JP2009147652A - 通信装置および車車間通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】トラヒック量が増大するのを防止しつつ効率的なデータ転送を実現する車車間通信システムを得ること。
【解決手段】本発明は、車両（１〜７）に搭載され、隣接する他の車両に搭載された隣接通信装置との間のリンクの情報を自身が属するネットワーク内の他の通信装置との間で周期的に交換する通信装置であって、リンク情報を他の通信装置へ送信するための経路制御用メッセージに、自装置が搭載された車両の走行状態を示す自車両情報を含めてブロードキャスト送信する情報送信手段と、隣接通信装置からブロードキャストされた経路制御用メッセージを受信した場合、その中に含まれる隣接通信装置が搭載された車両の走行状態を示す隣接車両情報を取得する情報取得手段と、を備えることとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載され、車車間通信システムを構成する通信装置に関し、特に、自身が搭載されている車両の情報を周期的に配信する通信装置およびこれを含んだ車車間通信システムに関する。

安全・安心のＩＴＳ（Intelligent Transport System）に向けて、衝突、追突等の事故を防止するための情報を車車間通信システム内で効率的にマルチホップ転送する方法が検討されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術では、位置情報と地図情報に基づいて効率的な転送を実現する中継車両を選択する。これにより、トラヒック量を軽減し、かつ広範囲な領域への情報の中継を実現している。

また、下記非特許文献１では、効率的な中継を行う経路制御方式が規定されている。

特開２００５−１２５２２号公報 ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＴ ＲＦＣ３６２６：Optimized Link State Routing Protocol（ＯＬＳＲ）

しかしながら、上記従来の技術では、実際に転送する情報の他に、中継経路を算出するための情報を取得する目的の制御メッセージを隣接ノード（隣接する車両）との間でやり取りする必要があり、トラヒック量が多くなる、という問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自身が保持している情報または他の装置から受け取った情報を、トラヒック量が増大するのを防止しつつ効率的に転送する通信装置およびこれを含んだ車車間通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車両に搭載され、隣接する他の車両に搭載された隣接通信装置との間のリンクの情報を自身が属するネットワーク内の他の通信装置との間で周期的に交換する通信装置であって、前記リンク情報を他の通信装置へ送信するための経路制御用メッセージに、自装置が搭載された車両の走行状態を示す自車両情報を含めてブロードキャスト送信する情報送信手段と、前記隣接通信装置からブロードキャストされた経路制御用メッセージを受信した場合、その中に含まれる当該隣接通信装置が搭載された車両の走行状態を示す隣接車両情報を取得する情報取得手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、従来の経路制御用メッセージを拡張し、中継経路の算出処理に必要な情報であって各ノード間で交換される情報とともに走行状態を示す自車両情報を搭載して送信することとしたので、自車両情報を交換するためのメッセージを別途送信する必要がなくなり、システム内の各ノードは、トラヒック量が増大するのを防止しつつ他のノードへ自車両情報を効率的に配信できる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信装置および車車間通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

以下に示す各実施の形態では、上記非特許文献１のＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing Protocol）を用いた方式を適用した場合について説明する。無線マルチホップネットワークやアドホックネットワークでは、同一パケットを１つのノードからすべてのノードへ配信する「Flooding（フラッディング）」が行われることがある。ＯＬＳＲは、このフラッディングを効率よく行うための技術である。具体的には、隣接ノードの中から２ｈｏｐ（ホップ）隣接ノードの全てに情報を転送可能な隣接ノード（ＭＰＲ：Multi Point Relay）の集合を算出し、このＭＰＲのみがメッセージを中継する方式である。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置を含んだ車車間通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１の車車間通信システムは、本発明にかかる通信装置（ノード）を搭載した複数の車両１〜７により構成されている。また、図１に示した範囲１０は、車両１に搭載された通信装置が送信した信号の到達範囲を示し、範囲２０は、車両２に搭載された通信装置が送信した信号の到達範囲を示している。したがって、図１に示した状態では、車両１に搭載された通信装置と車両２に搭載された通信装置は通信可能である。また、車両１に搭載された通信装置が送信した信号は、車両２の他に車両３および車両４に到達する。一方、車両２に搭載された通信装置が送信した信号は、図示されたすべての車両に到達する。各車両に搭載された通信装置は、離れている車両（直接通信が不可能な車両に搭載された通信装置）に対しては、直接通信が可能な車両に搭載された通信装置を経由したマルチホップ通信を行う。なお、図１に示した「Ｓｍｎ」（ｍ＝１，２，…、ｎ＝１，２，…）は、車両ｍから車両ｎへ到達した信号を示している。たとえば、車両１に搭載された通信装置から送信され、車両３に到達した信号に「Ｓ１３」を付している。

