一のサービスエリアに存在する他の通信機に向けて前記送信手段に順次送信させる第１送信制御手段と、前記第１送信制御手段が前記制御情報を前記送信手段に順次送信させているときに、現在在圏するサービスエリアを抜け出る場合、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機のいずれか一つの通信機に対して前記制御情報の送信動作を行うことを指示する指示信号を前記送信手段に送信させる第２送信制御手段とを具備することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記第２送信制御手段は、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機の各々が当該サービスエリアに滞在する時間に基づいて、これらの通信機の中から一つの通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また上記発明において、本発明は、前記第２送信制御手段は、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機の中から、当該サービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機から送信された各々の通信機の現在位置、移動速度及び移動方向を受信する位置情報受信手段と、前記位置情報受信手段により受信された前記現在位置、移動速度及び移動方向を、通信機ごとに記憶する記憶手段とを更に備え、前記第２送信制御手段は、前記記憶手段に記憶されている通信機の現在位置、移動速度及び移動方向に基づいて、現在在圏するサービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、自機が搭載された前記車両の現在位置、移動速度及び移動方向を取得する移動情報取得手段を更に備え、前記第２制御手段は、前記第１送信制御手段が前記制御情報を順次送信しているとき、現在在圏するサービスエリアの中心から所定距離だけ離れ、なおかつ、当該サービスエリアの中心から遠ざかる方向に移動している場合に、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機のいずれか一つの通信機に対して前記指示信号を送信することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記指示信号を送信した通信機からの応答を受信する応答受信手段を更に備え、前記応答受信手段により前記通信機が前記制御情報の送信動作を実行する旨が示された場合には、前記制御情報の送信を停止することを特徴とする。

本発明によれば、車々間通信機は、現在在圏するサービスエリアの識別情報を送信する情報（通信データ）に付加して送信するようにしたため、他のサービスエリアにて送受されている通信データとの干渉を防止することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる車々間通信システム１の構成を模式的に示す図であり、図２は、当該車々間通信システム１の機能的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車々間通信システム１は、移動体たる車両２の各々に搭載された車々間通信機１０を備え、この車々間通信機１０により車両２の間で無線パケット通信を行うものである。車々間通信機１０の各々は、図２に示すように、動作モードとして制御局モードと被制御局モードとの２つの動作モードを有し、無線通信時には、各々がいずれかの動作モードで動作するように構成されている。

制御局モードは、同一のサービスエリア２０２に存在する他の車両２の通信制御を行う機能を実行する動作モードであり、この制御局モードで動作する車々間通信機１０は、同一のサービスエリア２０２内の他の車々間通信機１０に対して通信タイミングを指示する動作を実行する。一方、被制御局モードは、制御局モードで動作する車々間通信機１０からの通信タイミングの指示を受ける動作モードであり、被制御局モードで動作する車々間通信機１０は、制御局モードで動作する車々間通信機１０により、無線パケット通信における通信タイミングが制御されることとなる。

すなわち、本実施の形態にかかる車々間通信システム１においては、同一のサービスエリア２０２に存在する複数の車々間通信機１０のうち、いずれか一の車々間通信機１０が制御局モードで動作すると共に、その他の車々間通信機１０が被制御局モードで動作することで、制御局モードで動作する車々間通信機１０が他の車々間通信機１０の通信タイミングを制御し、複数の車々間通信機１０（車両２）間での安定した無線通信を提供可能としている。

なお、以下の説明においては、制御局モードで動作する車々間通信機１０を車々間制御通信機１０ａと称し、また、被制御局モードで動作する車々間通信機１０を車々間被制御通信機１０ｂと称することで、各々を区別することにする。

次いで、車々間通信機１０の構成について詳細に説明する。車々間通信機１０は、プログラムの実行主体であり通信制御手段などの各種制御手段として機能するＣＰＵや、当該プログラム及び各種のデータを格納するＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、他の通信機との間で無線通信する無線通信手段（共に不図示）を備え、記憶手段には、上記制御局モードの機能を実現するためのプログラムや、被制御局モードの機能を実現するためのプログラム等が格納されている。この車々間通信機１０は、図２に示すように、同一車両２に搭載された車載ナビゲーション装置１１と相互にデータ通信可能に信号ケーブル等で接続されている。

