JP2009141568A - 車載無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】車車間通信の送信装置において、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくする。
【解決手段】車載無線機は、自車両が走行する道路の構造（２０５、２３０、２１０、２４５、２５０）に基づいて、無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度を変化させる（２２０、２２５、２３５、２４０、２５５、２６０）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自車両の周囲の車両に無線信号を送信する車載無線機に関する。

従来、車無線機により、自車両の周囲に存在する他車両と通信を行う技術が知られている。例えば、車両の安全走行のために、車載無線機から他車両へ、自車両の挙動、自車両の周辺状況などの情報を送信する技術が知られている。このような車車間通信の技術においては、その通信の信頼性確保という観点から、輻輳を抑えることが望ましい。また、限られた電波資源の有効活用という観点から、その送信電力、通信チャネルの占有時間を極力抑えることが望ましい。

このような目的のための技術として、特許文献１には、自車両の走行速度に応じて車車間通信の送信周期を変化させる技術が開示されている。
特開２０００―０９０３９５号公報

しかし、特許文献１の技術は、道路状況に関わらず、高速走行時は送信周期を短くし、低速走行時は送信周期を長くするに過ぎないので、通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果は薄い。

本発明は上記点に鑑み、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両に搭載される車載無線機であって、自車両の周囲に無線信号を送信するための無線手段（１１、１２、１３、１４、１５、１７）と、自車両が走行する道路の構造に基づいて、無線手段による無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度のうち少なくとも１つを変化させる制御手段（１６）と、を備えた車載無線機である。なお、「車両が走行する道路」は、当該車両が現在走行する道路、および、車両が後に走行すると予想される道路の、両方の概念を含むものである。

このように、車載無線機は、自車両が走行する道路の構造に基づいて、送信強度、送信方向範囲、および送信頻度のうち少なくとも１つを変化させることができるので、自車両の走行環境により適合した送信制御を行うことができ、ひいては、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

また、請求項２に記載のように、制御手段は、信号なし交差点の手前でない直線道路を自車両が走行している場合に比べ、信号なし交差点の手前の直線道路を自車両が走行している場合の方が、送信強度および送信方向範囲が大きくなるように制御してもよい。

このように、出会い頭衝突等の危険性が高い信号なし交差点の手前においては、交差路（すなわち、当該交差点において自車両の走行路と交差する道路）の先まで無線信号が届くよう、送信強度および送信方向範囲を大きくし、それ以外の直進道路においては、送信強度および送信方向範囲を小さくすることができる。これによって、不要時には送信強度および送信方向範囲を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度および送信方向範囲を確保することができる。

また、請求項３に記載のように、制御手段は、信号あり交差点の手前を自車両が走行している場合に比べ、信号なし交差点の手前を自車両が走行している場合の方が、送信強度および送信方向範囲が大きくなるように制御してもよい。

このようになっていることで、出会い頭衝突等の危険性が高い信号なし交差点の手前においては、交差路の先まで無線信号が届くよう、送信強度および送信方向範囲を大きくし、その一方で、比較的安全な信号あり交差点の手前においては、送信強度および送信方向範囲を小さくすることができる。これによって、不要時には送信強度および送信方向範囲を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度および送信方向範囲を確保することができる。

また、請求項４に記載のように、制御手段は、カーブの手前に自車両が差しかかったとき、当該カーブの曲がる側に送信方向範囲を変移させるようになっていてもよい。

このようになっていることで、カーブの手前においては、そのカーブの曲がる方向に送信方向範囲を変移させることで、道路構造上必要な部分には電波信号が届くようにしつつ、道路構造上不要な部分に無線信号を送信する無駄を解消することがでる。したがって、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

また、請求項５に記載のように、制御手段は、自車両が坂道の頂上の手前に差しかかったとき、送信強度を増大させるようになっていてもよい。

このようになっていることで、見通しの悪い坂道頂上の手前においては、頂上の先まで無線信号が届くよう、送信強度を増大させることで、不要時には送信強度を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度を確保することができる。