図２は、実施の形態１の車車間通信システムで使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージのフォーマットの一例を示す図である。拡張Ｈｅｌｌｏメッセージとは、ＯＬＳＲで規定された経路制御用のメッセージの一つであるＨｅｌｌｏメッセージを拡張したものである。図２に示した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージは、自ノードの情報として、自ノードの安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報（図２の「自ノードの車車間通信用情報」に相当）を搭載している。すなわち、本実施の形態の車車間通信システムを構成する各ノードは、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを利用することにより自ノードの情報を周辺の車両（隣接ノード）へ広告可能となる。なお、本実施の形態で使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージは、自ノードの情報を追加した部分以外は従来のＨｅｌｌｏメッセージと同じ構成である。

また、「安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報」とは、例えば、事故（衝突、追突など）を防止するための車両制御で使用する車両情報、交通情報（渋滞、事故などの情報）、などを含んだ情報である。なお、これらの情報をすべて含んでいる必要はない。ここで、車両情報の具体例としては、自車両の位置情報（ＧＰＳ等により取得する）、速度情報、加速度情報、ハンドルの向きの情報、車線変更指示信号情報、自車の申告情報（初心者、緊急車、課金による優先等）などが挙げられる。なお、これらの情報をすべて含んでいる必要はない。

図３は、実施の形態１の車車間通信システムで使用する拡張ＴＣ（Topology Control）メッセージのフォーマットの一例を示す図である。拡張ＴＣメッセージとは、ＯＬＳＲで規定された経路制御用メッセージの一つであるＴＣメッセージを拡張したものである。図３に示した拡張ＴＣメッセージでは、上述した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージと同様に、自ノードの安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報（図３の「自ノードの車車間通信用情報」に相当）を自ノード情報として搭載している。また、システム内に広告される隣接ノード（Advertised Neighbor Node）の情報として、周辺の車両（隣接ノード）から取得し保持しておいた安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報（図３の「隣接ノードの車車間通信用情報」に相当）を搭載している。すなわち、本実施の形態の車車間通信システムを構成する各ノードは、拡張ＴＣメッセージを利用することにより自ノードの情報および保持している隣接ノード情報をシステム内のすべての車両（ノード）へ広告可能となる。なお、本実施の形態で使用する拡張ＴＣメッセージは、自ノードの情報および隣接ノードの情報を追加した部分以外は従来のＴＣメッセージと同じ構成である。

また、隣接ノードの情報は、隣接ノードから「自ノード情報」として送信されたものである。そのため、上述した自ノードの情報と同様に「事故（衝突、追突など）を防止するための車両制御で使用する車両情報、交通情報（渋滞、事故などの情報）、などを含んだ情報」である。

以下、本実施の形態の車車間通信システム内での車車間通信用情報（上記「安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報」に相当）の転送動作について説明する。ここでは、車両１の車車間通信用情報を転送する場合の例について、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、簡単のため、たとえば「車両に搭載された通信装置（ノード）が送信したメッセージ」という意味で「車両が送信したメッセージ」という表現を使用することがある。すなわち、実際には車両に搭載された通信装置が信号の送受信を行うが、車両自体が信号の送受信機能を有しているような表現を用いることがある。