車載ナビゲーション装置１１は、自装置の各部を制御する制御手段としての制御部の他、自車位置を検出する手段としての自車位置検出部１１０と、地図データベース部１２０とを備えている。

自車位置検出部１１０は、ＧＰＳアンテナ１１１を有するＧＰＳ（Global Positioning System）航法ユニットと、車速パルスセンサや加速度センサ等の各種センサを有する自立航法ユニットとを備えている。ＧＰＳ航法ユニットは、ＧＰＳレシーバを備え、測位衛星からの受信電波に基づいて自車位置を検出するものである。自立航法ユニットは、車速パルスセンサからのセンサ信号や加速度センサからのセンサ信号に基づいて車両２の速度（移動距離）や移動方向を検出し車両２外部（例えばＧＰＳ衛星）からの信号を用いずに自車位置を検出するものである。かかる構成により、自車位置検出部１１０は、ＧＰＳ航法と自立航法とのハイブリット航法により、自車位置を精度よく計算可能となっている。

地図データベース部１２０は、地図データ１２１を格納するものであり、ハードディスク装置或いは光ディスク装置等の記憶手段を備えている。図３は、地図データベース部１２０に格納されている地図データ１２１の構成を模式的に示す図である。

図３に示すように、地図データ１２１には、予め設定された複数のサービスエリア２０２の中心を示す制御局ポイント２００の位置情報（座標情報）と、当該制御局ポイント２００、すなわち、サービスエリア２０２を一意に特定するための制御局ポインコード（識別情報）２０１と、制御局ポイント２００を中心としたサービスエリア２０２のサイズ（半径）Ｒとが登録されている。各制御局ポイント２００は、隣接するサービスエリア２０２が互いに重なり合うように地図上に配置されており、これにより途切れることの無い車々間通信が可能となる。

なお、本実施形態におけるサービスエリア２０２は、一般的な固定基地局が形成する移動端末との無線通信可能範囲ではなく、地図上において、通信可能領域を複数のエリアに分割してなるエリアを指す。このサービスエリア２０２の配置（すなわち、制御局ポイント２００の設定位置）は、電波環境測定データや交通量情報等に基づき最も有利な通信状態が得られるポイントに配置するのが望ましく、また、一定間隔で幾何学的な配置を取ることも可能である。また、同図に示す制御局ポイント２００の位置情報等は、地図データ１２１に付加する構成に限らず、上記制御局ポイント２００ごと、すなわち、制御局ポイントコード２０１ごとに、その位置情報と、サービスエリア２０２のサイズとがテーブルデータとして地図データ１２１と別途に格納される構成としても良い。

さて、かかる構成の下、車載ナビゲーション装置１１は、上記自車位置検出部１１０にて計算された自車位置に基づいて、自車両２が在圏しているサービスエリア２０２及びその制御局ポイントコード２０１を上記地図データベース部１２０に格納されているデータを検索することで特定し、車々間通信機１０に出力する。そして、車々間通信機１０は、車載ナビゲーション装置１１から制御局ポイントコード２０１を取得すると、当該制御局ポイントコード２０１を通信データに付加して通信する。

ここで、本実施の形態にかかる車々間通信システム１においては、車々間通信機１０が送受する通信データ２５０として、制御パケット２５０ａと、データパケット２５０ｂとの２種類の通信データが用いられる。図４は、制御パケット２５０ａとデータパケット２５０ｂとの構成を模式的に示す図である。

制御パケット２５０ａは、制御局モードで動作する車々間通信機１０、すなわち、車々間制御通信機１０ａが通信タイミングの制御のために一定の時間間隔で定期的に送出する通信データである。この制御パケット２５０ａのパケットヘッダには、上記車載ナビゲーション装置１１から出力された制御局ポイントコード２０１と、ＩＤと、距離と、速度とが含まれ、これに通信タイミング制御情報がデータとして付加されて制御パケット２５０ａが構成されている。

ＩＤは車々間通信機１０を一意に特定する識別情報であり、距離は自車位置から制御局ポイント２００（サービスエリアの中心位置）までの距離を示すものであり、また、速度は車両２の移動速度を、走行方向と共に示すものである。