また、請求項６に記載のように、無線手段は、車両の周囲の他車両からの無線信号を受信することができるようになっていてもよい。そしてこの場合、制御手段は、他車両から当該他車両の位置を示す無線信号を無線手段が受信したことに基づいて、当該他車両の方向に送信方向範囲を変移させるようになっていてもよい。

このようになっていることで、移動する他車両との通信においても、その他車両が位置する方向に送信方向範囲を変移させることで、自車両と他車両との相対位置関係上必要な部分には電波信号が届くようにしつつ、不要な部分に無線信号を送信する無駄を解消することができる。したがって、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

また、請求項７に記載のように、制御手段は、交差点の手前に自車両が差しかかったことに基づいて、送信頻度を増大させるようになっていてもよい。このようになっていることで、交差点という、一般的に見通しの悪い地点の手前において、相手の車両がより確実に信号を受信できるよう、送信頻度を増大させる。これによって不要時には送信頻度を小さくして通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を高めつつも、必要時には十分な送信頻度を確保することができる。

なお、特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。図１に示すように、車載システムは、それぞれ同じ車両に搭載される車載無線機１、ＨＭＩシステム２、ナビゲーションシステム３を有している。

車載無線機１は、自車両の周囲にある他車両に搭載された無線通信機と通信し、その通信によって互いの車両状況（所在位置、走行速度、走行方向等）の情報を交換し、その交換によって取得した情報等に基づいて、自車両の危険等を検出する装置である。

ＨＭＩシステム２は、自車両内のユーザに情報を伝えるための出力装置（例えば、画像表示装置、音声出力装置）および、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置（例えば、タッチパネル、メカニカルスイッチ）を備えたシステムである。

ナビゲーションシステム２は、位置検出部２１、道路地図データ部２２、ナビゲーション部２３を有する。位置検出部２１は、地磁気センサ、ジャイロスコープ、車速センサ、ＧＰＳ受信機等のセンサを有しており、これらセンサの各々の性質に基づいた、車両の現在位置、向き、および速度を特定するための情報を出力する。

道路地図データ部２２は、道路の構造を示す道路地図データが記録されている。道路の構造としては、道路の配置（緯度、経度、高度等）、リンクの接続関係、交差点における交差点の有無等がある。

ナビゲーション部２３は、ＨＭＩシステム２の入力装置を介してユーザから受け付けた目的地までの最適な誘導経路を道路地図データ部２２中の道路地図データに基づいて決定し、位置検出部２１から取得した自車位置を利用して、誘導経路に沿った案内をＨＭＩシステム２の出力装置を用いて行う。

以下、車載無線機１の構成について詳述する。車載無線機１は、アンテナ部１１、アンテナ切替スイッチ１２、受信部１３、送信部１４、通信処理部１５、エリア・頻度決定部１６、および通信エリア制御部１７を有している。

アンテナ部１１は、自車両の周辺に無線信号を放出し、また、自車両の外部から発進された無線信号を受ける。なお、アンテナ部１１は、通信エリア制御部１７からの制御に基づいて、その指向性を変化させることができる。

指向性が可変となるための構造として、アンテナ部１１は、例えば、指向性の異なる複数のアンテナを有しており、通信エリア制御部１７の制御に基づいてそれらのうちの一部を選択的に使用するようになっていてもよい。また、指向性が可変となるための構造として、アンテナ部１１は、上記以外の種々の構成を有していてもよい。

アンテナ切替スイッチ１２は、通信処理部１５の制御に基づいて、送信部１４からの無線信号をアンテナ部１１に出力する送信モード、およびアンテナ部１１が受けた無線信号を受信部１３に出力する受信モードという２つのモード間の切替を行う。

受信部１３は、アンテナ切替スイッチ１２から受けた信号に対して所定の周波数変換、増幅、復調等の処理を行うことで、アンテナ部１１が受けた無線信号を通信処理部１５が処理できる形態に変換し、変換した信号を通信処理部１５に出力する。

受信部１４は、通信処理部１５から受けた信号に対して所定の変調、増幅、周波数変換等の処理を行い、処理後の信号をアンテナ切替スイッチ１２に出力する。また送信部１４は、通信エリア制御部１７からの制御に基づいて、増幅の度合いを変化させることで、送信電力を変化させる。