ＯＬＳＲのＨｅｌｌｏメッセージ（従来のＨｅｌｌｏメッセージ）と同様に、車両（ノード）１は、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ（図２参照）を周期的にブロードキャストする。なお、上述したように、この拡張Ｈｅｌｌｏメッセージには、自ノード情報（車両１の車両情報、車両１が入手した交通情報、などの安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用情報）が搭載されている。そのため、車両１からブロードキャストされた拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した車両２〜４（車両１の隣接車両）は、車両１の車車間通信用情報を取得することとなる。また、車両１以外の車両も同様に、自ノード情報（車車間通信用情報）を搭載した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを周期的にブロードキャストするため、所定の時間が経過すると、車両１は周辺車両（隣接車両）からの拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを受信し、すべての隣接車両の車車間通信情報を取得することとなる。またこれに伴って、すべての隣接車両についてのリンク情報（車両１に対する隣接車両と２ホップ隣接車両との間のリンクの情報）も取得することとなる。

次に、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージの交換によるＯＬＳＲの経路制御により、車両１は、隣接車両（車両２〜４）の中から、２ホップ隣接車両（車両５〜７）まで転送可能な車両をＭＰＲ（MultiPoint Relay）集合として選択する。ＭＰＲ集合は、既存の方法を利用して選択する。そして、たとえば、車両２がＭＰＲとして選択された場合、ＯＬＳＲのＴＣメッセージ（従来のＴＣメッセージ）と同様に、車両２は、拡張ＴＣメッセージを周期的にブロードキャストする。なお、上述したように、この拡張ＴＣメッセージには、自ノード情報（車両２の車両情報、車両２が入手した交通情報、などの安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用情報）および隣接車両から取得した隣接ノード情報（隣接車両の車両情報、隣接車両が入手した交通情報、などの安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用情報）が搭載されている。さらに詳細には、隣接ノード情報として、少なくとも、車両１から取得した車両１の車車間通信用情報が搭載されている。

これにより、車両２からブロードキャストされた拡張ＴＣメッセージを受信した車両５〜７は、車両１の車車間通信用情報を取得する。なお、車両２から拡張ＴＣメッセージを受信した車両５〜７は、自身が車両２のＭＰＲであれば、受信した拡張ＴＣメッセージをそのＴＴＬ（Time To Live）の値に応じてさらにブロードキャストする。すなわち、各ノードは、拡張ＴＣメッセージを受信した場合、従来の（拡張されていない）ＴＣメッセージを受信した場合と同様に、そのＴＴＬが「２」以上の値であれば、ブロードキャスト転送を行う。

以上のような、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージおよび拡張ＴＣメッセージを利用した処理を実行することにより、車両１の車車間通信用情報は、車車間通信システム内のすべての車両（ノード）に配信される。同時に、これらのメッセージには従来のＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに搭載されていた情報も搭載されているので、この情報もすべての車両に配信される。

また、車両２〜７の車車間通信用情報も、同様の手順で車車間通信システム内のすべての車両（ノード）に配信可能である。そして、各ノードは、このような動作を実行して取得した情報（従来のＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに搭載されていた情報）を利用して、自身以外の各ノードへの中継経路（情報をユニキャストする場合の経路）を算出する。したがって、直接通信が不可能な位置関係にあるノード間でも車車間マルチホップ転送が可能となる。たとえば、車のナビ情報や画像、音楽などを共有することが可能となり、車車間通信用情報とは直接関係ない娯楽系情報などの通信も実現できる。

次に、上述した処理を実行する各ノード（車両に搭載された通信装置）の装置構成例について説明する。図４は、図１に示した各車両に搭載された通信装置（本発明にかかる通信装置）の構成例を示す図である。なお、各車両に搭載された通信装置の構成は同じである。図４では、説明の便宜上、車両１、２および５に搭載された通信装置の構成例を示している。

図４に示したように、各車両は、従来の経路制御用メッセージ（Ｈｅｌｌｏメッセージ，ＴＣメッセージ）を生成する経路制御部（経路制御部１１，２１，５１）と、自車両の車車間通信用情報を生成する通信制御部（通信制御部１２，２２，５２）と、従来の経路制御用メッセージおよび車車間通信用情報に基づいた拡張メッセージ（拡張した経路制御用メッセージ）の生成処理、および受信した拡張メッセージから従来の経路制御用メッセージと車車間通信用情報を分離する処理、を実行する送受信部（送受信部１３，２３，５３）と、により構成される。