通信タイミング制御情報は、スロット同期通信等に用いられる、いわゆるビーコンパケットと略同等な情報が格納される。詳述すると、通信タイミング制御情報は、時分割された通信スロットのうち何番目のスロットにて当該制御パケット２５０ａが送信されたかを示す情報である。従って、被制御局モードで動作する車々間通信機１０、すなわち、車々間被制御通信機１０ｂは、この制御パケット２５０ａを受信することで、制御パケット２５０ａの受信タイミングを同期ポイントとして同期をとると共に、通信タイミング制御情報に基づいてデータを送信すべき期間（タイミング）を特定することとなる。

データパケット２５０ｂは、各車々間通信機１０の間で送受するデータ（情報）を送信するための通信パケットである。このデータパケット２５０ｂのパケットヘッダには、制御パケット２５０ａと同様に、上記車載ナビゲーション装置１１から出力された制御局ポイントコード２０１と、ＩＤと、距離と、速度とが含まれ、これに各車々間通信機１０の間で送受するデータが付加されてデータパケット２５０ｂが構成されている。

このように、本実施の形態にかかる車々間通信システム１にあっては、車々間制御通信機１０ａが制御パケット２５０ａを送信する際に、通信タイミング制御情報に制御局ポイントコード２０１を付加して送信することで、同一のサービスエリア２０２に存在する他の車々間通信機１０に対して当該通信タイミング制御情報に基づいて通信同期を確立し通信データを送受する旨を明示する構成となっている。

また、本実施の形態では、制御局パケット２５０ａ及びデータパケット２５０ｂの各々に、ＩＤ、距離及び速度を含める構成とし、車々間通信機１０の各々が、同一のサービスエリア２０２に存在する各車両２の自車位置や移動速度、移動方向を取得可能となっている。

次いで、本実施の形態の動作について説明する。以下の動作説明においては、まず、車両２が新たなサービスエリアに進入した際に、この車両２に搭載された車々間通信機１０が制御局モード及び被制御局モードのいずれかの動作モードを選択・実行するときの動作について説明する。

図５は、かかる動作モード選択・実行処理を示すフローチャートである。この図に示すように、車載ナビゲーション装置１１による自車位置検出により、車両２が新たなサービスエリア２０２に進入したことを車々間通信機１０が検知すると、車々間通信機１０は、先ず、このサービスエリア２０２内で他の車々間通信機１０から制御パケット２５０ａが既に送信されているかを検知するために、受信待機状態に移行して、当該サービスエリア内で送受されている全ての通信データの受信を行うための処理を実行する（ステップＳ１０１）。

具体的には、車々間通信機１０は、車載ナビゲーション装置１１から、現在のサービスエリアの制御局ポイントコード２０１を受信し（ステップＳ１０２）、そして、この制御局ポイントコード２０１が付加された制御パケット２５０ａを受信すべく受信待機状態に移行し（ステップＳ１０３）、予め設定された一定時間の間、制御パケット２５０ａの受信を試みる（ステップＳ１０４）。

車々間通信機１０は、この受信待機状態の間に制御パケット２５０ａを受信できた場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、既に他の車々間通信機１０により、通信タイミングの制御が実施されているため、その制御パケット２５０ａに基づいて通信同期を確立すべく、動作モードを被制御局モードに移行する（ステップＳ１０５）。

一方、車々間通信機１０は、受信待機状態に移行したときから一定時間が経過しても、制御パケット２５０ａを受信できなかった場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、当該サービスエリア内に制御局モードで動作する車々間通信機１０が存在しないことを意味するため、動作モードを制御局モードに移行して、当該サービスエリアの制御局ポイントコード２０１を付加した制御パケット２５０ａを定期的に送出する動作を開始する（ステップＳ１０６）。

以上の処理により、車々間通信機１０は、制御局モードまたは被制御局モードのいずれかの動作モードを決定し、その後に、車々間で通信データ（データパケット２５０ｂ）の送受を行うこととなる。

ところで、制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａが現在のサービスエリア２０２の外に出る等した場合には、現在のサービスエリア２０２内の通信タイミングを制御する車々間通信機１０が存在しなくなるため、制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａを新たに選定する必要がある。