通信処理部１５は、あらかじめプログラムされた処理を実行する処理回路（例えばマイコン）であり、その処理の実行において、受信部１３、位置検出部２１、道路地図データ部２２、エリア・頻度決定部１６から信号を取得する。また、通信処理部１５は、当該処理の実行時に、必要に応じて、送信部１４に送信用データを送信し、アンテナ切替スイッチ１２を制御し、ＨＭＩシステム２の出力装置に信号を出力し、エリア・頻度決定部１６に信号を出力する。

具体的な通信処理部１５の作動としては、例えば、アンテナ部１１、アンテナ切替スイッチ１２、受信部１３を介して他車両から応答要求信号を受信したことに基づいて、位置検出部２１から自車両の現在位置の情報を取得し、取得した現在位置の情報を、送信部１４、アンテナ切替スイッチ１２、アンテナ部１１を用いて当該他車両に送信する。

また、通信処理部１５は、受信した応答要求信号中に他車両の位置、走行速度、走行方向等の情報が含まれている場合、および、他車両の位置、走行速度、走行方向等の情報が含まれている他の信号を他車両から受信した場合、位置検出部２１から自車両の現在位置、走行速度、走行方向を取得し、更に道路地図データ部２２から自車位置周辺の道路構造の情報を取得し、これら情報に基づいて自車両と当該他車両との衝突の危険性の有無を判定し、危険性ありと判定した場合には、その旨の表示をＨＭＩシステム２の出力装置に行わせる。

また通信処理部１５は、自車両外部に向けて定期的に繰り返し応答要求信号を送信し、その送信の頻度を、エリア・頻度決定部１６からの信号に基づいて変化させる。また通信処理部１５は他車両から当該他車両の位置の情報を含む応答要求信号を受信した場合は、当該応答要求信号をエリア・頻度決定部１６に出力する。

エリア・頻度決定部１６は、あらかじめプログラムされた処理を実行する処理回路（例えばマイコン）であり、その処理の実行において、通信処理部１５、位置検出部２１、道路地図データ部２２から信号を取得し、また、必要に応じて、通信処理部１５、通信エリア制御部１７に信号を出力する。

具体的なエリア・頻度決定部１６の処理としては、位置検出部２１から取得した自車両の位置、走行速度、走行方向と、道路地図データ部２２から取得した自車両の位置の周辺の道路構造と、通信処理部１５から受けた他車両からの応答要求信号に基づいて、無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度を決定する。なお、送信方向範囲とは、自車両の走行方向を基準とした方向についての範囲をいう。そしてエリア・頻度決定部１６は、決定した送信強度および送信方向範囲を実現するために、通信エリア制御部１７に制御信号を出力し、また、決定した送信頻度を実現するために、通信処理部１５に制御信号を出力する。

通信エリア制御部１７は、エリア・頻度決定部１６から受けた制御信号に示された送信強度を実現するために送信部１４の送信電力を制御し、また、頻度決定部１６から受けた制御信号に示された送信方向範囲を実現するために、アンテナ部１１の指向性を制御する。

以下、エリア・頻度決定部１６の処理内容について詳細に説明する。エリア・頻度決定部１６は、図２にフローチャートで示した処理を実行する。すなわち、位置検出部２１から自車両の現在位置、走行速度、走行方向の情報を取得し（ステップ１１０）、取得した現在位置の周辺の道路構造の情報を道路地図データ部２２から取得し（ステップ１２０）、これら取得した情報に基づいて送信パラメータ（すなわち送信強度、送信方向範囲、および送信頻度）を決定し（ステップ１３０）、その決定に応じた制御信号を通信処理部１５、通信エリア制御部１７に出力する（ステップ１４０）という処理を繰り返す。

またエリア・頻度決定部１６は、ステップ１３０においては、より具体的には、図３または図４にフローチャートで示すような処理を実行する。図３の処理は、エリア・頻度決定部１６が他車両の現在位置を含む応答要求信号を受信していない場合に実行する処理であり、図３の処理は、エリア・頻度決定部１６が他車両の現在位置を含む応答要求信号を受信した直後である場合に実行する処理である。これら図３および図４の処理について、図５〜図１０に示す走行状況の例を用いて説明する。