以下に、車両１へ車車間通信用情報を転送する場合を例として、各部の動作を説明する。なお、車両１、車両２および車両３は、図１に示した位置関係にあるものとして説明を行う。すなわち、車両１と車両３は直接通信が不可能な位置関係にあり、かつ車両２は車両１および車両３と直接通信が可能な位置関係にあるものとする。また、通信制御部および送受信部が情報送信手段および情報取得手段を構成する。

まず、車両（ノード）１では、経路制御部１１が、従来のＨｅｌｌｏメッセージを生成・出力し、通信制御部１２が、自車両の車車間通信用情報を生成・出力する。送受信部１３は、経路制御部１１から出力されたＨｅｌｌｏメッセージおよび通信制御部１２から出力された車車間通信用情報を受け取り、それらを多重して拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを生成し、ブロードキャスト送信する。

車両１から送信された拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した場合、車両（ノード）２では、送受信部２３が、Ｈｅｌｌｏメッセージと車車間通信用情報（車両１の車車間通信用情報）に分離する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージを経路制御部２１へ渡し、車車間通信用情報を通信制御部２２へ渡す。

車両２では、次に、経路制御部２１が、送受信部２３から受け取ったＨｅｌｌｏメッセージ内の情報を必要に応じて参照して従来のＴＣメッセージを生成・出力し、通信制御部２２が、自車両の車車間通信用情報を生成・出力するとともに送受信部２３から受信し保持しておいた車両１の車車間通信情報を出力する。送受信部２３は、経路制御部１１から出力されたＴＣメッセージおよび通信制御部１２から出力された車車間通信用情報（車両１および車両２の車車間通信用情報）を受け取り、それらを多重して拡張ＴＣメッセージを生成し、ブロードキャスト送信する。

車両２から送信された拡張ＴＣメッセージを受信した場合、車両（ノード）５では、送受信部５３が、ＴＣメッセージと車車間通信用情報（車両１および車両２の車車間通信用情報）に分離する。そして、ＴＣメッセージを経路制御部５１へ渡し、各車車間通信用情報を通信制御部５２へ渡す。

車両５では、次に、経路制御部５１が、送受信部５３から受け取ったＴＣメッセージ内の情報を必要に応じて参照して従来のＴＣメッセージを生成・出力し、通信制御部５２が、自車両の車車間通信用情報を生成・出力するとともに送受信部５３から受信し保持しておいた車車間通信情報を出力する。送受信部５３は、経路制御部５１から出力されたＴＣメッセージおよび通信制御部５２から出力された車車間通信用情報（車両１および車両３の車車間通信用情報）を受け取り、それらを多重して拡張ＴＣメッセージを生成し、ブロードキャスト送信する。

以上の処理を各通信装置で実行することにより、車両１は、直接通信可能な隣接車両２に車車間通信用情報を送信するとともに、直接通信できない２ホップ隣接車両５に対しても車車間通信用情報を転送することができる。車両１以外の車両が自車両の車車間通信用情報を送信する場合も同様である。

このように、本実施の形態では、従来の中継経路算出制御で使用していた経路制御用メッセージ（Ｈｅｌｌｏメッセージ，ＴＣメッセージ）を拡張したメッセージに対して、中継経路の算出処理に必要な情報であって各ノード間で交換される情報とともに車車間通信用情報を搭載して送信することとした。これにより、車車間通信用情報を交換するためのメッセージを別途送信する必要がなくなるので、システム内の各ノードは、トラヒック量が増大するのを防止しつつ他のノードへ車車間通信用情報を効率的に配信できる。

なお、上記説明では、車車間通信用情報をシステム内の全てのノードに配信する場合について示したが、上記拡張ＴＣメッセージのＴＴＬの値を調整することにより車車間通信用情報が配信される範囲を制御することができる。たとえば、システム内のすべての車両ではなく、２ホップ隣接車両まで転送できればよい場合には、拡張ＴＣメッセージのＴＴＬを“２”（TTL=2）に設定することで２ホップ隣接車両よりも先に位置する車両への転送が実行されなくなる。したがって、車車間通信用情報の転送が必要以上に実行され、トラヒック量が必要以上に増加するのを防止できる。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態の車車間通信システムの構成は、上述した実施の形態１と同一とする（図１参照）。また、各ノード（車両に搭載された通信装置）の構成も上述した実施の形態１と同様である（図４参照）。