そこで、上記車々間制御通信機１０ａがサービスエリア２０２を抜ける際に、その旨をサービスエリア２０２内に残る車々間通信機１０に対して送信し、そして、これらの車々間通信機１０の中から、制御モードで動作する車々間制御通信機１０ａを出現させるようにする。しかしながら、この場合、サービスエリア２０２に残る車々間通信機１０が各々独立して車々間制御通信機１０ａとして動作しようとすると、車々間制御通信機１０ａが同時に複数発生してしまう可能性かあり、無線データ通信用のバケットか相互に衝突する等して、システム運用に障害か発生する恐れがある。

これを避けるために、車々間制御通信機１０ａがサービスエリア２０２の外に抜けるときに、その他の車々間通信機１０の各々が、制御局モードで動作している車々間制御通信機１０ａが新たに存在しているかという確認するための観測期間を充分長くとれば良いものの、その観測期間の間、データ通信ができなくなるといった問題がある。さらに、新たに制御局モードで動作することとなった車々間制御通信機１０ａか、すぐにサービスエリア２０２を出てしまうと、車々間制御通信機１０ａの選出を再度行う必要があり、このようなことが連続すると、車々間通信システム１における通信の安定性が阻害され兼ねない。

そこで本実施の形態では、次のようにして、制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａがサービスエリア２０２内に常時安定的に存在するようにしている。すなわち、制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａがサービスエリア２０２を抜ける前に、当該車々間通信制御通信機１０ａが、サービスエリア２０２内の他の車々間通信機１０の中から、車々間制御通信機１０ａの役割を担うべき車々間通信機１０、すなわち、サービスエリア２０２に最も長く滞在する可能性の高い車々間通信機１０を選定するようにしている。

さらに詳述すると、本実施の形態では、制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａは、サービスエリア２０２内に存在する車々間通信機１０（被制御局モードで動作する車々間被制御通信機１０ｂ）の各々の制御局ポイント２００（サービスエリアの中心位置）までの距離と、移動速度（移動方向を含む）とを監視する位置監視テーブルをＲＡＭ等に生成し、サービスエリア２０２内で送受されている通信データ（制御パケット２５０ａ及びデータパケット２５０ｂ）を受信するごとに、この通信データに含まれる上述したＩＤ、距離及び速度に基づいて、上記位置監視テーブルを逐次更新するように構成されている。

そして、この車々間制御通信機１０ａがサービスエリア２０２から抜け出る場合に、位置監視テーブルに登録されている車々間通信機１０の中から、最も長く滞在する可能性の高い車々間通信機１０を選定し、この車々間通信機１０の動作モードを制御局モードへ切り替えさせるようにしている。なお、本実施の形態では、各車々間通信機１０が上記ＩＤ、距離及び速度を間欠的（例えば１秒ごと）に送信しており、車々間制御通信機１０ａが、同一サービスエリア２０２に存在する全ての車々間通信機１０の位置、移動速度及び移動方向を逐次監視可能となっている。

図６は、車々間制御通信機１０ａの選定及び切り替え動作を示すシーケンス図である。この図に示すように、現時点において制御局モードで動作している車々間制御通信機１０ａが、サービスエリア２０２を抜け出し他のサービスエリア２０２に移動する前に、現在のサービスエリア２０２内での車々間制御通信機１０ａの切替条件が成立する（ステップＳ２０１）。詳述すると、本実施の形態では、図７に示すように、車々間制御通信機１０ａが制御局ポイント２００（サービスエリア２０２の中心）から所定距離Ｒｔｈだけ離れ、なおかつ、この制御局ポイント２００から遠ざかる方向に移動している場合に、切替条件が成立する。本実施の形態では、所定距離Ｒｔｈを、サービスエリア２０２の半径Ｒの約８０％としている。