図５の例においては、車載無線機１、ＨＭＩシステム２、ナビゲーションシステム３を搭載する自車両３０は、交差点の手前でもなく坂道の頂上手前でもなくカーブの手前でもない直線道路３１（以下、単調直線道路という）上を矢印３２の示す方向に走行している。そして、車両３４等の自車両３０の周囲の他車両は、応答要求信号を送信していない。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信していないので、図３の処理を行う。そして、まずステップ２０５で、自車両３０がカーブの手前でない直線路を走行していると判定してステップ２１０に進み、続いて自車両３０が坂道頂上手前にいないと判定してステップ２１５に進み、続いて自車両３０が信号機なし交差点手前にいないと判定してステップ２２０に進む。

なお、自車両３０がカーブ、坂道頂上、信号機なし交差点等の特定ポイントの手前にいるか否かについては、例えば、自車両３０が、現在走行中の道路３１に沿って、現在位置から現在の進行方向に、第1の基準距離（例えば５０メートル、３０メートル）だけ進むまでに、当該特定ポイントに到達するか否か、によって判定する。

また、道路のあるポイントがカーブであるか否かの判定は、例えば、道路地図データ中の道路の配置情報に基づいて、当該ポイントにおける道路の曲率半径が所定値を下回っている場合（または、折れ曲がり角度が所定値を超えている場合）に、当該ポイントをカーブであると判定する。

また、道路のあるポイントが坂道頂上であるか否かの判定は、例えば、道路地図データ中の道路の高度の情報に基づいて、当該ポイントの高度が極大となっている場合に、当該ポイントを坂道頂上であると判定する。また、交差点が信号つき交差点であるか信号なし交差点であるかについては、道路地図データに基づいて特定する。

図５の例においては、引き続きステップ２２０で、低電力かつ狭指向性の設定を行う。具体的には、図５の楕円（例えば長径５０メートル）３３の範囲内が送信エリア（すなわち車載無線機１からの送信電波が届くエリア）となるように、送信強度および送信方向範囲を決定する。自車両３０から見たこの楕円３３内の方向範囲は、概ね自車両３０の進行方向のみに限定されている。

なお、この楕円３３の示す送信エリアおよび後の例で示す送信エリア、電波の伝搬を妨害する障害物、高低差等がない場合の理想的な送信エリア（以下、理想送信エリアという）を示しているのであって、実際の送信エリアは車両周囲の電波環境の影響を受けて変化する。

次に、図６の例について説明する。この例においては、自車両３０は、坂道の頂上手前でなくカーブの手前でもないが、信号機なし交差点３５の手前である直線道路３６上を矢印３７の示す方向に走行している。そして、車両３４等の自車両３０の周囲の他車両は、応答要求信号を送信していない。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信していないので、図３の処理を行う。そして、まずステップ２０５で、自車両３０がカーブの手前でない直線路を走行していると判定してステップ２１０に進み、続いて自車両３０が坂道頂上手前にいないと判定してステップ２１５に進み、続いて自車両３０が信号機なし交差点手前にいると判定してステップ２２５に進む。

そしてステップ２２５で、高電力かつ広指向性の設定を行う。なお、ここでいう高電力とは、ステップ２２０の低電力よりも高い電力をいう。また、ここでいう広指向性とは、ステップ２２０の狭指向性よりも広い指向特性をいう。より具体的には、図６の楕円（例えば直径１００メートル）３８の範囲内が理想送信エリアとなるように、送信強度および送信方向範囲を決定する。自車両３０から見たこの楕円３３内の方向範囲は、自車両３０の進行方向を中心とする広い範囲に広がっている。

図５の例と図６の例とを比較すると、エリア・頻度決定部１６は、信号なし交差点の手前でない直線道路３１を自車両３０が走行している場合に比べ、信号なし交差点３５の手前の直線道路３６を自車両が走行している場合の方が、送信強度および送信方向範囲をより大きい値に決定している。