図５は、実施の形態２の車車間通信システムで使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージのフォーマットの一例を示す図である。図５に示した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージでは、実施の形態１で示した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ（図２参照）と同様に、自ノードの情報として自ノードの車車間通信用情報を搭載し、さらに、隣接ノードの情報として、実施の形態１の拡張ＴＣメッセージ（図３参照）に搭載されていた隣接ノードの情報（隣接ノードの車車間通信用情報）と同じ情報を搭載している。この隣接ノードの情報は、隣接ノードから拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを受信することにより取得するものである。なお、本実施の形態で使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージは、自ノードの情報を追加した部分以外は従来のＨｅｌｌｏメッセージと同じ構成である。また、以降の説明では、実施の形態１の図２で示した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを「拡張ＨｅｌｌｏメッセージＡ」と記載し、図５で示した本実施の形態の拡張Ｈｅｌｌｏメッセージを「拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢ」と記載する。

以下、本実施の形態の車車間通信システム内での車車間通信用情報の転送動作について説明する。ここでは、実施の形態１と同様に、車両１の車車間通信用情報を転送する場合について説明する。

ＯＬＳＲのＨｅｌｌｏメッセージ（従来のＨｅｌｌｏメッセージ）と同様に、車両（ノード）１は、拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを周期的にブロードキャストする。なお、上述したように、この拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢには、自ノード情報（車両１の車車間通信用情報）が搭載されている。これにより、車両１からブロードキャストされた拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを受信した車両２〜４（車両１の隣接車両）は、車両１の車車間通信用情報を取得することとなる。

また、上記拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢの送信タイミングにおいて、隣接車両２〜４から送信された拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを全く受信していない状態であれば、車両１は隣接ノードの車車間通信用情報を保持していないため、送信する拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢの隣接ノードの情報には情報が搭載されていない。しかしながら、その後の隣接車両２〜４との間の拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢの交換にて、隣接車両２〜４の車車間通信用情報を受信した場合、以後の拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢのブロードキャストでは、隣接車両から受信した車車間通信用情報を隣接ノードの情報として設定する。

車両１からの拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを受信したノード（隣接車両）の一つである車両２は、拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを周期的にブロードキャストするにあたって、車両１から取得した車両１の車車間通信用情報を隣接ノードの情報として設定する。なお、車両１以外の隣接車両からも拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを受信済みの場合、車両２は、その隣接車両から取得した車車間通信用情報も併せて隣接ノード情報として設定した拡張Ｈｅｌｌｏメッセージをブロードキャストする。

また、ここでは、車両２の処理についてのみ説明したが、他の隣接車両（車両３，４）も同様の処理を実行する。これにより、車両１からブロードキャストされた車車間通信用情報（車両１の車車間通信用情報）の車両１のすべての２ホップ隣接車両への転送が実現される。

また、車両１以外の車両も同様に、自身の車車間通信用情報を拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢに設定してブロードキャストし、一方、隣接車両から拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢを受信した場合には、このとき取得した当該隣接ノードの車車間通信用情報を隣接ノードの情報に設定して拡張Ｈｅｌｌｏメッセージをブロードキャストする。これにより、システム内の各ノードの車車間通信用情報は、送信元ノードのすべての２ホップ隣接ノードまで転送されるようになる。

このように、本実施の形態では、従来の中継経路算出制御で使用していた経路制御用メッセージ（Ｈｅｌｌｏメッセージ）を拡張したメッセージに対して、中継経路の算出処理に必要な情報であって各ノード間で交換される情報とともに車車間通信用情報を搭載して送信することとした。これにより、車車間通信用情報を交換するためのメッセージを別途送信することなく送信元ノード（車車間通信用情報の送信元ノード）から２ホップ隣接ノードまで車車間通信用情報を送信することができる。すなわち、システム内の各ノードは、トラヒック量が増大するのを防止しつつ、自身を中心とした一定の範囲内に存在する他のノードへ車車間通信用情報を効率的に配信できる。