車々間制御通信機１０ａは、車載ナビゲーション装置１１の出力に基づいて上記切替条件が成立したことを検知した後、上述した位置監視テーブルを探索して、現在のサービスエリア２０２に最も長く滞在する可能性の高い車々間通信機１０を選定する（ステップＳ２０２）。具体的には、車々間制御通信機１０ａは、現時点において、例えば制御局ポイント２００からサービスエリア２０２の半径Ｒに対して約７５％程度の距離だけ離れた場所に位置し、なおかつ、制御局ポイント２００に向かって移動している車々間通信機１０を条件として位置監視テーブルを探索し、この条件に該当する車々間通信機１０を選定する（例えば、図７にて矢印Ａで示す車々間通信機１０）。なお、この条件に該当する車々間通信機１０が複数存在する場合には、より低速で移動している車々間通信機１０を選定する。一方、この条件に該当する車々間通信機１０が存在しない場合には、制御局ポイント２００に近づく方向に移動している車々間通信機１０のうち制御局ポイント２００から最も遠い車々間通信機１０、或いは、制御局ポイント２００から遠ざかる方向に移動している車々間通信機１０のうち制御局ポイント２００から最も近い車々間通信機１０を選定することとなる。

車々間制御通信機１０ａは、次の車々間制御通信機１０ａとなるのに最適な車々間通信機１０の選定が終了するまで、上記位置監視テーブルの探索を続け、その選定が終了した場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、その車々間通信機１０の動作モードを被制御局モードから制御局モードに変更させるべく次の処理を実行する。すなわち、車々間制御通信機１０ａは、選定した車々間通信機１０に対して、制御局モードへの動作切り替えを指示する制御局モード切替指示パケットを制御パケット２５０ａとして送信する（ステップＳ２０４）。

車々間制御通信機１０ａにより選定された車々間通信機１０が制御局モード切替指示パケットを受信すると（ステップＳ２０５）、自機の動作モードを被制御局モードから制御局モードに移行し（ステップＳ２０６）、動作モードの切り替え完了を示す切替完了通知パケットを車々間制御通信機１０ａに送信する（ステップＳ２０７）。一方、車々間制御通信機１０ａは、切替完了通知パケットを受信すると（ステップＳ２０８）、動作モードを制御局モードから被制御局モードへ移行する（ステップＳ２０９）。

以上の処理により、サービスエリア２０２内において制御局モードで動作する車々間制御通信機１０ａが切り替えられることとなる。なお、車々間制御通信機１０ａが制御局モード切替指示パケットを送信した後、一定時間が経過しても応答が無い場合、或いは、制御局モードへの切り替えが拒否された場合は、ステップＳ２０２に処理手順を戻し、再度、車々間通信機１０の選定を実行し直すようにしても良い。本実施の形態においては、車々間制御通信機１０ａは、サービスエリア２０２を抜けるときではなく、上記のように制御局ポイント２００から所定距離だけ離れたときに、車々間制御通信機１０ａを切り替えるようにするため、選定した車々間通信機１０が制御局モードに移行しなかった場合でも、新たな車々間通信機１０を選定するための時間を充分に確保することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車々間通信機１０の各々が、通信データを送信する場合に、現在在圏するサービスエリア２０２の制御局ポイントコード２０１を付加して送信するようにしたため、他のサービスエリアで送受されている通信データとの干渉を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、車々間通信機１０の各々が制御局モードと被制御局モードとの２つの動作モードを有し、新たなサービスエリアに進入した際に、通信タイミングを規定する制御情報たる制御パケット２５０ａを受信できなかった場合に、制御局モードにて動作し、同一のサービスエリアに存在する他の車々間通信機１０に対して制御パケット２５０ａを送信する構成であるため、路側等に制御パケットを送信するためのインフラを設ける必要が無く、なおかつ、不特定多数の一般の車両２の間で簡単に車々間通信システムを構築することが可能となる。

さらに本実施の形態によれば、制御局モードで動作している車々間通信機１０（車々間制御通信機１０ａ）が、現在在圏するサービスエリア２０２を抜け出る場合、同一のサービスエリア２０２内に存在する他の車々間通信機１０のいずれか一つの車々間通信機１０に対して制御局モードで動作することを指示するようにしたため、制御局モードで動作する車々間通信機１０をサービスエリア２０２内に安定的に存在させることができる。