このようになっていることで、出会い頭衝突等の危険性が高い信号なし交差点３５の手前においては、交差路（すなわち、当該交差点において自車両の走行路３６と交差する道路）３９の先まで無線信号が届くよう、送信強度および送信方向範囲を大きくし、それ以外の直進道路においては、送信強度および送信方向範囲を小さくすることができる。これによって、不要時には送信強度および送信方向範囲を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度および送信方向範囲を確保することができる。

次に、図７の例について説明する。この例においては、自車両３０は、坂道の頂上手前でなくカーブの手前でもないが、信号機あり交差点４４の手前である直線道路４５上を矢印４６の示す方向に走行している。そして、車両３４等の自車両３０の周囲の他車両は、応答要求信号を送信していない。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信していないので、図３の処理を行う。そして、まずステップ２０５で、自車両３０がカーブの手前でない直線路を走行していると判定してステップ２１０に進み、続いて自車両３０が坂道頂上手前にいないと判定してステップ２１５に進み、続いて自車両３０が信号機なし交差点手前にいないと判定してステップ２２０に進む。そしてステップ２２０で、図５の例と同じく、低電力かつ狭指向性の設定を行う。

図７の例と図６の例とを比較すると、エリア・頻度決定部１６は、信号あり交差点４４の手前を自車両３０が走行している場合に比べ、信号なし交差点３５の手前を自車両３０が走行している場合の方が、送信強度および送信方向範囲を大きい値に決定する。

このようになっていることで、出会い頭衝突等の危険性が高い信号なし交差点３５の手前においては、交差路３９の先まで無線信号が届くよう、送信強度および送信方向範囲を大きくし、その一方で、比較的安全な信号あり交差点４４の手前においては、送信強度および送信方向範囲を小さくすることができる。これによって、不要時には送信強度および送信方向範囲を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度および送信方向範囲を確保することができる。

次に、図８の例について説明する。この例においては、自車両３０は、坂道の頂上手前でなく信号機なし交差点手前でもないが、右カーブ５０の手前である直線道路５１上を矢印５２の示す方向に走行している。そして、車両３４等の自車両３０の周囲の他車両は、応答要求信号を送信していない。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信していないので、図３の処理を行う。そして、まずステップ２０５で、自車両３０がカーブの手前であると判定してステップ２３０に進み、ステップ２３０ではカーブ５０が捕捉可能であるか否かを判定する。

カーブが捕捉可能であるとは、送信方向範囲を狭めたときに当該カーブを送信エリアが十分カバーできることをいう。カーブが捕捉可能であるかの判定のために、エリア・頻度決定部１６は、まず、予め定められて記録されたカーブ用の送信強度およびカーブ用の送信方向範囲（ただし、範囲の中心の方向は未定である）を読み出し、続いて、当該送信方向範囲の中心を決定する。当該送信方向範囲の中心は、自車両３０の進行方向を基準として、カーブ５０の曲がる方向に所定の角度（または、カーブ５０の曲率に応じて大きくなる角度）だけずらす。

そして、このようにして決定した送信強度および送信方向範囲によって決まる理想送信エリアと、道路地図データ中の当該カーブとを重ね合わせる。そして、現在位置から直線道路５１およびカーブ５０に沿ってどれくらいの距離の道路を理想送信エリアがカバーできるかを算出する。そして、算出した距離が、第1の基準距離（例えば６０メートル）を超えるか否かを判定し、超えた場合はカーブ５０が捕捉可能であると判定し、超えない場合はカーブ５０が捕捉可能でないと判定する。

図８の例においては、理想送信エリア５３は、他車両３４の位置付近までの道路をカバーできる。また例えば、対象となるカーブがＳ字カーブ、急なＵターン等である場合、捕捉可能でないと判定される可能性が高い。

カーブ５０が捕捉可能であると判定した場合は、続いてステップ２３５に進み、高電力かつ特定指向性の設定を行う。なお、ここでいう高電力とは、ステップ２２０の低電力よりも高い電力をいう。また、ここでいう特定指向性とは、カーブ５０の曲がる方向に中心がずれた指向性をいう。より具体的には、図８の楕円（例えば直径１００メートル）５３の範囲内が理想送信エリアとなるように、先に決定した送信強度および送信方向範囲を、通信処理部１５および通信エリア制御部１７を制御するためのものとして決定する。