なお、本実施の形態で示した手順では車車間通信用情報が２ホップ隣接ノードまでしか到達しないが、車車間通信用情報には、お互いの距離が一定の値以下のノード（隣接ノードや２ホップ隣接ノード）との間でのみ交換されれば問題ない情報も含まれる。そのため、このような情報のみを含んだ車車間通信用情報を送信する場合には非常に有効である。また、隣接車両以外の車両にも転送する必要がある情報を含んだ車車間通信用情報を送る場合には、実施の形態１で示した拡張ＴＣメッセージを用いる方法や従来と同様の方法を用いればよい。

また、各ノードは、車車間通信用情報の内容（隣接車両間のみで交換されれば問題ない情報のみを含むか否か）に応じて、特定の範囲内にのみ転送されるメッセージ（拡張ＨｅｌｌｏメッセージＢなど）と他のメッセージ（拡張ＴＣメッセージなど、全ノードへ転送されるメッセージ）とを使い分けて送信するようにしてもよい。これにより、一定範囲内に存在するノード（２ホップ隣接ノード以内）にのみ転送されれば十分な情報が必要以上に転送され、トラヒック量が必要以上に増加するのを防止できる。

実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の車車間通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の車車間通信システムの構成および各ノードの構成は、上述した実施の形態１と同一とする（図１および図４参照）。

ＯＬＳＲでは、通信経路のメンテナンスのため、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージは、システムまたはノード毎に固定設定した時間に従って周期的に送信することを想定している。一方、安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報は、緊急度に応じて送信周期をダイナミックに変化させることが可能である。そのため、本実施の形態では、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージおよび拡張ＴＣメッセージの送信周期を制御することにより、車車間通信用情報を効率的に転送しつつ無線資源を効率的に使用する車車間通信システムについて説明する。

本実施の形態の車車間通信システムでは、各ノード（送受信部）は、たとえば、以下に示したような自車両の危険度が高いと想定される場合（自車両が以下に示した状態にあると判断した場合）、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ、拡張ＴＣメッセージの送信周期を短くする。これにより、車車間通信用情報（安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報）の送信周期を短くできる。

（１）一定以上の速度で走行している場合
（２）一定以上の加速度（プラス、マイナスとも）や急ブレーキ、急ハンドル、車線変更した場合
（３）交差点に進入した場合や事故多発地帯に進入した場合
（４）車群の先頭に位置している場合や車間距離が短い場合
（５）初心者車両、ハンディキャップ車両、シルバー車両、緊急車両の場合
（６）幼児搭乗、疲労気味、長時間運転中の車両の場合
（７）課金された車両（周期を短くして、安全度を高く設定したことによる課金）の場合

以上のいずれか一つに該当する場合、本実施の形態のノードは、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージおよび拡張ＴＣメッセージの送信周期を短くすることにより車車間通信用情報の送信周期を変更する（短くする）。なお、項目（状態）ごとや該当する状態数、また各状態の危険度ごとに異なる送信周期としてもよい。すなわち、上記項目（１）に該当する場合と（２）に該当する場合とで異なる周期を採用する、項目（１）に該当した場合に速度に応じて複数段階の周期を採用する、複数の項目に同時に該当した場合さらに短い周期とする、などとしてもよい。

また、隣接車両（ノード）の情報（安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報）を拡張Ｈｅｌｌｏメッセージに搭載して送信している状態、すなわち、隣接ノードの車車間通信用情報を取得済みの状態において、当該隣接車両が上記（１）〜（７）のいずれかの状態にある場合、自車両の状態に関係なく拡張Ｈｅｌｌｏメッセージの送信周期を短くする。すなわち、隣接車両の中の少なくとも一つが通常よりも短い周期で拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ（車車間通信用情報）を送信している場合（危険度の高い隣接車両が存在する場合）、自身も拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ（車車間通信用情報）の送信周期を短くする。

なお、隣接車両が通常よりも短い周期で送信を行っているか否かは、たとえば、実際の受信周期から判断する。また、各ノードによる危険度を判定する基準が同じであれば、隣接車両が通常よりも短い周期での送信を行っているか否かを、保持している隣接ノード情報（各隣接ノードの車車間通信用情報）から判断することも可能である。