特に、制御局モードで動作している車々間通信機１０（車々間制御通信機１０ａ）は、サービスエリア２０２に滞在する時間が最も長い可能性のある車々間通信機１０を選定し、この選定した車々間通信機１０に対して制御局モードで動作することを指示するようにしたため、制御局モードで動作する車々間通信機１０の切り替え頻度を削減でき、これにより、制御局モードで動作する車々間通信機１０の切り替え時に発生する恐れのある通信データの衝突や隠れ端末問題等を回避し、安定した通信を実現可能となる。

上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様であり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。

例えば、上記実施の形態では、車載ナビゲーション装置１１と車々間通信機１０とを別体として設ける構成としたが、これらを一体とする構成としても良い。すなわち、車々間通信機１０に、上記自車位置検出部１１０や地図データベース部１２０等を設ける構成とし、車々間通信機１０が現在の位置検出やサービスエリア２０２及び制御局ポイント２００の識別情報の特定を行う構成としても良い。

また例えば、上記実施の形態において、同一のサービスエリア内では、当該サービスエリアの制御局ポイントコード２０１を識別情報として通信データに付加して送受することで、他のサービスエリアにて送受される通信データとの干渉を防止する構成としたが、これに加えて、更に、互いに隣接するサービスエリアの各々に割り当てる無線周波数チャンネルを互いに異ならせるか、或いは、互いに隣接するサービスエリアの各々での通信タイミングを互いに異ならせることで、通信データの干渉発生を防止する効果をより高めることが可能となる。なお、隣接サービスエリアの各々で通信タイミングを異ならせるには、例えば車々間通信機１０或いは車載ナビゲーション装置１１が、各サービスエリアでの通信タイミングを規定するサービスタイミング情報を予め記憶し、このサービスタイミング情報に基づいて制御パケット２５０ａの送受動作を実行する構成とすれば良い。サービスタイミング情報には、例えば、ＧＰＳ信号から得られる絶対時間を基準とした通信タイミング情報などを用いることが可能である。

本発明の実施の形態にかかる車々間通信システムの構成を模式的に示す図である。車々間通信機及び車載ナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。地図データを模式的に示す図である。通信データとして送受する制御パケット及びデータパケットの構成を示す図である。動作モード選択移行処理を示すフローチャートである。制御局モードで動作する車々間通信機の切替処理を示すフローチャートである。制御局モードで動作する車々間通信機の切り替え時の動作を説明するための図である。

符号の説明

１車々間通信システム
２車両
１０車々間通信機
１０ａ車々間制御通信機
１０ｂ車々間被制御通信機
１１車載ナビゲーション装置
１１０自車位置検出部
１２０地図データベース部
１２１地図データ
２０１制御局ポイントコード
２０２サービスエリア
２５０通信データ
２５０ａ制御パケット
２５０ｂデータパケット