このように、エリア・頻度決定部１６は、自車両３０が単調直線道路からカーブ５０の手前に差しかかったとき、当該カーブ５０の曲がる側に送信方向範囲を変移させ、かつ、送信強度を増大させる。このように、カーブ５０の手前においては、カーブの先まで無線信号が届くよう、送信強度を大きくし、その一方で、カーブ５０の曲がる方向に送信方向範囲を変移させる。これによって、道路構造上必要な部分には電波信号が届くようにしつつ、道路構造上不要な部分に無線信号を送信する無駄を解消することがでる。

したがって、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。また、不要時には送信強度および送信方向範囲を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度および送信方向範囲を確保することができる。

また、カーブ５０が捕捉可能でないと判定した場合は、続いてステップ２２５に進み、図６の場合と同じく、カーブの先まで無線信号が届くよう、高電力かつ広指向性の設定を行う。

このステップ２２５の場合とステップ２３５の場合とを比較すると、カーブの手前であっても、当該カーブがＳ字カーブ、急なＵターン等の、カーブ用の所定の狭い送信方向範囲では十分な距離だけカバーできないようなカーブである場合は、そうでない場合に比べて送信方向範囲を広くする。このようになっていることで、これによって、不要時には送信方向範囲を狭くする一方で、必要時には十分な送信方向範囲を確保することができる。

次に、図９の例について説明する。この例においては、自車両３０は、信号なし交差点の手前でもなくカーブの手前でもないが、坂の頂上５５の手前である直線道路５６上を矢印５７の示す方向に走行している。そして、車両３４等の自車両３０の周囲の他車両は、応答要求信号を送信していない。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信していないので、図３の処理を行う。そして、まずステップ２０５で、自車両３０がカーブの手前でない直線路を走行していると判定してステップ２１０に進み、続いて自車両３０が坂道頂上手前にいると判定してステップ２４０に進む。

そしてステップ２２５で、高電力かつ狭指向性の設定を行う。なお、ここでいう高電力とは、ステップ２２０の低電力よりも高い電力をいう。また、ここでいう狭指向性とは、ステップ２２０の狭指向性と同じ指向特性をいう。より具体的には、図９の楕円５８の範囲内が理想送信エリアとなるように、送信強度および送信方向範囲を決定する。自車両３０から見たこの楕円５８内の方向範囲は、概ね自車両３０の進行方向のみに限定されている。

このように、エリア・頻度決定部１６は、自車両３０が単調直線道路から坂の頂上５５の手前に差しかかったとき、送信強度を増大させるようになっている。

このようになっていることで、見通しの悪い坂道頂上５５の手前においては、頂上の先まで無線信号が届くよう、送信強度を増大させることで、不要時には送信強度を小さくする一方で、必要時には十分な送信強度を確保することができる。

なお、図５〜図９の例においては、いずれもステップ２２０、２２５、２３５、２４０のいずれかに続いてステップ２４５を実行する。そして、ステップ２４５では、自車両３０から交差点までの距離が第３の基準距離（例えば５０メートル）未満であるか否かを判定し、基準距離未満であれば続いてステップ２５０を実行し、基準距離以上であれば続いてステップ２６０を実行する。

またステップ２５０では、自車両３０が現在の走行速度を維持すると仮定して、当該交差点に到達するまでにかかる時間を算出し、それが基準時間（例えば３秒）未満であるか否かを判定し、基準時間未満であれば続いてステップ２５５を実行し、基準時間以上であれば続いてステップ２６０を実行する。

ステップ２５５では、送信インターバル（すなわち、車載無線機１が送信する信号の送信間隔）を短い値（例えば１００ミリ秒）に決定し、その後図２のステップ１３０の処理を終了する。またステップ２６０では、送信インターバルをステップ２５５の場合よりも長い値（例えば２００ミリ秒）に決定し、その後図２のステップ１３０の処理を終了する。