同様に、隣接車両の中の少なくとも一つが通常よりも短い周期で拡張ＴＣメッセージ（車車間通信用情報）を送信している場合、自身も拡張ＴＣメッセージ（車車間通信用情報）の送信周期を短くする。

一方、以下に示したような自車両の危険度が低いと想定される場合（自車両が以下に示した状態にあると判断した場合）、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージ、拡張ＴＣメッセージの送信周期を長くする。これにより、車車間通信用情報（安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報）の送信周期を長くできる。

（ａ）停止または徐行している場合
（ｂ）一定の速度で走行している場合
（ｃ）急ブレーキ、急ハンドル、車線変更をせず巡行している、または、オートドライブの場合
（ｄ）交差点から遠ざかっている場合、事故多発地帯から遠ざかる場合
（ｅ）車群の先頭に位置していない場合、または、車間距離が長い場合

以上のいずれか一つに該当する場合、本実施の形態のノードは、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージおよび拡張ＴＣメッセージの送信周期を長くすることにより車車間通信用情報の送信周期を変更する（長くする）。なお、上述した周期を短くする場合と同様に、項目（状態）ごとや該当する状態数、また各状態の危険度ごとに異なる送信周期としてもよい。

また、隣接車両（ノード）の情報（安全・安心のためのＩＴＳ等に使用される車車間通信用の情報）を拡張Ｈｅｌｌｏメッセージに搭載して送信している状態、すなわち、隣接ノードの車車間通信用情報を取得済みの状態において、自車両および全ての隣接車両が上記（ａ）〜（ｅ）のいずれかの状態にある場合、拡張Ｈｅｌｌｏメッセージの送信周期を長くする。

同様に、自車両および全ての隣接車両が上記（ａ）〜（ｅ）のいずれかの状態にある場合、拡張ＴＣメッセージ（車車間通信用情報）の送信周期を長くする。

なお、隣接車両が上記（ａ）〜（ｅ）のいずれかの状態にあるか否かは、たとえば、メッセージの受信周期から判断する。また、各ノードによる危険度を判定する基準が同じであれば、隣接車両が上記（ａ）〜（ｅ）のいずれかの状態にあるか否かを、保持している隣接ノード情報（各隣接ノードの車車間通信用情報）から判断することも可能である。

このように、本実施の形態では、自車両および隣接車両の状態に応じて拡張Ｈｅｌｌｏメッセージおよび拡張ＴＣメッセージの送信周期を変更することとした。具体的には、危険度が高い、すなわち、可能な限り最新の車車間通信用情報を他のノードと共有する必要性が高い場合、送信周期を短くして車車間通信用情報の更新頻度を高め、一方危険度が低い、すなわち、最新の車車間通信用情報を他のノードと共有する必要性が低い場合には、送信周期を長くして車車間通信用情報の更新頻度を低くするようにした。これにより、更新の必要性に応じた車車間通信用情報の送信周期制御が実現でき、車車間通信用情報を効率的に転送しつつ無線資源を効率的に使用することができる。

以上のように、本発明にかかる通信装置は、同一ネットワーク内の他の通信装置へ周期的に情報を配信するシステムを実現する場合に有用であり、特に、トラヒック量が増大するのを防止しつつ他の通信装置へ車車間通信用情報を効率的に送信する通信装置に適している。

本発明にかかる通信装置を含んだ車車間通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 実施の形態１の車車間通信システムで使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージのフォーマットの一例を示す図である。 実施の形態１の車車間通信システムで使用する拡張ＴＣメッセージのフォーマットの一例を示す図である。 本発明にかかる通信装置の構成例を示す図である。 実施の形態２の車車間通信システムで使用する拡張Ｈｅｌｌｏメッセージのフォーマットの一例を示す図である。

符号の説明

１〜７ 車両（ノード）
１０、２０ 車両に搭載された通信装置から送信された信号の到達範囲
１１、２１、５１ 経路制御部
１２、２２、５２ 通信制御部
１３、２３、５３ 送受信部

Claims (19)