Claims

複数の車両の各々に搭載される車々間通信機を複数備え、これらの車々間通信機が互いに無線通信する車々間通信システムにおいて、
前記車々間通信機は、
予め設定された複数のサービスエリアのうち、現在在圏しているサービスエリアの識別情報を取得するサービスエリア識別情報取得手段と、
現在在圏するサービスエリアの識別情報を送信する情報に付加して送信する送信手段と、
現在在圏するサービスエリア内での通信タイミングを規定する制御情報を受信する制御情報受信手段と、
前記制御情報受信手段により前記制御情報が受信されない場合に、現在在圏するサービスエリアの前記制御情報を生成し、同一のサービスエリアに存在する他の車々間通信機に向けて前記送信手段に順次送信させる第１送信制御手段と、
前記第１送信制御手段が前記制御情報を前記送信手段に順次送信させているときに、現在在圏するサービスエリアを抜け出る場合、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機のいずれか一つの車々間通信機に対して前記制御情報の送信動作を行うことを指示する指示信号を前記送信手段に送信させる第２送信制御手段と
を具備することを特徴とする車々間通信システム。
前記第２送信制御手段は、
同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機の各々が当該サービスエリアに滞在する時間に基づいて、これらの車々間通信機の中から一つの車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項１に記載の車々間通信システム。
前記第２送信制御手段は、
同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機の中から、当該サービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車々間通信システム。
前記車々間通信機は、
自機が搭載された前記車両の現在位置、移動速度及び移動方向を取得する移動情報取得手段と、
前記現在位置、移動速度及び移動方向を間欠的に前記送信手段に送信させる第３送信制御手段と、
同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機から送信されてきた各々の車々間通信機の現在位置、移動速度及び移動方向を受信する位置情報受信手段と、
前記位置情報受信手段により受信された前記現在位置、移動速度及び移動方向を、車々間通信機ごとに記憶する記憶手段とを更に備え、
前記第２送信制御手段は、
前記記憶手段に記憶されている車々間通信機の現在位置、移動速度及び移動方向に基づいて、現在在圏するサービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある車々間通信機を選定し、この選定した車々間通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項３に記載の車々間通信システム。
前記第２制御手段は、
前記第１送信制御手段が前記制御情報を順次送信しているとき、現在在圏するサービスエリアの中心から所定距離だけ離れ、なおかつ、当該サービスエリアの中心から遠ざかる方向に移動している場合に、同一のサービスエリア内に存在する他の車々間通信機のいずれか一つの車々間通信機に対して前記指示信号を送信する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車々間通信システム。
前記車々間通信機は、
前記指示信号を送信した車々間通信機からの応答を受信する応答受信手段を更に備え、
前記応答受信手段により前記車々間通信機が前記制御情報の送信動作を実行する旨が示された場合には、前記制御情報の送信を停止する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車々間通信システム。
車両に搭載された、他の通信機と無線通信する車々間通信機において、
予め設定された複数のサービスエリアのうち、現在在圏しているサービスエリアの識別情報を取得するサービスエリア識別情報取得手段と、
現在在圏するサービスエリアの識別情報を送信する情報に付加して送信する送信手段と、
現在在圏するサービスエリア内での通信タイミングを規定する制御情報を受信する制御情報受信手段と、
前記制御情報受信手段により前記制御情報が受信されない場合に、現在在圏するサービスエリアの前記制御情報を生成し、同一のサービスエリアに存在する他の通信機に向けて前記送信手段に順次送信させる第１送信制御手段と、
前記第１送信制御手段が前記制御情報を前記送信手段に順次送信させているときに、現在在圏するサービスエリアを抜け出る場合、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機のいずれか一つの通信機に対して前記制御情報の送信動作を行うことを指示する指示信号を前記送信手段に送信させる第２送信制御手段と
を具備することを特徴とする車々間通信機。
前記第２送信制御手段は、
同一のサービスエリア内に存在する他の通信機の各々が当該サービスエリアに滞在する時間に基づいて、これらの通信機の中から一つの通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項７に記載の車々間通信機。
前記第２送信制御手段は、
同一のサービスエリア内に存在する他の通信機の中から、当該サービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項７または８に記載の車々間通信機。
同一のサービスエリア内に存在する他の通信機から送信された各々の通信機の現在位置、移動速度及び移動方向を受信する位置情報受信手段と、
前記位置情報受信手段により受信された前記現在位置、移動速度及び移動方向を、通信機ごとに記憶する記憶手段とを更に備え、
前記第２送信制御手段は、
前記記憶手段に記憶されている通信機の現在位置、移動速度及び移動方向に基づいて、現在在圏するサービスエリアに滞在する時間が最も長い可能性のある通信機を選定し、この選定した通信機に対して前記指示信号を前記送信手段に送信させる
ことを特徴とする請求項９に記載の車々間通信機。
自機が搭載された前記車両の現在位置、移動速度及び移動方向を取得する移動情報取得手段を更に備え、
前記第２制御手段は、
前記第１送信制御手段が前記制御情報を順次送信しているとき、現在在圏するサービスエリアの中心から所定距離だけ離れ、なおかつ、当該サービスエリアの中心から遠ざかる方向に移動している場合に、同一のサービスエリア内に存在する他の通信機のいずれか一つの通信機に対して前記指示信号を送信する
ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の車々間通信機。
前記指示信号を送信した通信機からの応答を受信する応答受信手段を更に備え、
前記応答受信手段により前記通信機が前記制御情報の送信動作を実行する旨が示された場合には、前記制御情報の送信を停止する
ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の車々間通信機。