このように、エリア・頻度決定部１６は、交差点の手前に自車両が差しかかり（ステップ２４５参照）、さらに近づいたことに基づいて（ステップ２５０参照）、送信頻度を増大させる（ステップ２５５参照）。このようになっていることで、交差点という、一般的に見通しの悪い地点の手前において、相手の車両がより確実に信号を受信できるよう、送信頻度を増大させる。これによって、不要時には送信頻度を小さくして通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を高めつつも、必要時には十分な送信頻度を確保することができる。

次に、図１０の例について説明する。この例においては、自車両３０は、信号なし交差点の手前でもなく坂の頂上の手前でもないが、カーブ６４の手前である直線道路６１上を矢印５７の示す方向に走行している。そして、他車両３４は、図５〜図９の例と異なり、応答要求信号を送信しており、通信処理部１５は、アンテナ部１１、アンテナ切替スイッチ１２、受信部１３を介してこの応答要求信号を受信している。

この例においては、エリア・頻度決定部１６は、応答要求信号を受信しているので、図４の処理を行う。そして、まずステップ３１０で、自車両３０がカーブの手前の直線路を走行していると判定してステップ３４０に進む。そしてステップ３４０では、高電力の設定を行う。なお、ここでいう高電力とは、ステップ２２０および後述するステップ３３０の低電力よりも高い電力をいう。

続いてステップ３５０で、特定指向性設定を行う。具体的には、送信方向範囲の広さを、ステップ２２０、２３５の場合よりも狭い値に決定し、かつ、送信方向範囲の中心を、自車両３０から当該他車両（すなわち、応答要求信号の送信元）の方向に決定する。

ステップ３４０、３５０の処理によって決まる送信エリアは、具体的には、図１０の楕円６５の範囲内が理想送信エリアとなるように、送信強度および送信方向範囲を決定する。

なお、図示していないが、自車両３０が、坂道頂上の手前で他車両３４から応答要求信号６４を受けている場合には、エリア・頻度決定部１６は、まずステップ３１０で、自車両３０がカーブの手前の直線路を走行していないと判定してステップ３２０に進み、さらに自車両３０が坂道頂上の手前にいると判定してステップ３４０に進み、上述のステップ３４０、３５０を実行する。

また、図示していないが、自車両３０が、カーブの手前でもなく坂道頂上の手前でもない直線路を走行している場合には、エリア・頻度決定部１６は、まずステップ３１０で、自車両３０がカーブの手前の直線路を走行していないと判定してステップ３２０に進み、さらに自車両３０が坂道頂上の手前にないと判定してステップ３３０に進む。そしてステップ３３０で、低電力の設定を行い、続いてステップ３５０で上述の特定指向性設定を行う。

なお、ステップ３１０、３２０の判定内容は、それぞれ図３のステップ２０５およびステップ２１０の判定内容と同じである。

このように、エリア・頻度決定部１６は、他車両３４から当該他車両３４の位置を示す無線信号６４を通信処理部１５が受信したことに基づいて、当該他車両３４の方向に送信方向範囲を変移させると共に送信方向範囲を狭める（ステップ３５０参照）。

このように、移動する他車両３４との通信においても、その他車両３４が位置する方向に送信方向範囲を変移させ、さらに送信方向範囲を絞ることで、自車両と他車両との相対位置関係上必要な部分には電波信号が届くようにしつつ、不要な部分に無線信号を送信する無駄を解消することができる。したがって、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

また、エリア・頻度決定部１６は、他車両３４から応答要求信号６４を受けている場合でも、カーブ手前の場合（ステップ３１０→ＮＯ参照）および坂道頂上手前（ステップ３２０→ＹＥＳ参照）の場合には、そうでない場合（ステップ３２０→ＮＯ参照）に比べ、送信電力を高い値に決定する。このようにすることで、電波が届きにくい道路構造の地点においては十分な送信強度を確保しつつも、電波が届き易い道路構造の地点においては送信強度を抑えることができるので、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

またエリア・頻度決定部１６は、ステップ３６０の後、送信インターバルをほぼゼロ（具体的には、ステップ２５５の送信インターバルよりも遥かに小さい値）に決定し、その後図２のステップ１３０の処理を終了する。このようにすることで、応答要求信号６４があった直後には、応答の無線信号の送信を迅速に行うことができるようになる。

以上説明した通り、車載無線機１は、自車両３０が走行する道路の構造に基づいて、無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度を変化させる。したがって、自車両３０の走行環境により適合した送信制御を行うことができ、ひいては、従来よりも通信の信頼性確保および電波資源の有効活用の効果を大きくすることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。

また、エリア・頻度決定部１６が、無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度のうち少なくとも１つのみまたは２つのみを制御するようになっていたとしても、本発明の効果は達成される。

また、エリア・頻度決定部１６は、道路構造に基づかずに、他車両からの応答要求信号があったときにのみ、通常の送信方向範囲に比べて狭く、かつ自車両から当該他車両の方向を向いた送信方向範囲の無線送信を行うようになっていてもよい。

例えば、道路地図データは、上記実施形態のようにナビゲーションシステム３から取得してもよいし、無線路車間通信を介して固定局からダウンロードしてもよい。

本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。 エリア・頻度決定部１６が実行する処理のフローチャートである。 図２のステップ１３０において応答要求がない場合の詳細処理を示すフローチャートである。 図２のステップ１３０において応答要求がある場合の詳細処理を示すフローチャートである。 単調直線道路３１を自車両３０が走行している場合の送信エリア３３を示す模式図である。 信号なし交差点３５の手前を自車両３０が走行している場合の送信エリア３８を示す模式図である。 信号あり交差点４４の手前を自車両３０が走行している場合の送信エリア４７を示す模式図である。 カーブ５０の手前を自車両３０が走行している場合の送信エリア５３を示す模式図である。 坂の頂上５５の手前を自車両３０が走行している場合の送信エリア５８を示す模式図である。 カーブ６０の先の他車両３４が応答要求信号６４を送信してきている場合の自車両３０の送信エリア６５を示す模式図である。

符号の説明

１ 車載無線機
１６ エリア・頻度決定部
２１ 位置検出部
２２ 道路地図データ部
３０ 自車両
３１ 直線道路
３３ 送信エリア
３４ 他車両
３５ 信号なし交差点
３８ 送信エリア
４４ 信号あり交差点
４７ 送信エリア
５０ カーブ
５３ 送信エリア
５５ 坂の頂上
５８ 送信エリア
６４ 応答要求信号
６５ 送信エリア

Claims (7)

1. 車両に搭載される車載無線機であって、
   前記車両の周囲に無線信号を送信するための無線手段（１１、１２、１３、１４、１５、１７）と、
   前記車両が走行する道路の構造に基づいて、前記無線手段による無線信号の送信強度、送信方向範囲、および送信頻度のうち少なくとも１つを変化させる制御手段（１６）と、を備えた車載無線機。
2. 前記制御手段は、信号なし交差点の手前でない直線道路を前記車両が走行している場合に比べ、信号なし交差点の手前の直線道路を前記車両が走行している場合の方が、前記送信強度および前記送信方向範囲が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の車載無線機。
3. 前記制御手段は、信号あり交差点の手前を前記車両が走行している場合に比べ、信号なし交差点の手前を前記車両が走行している場合の方が、前記送信強度および前記送信方向範囲が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車載無線機。
4. 前記制御手段は、カーブの手前に前記車両が差しかかったとき、前記カーブの曲がる側に、前記送信方向範囲を変移させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載無線機。
5. 前記制御手段は、前記車両が坂道の頂上の手前に差しかかったとき、前記送信強度を増大させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車載無線機。
6. 前記無線手段は、前記車両の周囲の他車両からの無線信号を受信することができるようになっており、
   前記制御手段は、前記他車両から前記他車両の位置を示す無線信号を前記無線手段が受信したことに基づいて、前記他車両の方向に送信方向範囲を変移させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載無線機。
7. 前記制御手段は、交差点の手前に前記車両が差しかかったことに基づいて、前記送信頻度を増大させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車載無線機。

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