1. 車両に搭載され、隣接する他の車両に搭載された隣接通信装置との間のリンクの情報を自身が属するネットワーク内の他の通信装置との間で周期的に交換する通信装置であって、
   前記リンク情報を他の通信装置へ送信するための経路制御用メッセージに、自装置が搭載された車両の走行状態を示す自車両情報を含めてブロードキャスト送信する情報送信手段と、
   前記隣接通信装置からブロードキャストされた経路制御用メッセージを受信した場合、その中に含まれる当該隣接通信装置が搭載された車両の走行状態を示す隣接車両情報を取得する情報取得手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記情報送信手段は、前記自車両情報をＯＬＳＲの経路制御用メッセージの一つであるＨｅｌｌｏメッセージに含めて周期的に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記情報取得手段により得られた隣接車両情報を保持している場合、
   前記情報送信手段は、自車両情報および前記保持している隣接車両情報をＯＬＳＲの経路制御用メッセージの一つであるＴＣメッセージに含めて周期的に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記自車両情報が２ｈｏｐ隣接ノードに相当する他の通信装置まで到達する必要がある場合、
   前記情報送信手段は、ＴＴＬを「２」に設定したＴＣメッセージを送信することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記情報取得手段が自装置をＭＰＲとして選択している隣接通信装置からＴＴＬが「２」以上に設定されたＴＣメッセージを受信した場合、
   前記情報送信手段は、前記情報取得手段により受信されたＴＣメッセージをブロードキャスト転送することを特徴とする請求項３または４に記載の通信装置。
6. 前記情報取得手段により得られた隣接車両情報を保持している場合、
   前記情報送信手段は、さらに、前記保持している隣接車両情報を前記Ｈｅｌｌｏメッセージに含めて周期的に送信することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
7. 前記情報送信手段は、前記自車両情報の内容に応じた周期で前記経路制御用メッセージを送信することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信装置。
8. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、当該危険度が一定の値よりも高い場合、通常よりも短い周期で前記経路制御用メッセージを送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
9. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、当該危険度が一定の値よりも低い場合、通常よりも長い周期で前記経路制御用メッセージを送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
10. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、当該危険度が第１の値よりも高いことを示す場合、通常よりも短い周期で前記経路制御用メッセージを送信し、一方、当該危険度が前記第１の値よりも小さい値である第２の値よりも低いことを示す場合、通常よりも長い周期で前記経路制御用メッセージを送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
11. 前記情報送信手段は、前記自車両情報の内容および前記隣接車両情報の内容に応じた周期で、当該自車両情報および当該隣接車両情報を含んだＴＣメッセージを送信することを特徴とする請求項３、４または５に記載の通信装置。
12. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度の少なくとも一つが一定の値よりも高い場合、通常よりも短い周期で前記ＴＣメッセージを送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
13. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度が共に一定の値よりも低い場合、通常よりも長い周期で前記ＴＣメッセージを送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
14. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度の少なくとも一つが第１の値よりも高い場合、通常よりも短い周期で前記ＴＣメッセージを送信し、一方、判定した危険度が共に前記第１の値よりも小さい値である第２の値よりも低い場合、通常よりも長い周期で前記ＴＣメッセージを送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
15. 前記情報送信手段は、前記自車両情報の内容および前記隣接車両情報の内容に応じた周期で、前記Ｈｅｌｌｏメッセージを送信することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
16. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度の少なくとも一つが一定の値よりも高い場合、通常よりも短い周期で前記Ｈｅｌｌｏメッセージを送信することを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
17. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度が共に一定の値よりも低い場合、
    前記情報送信手段は、通常よりも長い周期で前記Ｈｅｌｌｏメッセージを送信することを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
18. 前記情報送信手段は、前記自車両情報に基づいて自車両の危険度を判定し、さらに、前記隣接車両情報に基づいて隣接車両の危険度を判定し、判定した危険度の少なくとも一つが第１の値よりも高い場合、通常よりも短い周期で前記Ｈｅｌｌｏメッセージを送信し、一方、判定した危険度が共に前記第１の値よりも小さい値である第２の値よりも低い場合、通常よりも長い周期で前記Ｈｅｌｌｏメッセージを送信することを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
19. 請求項１〜１８のいずれか一つに記載の通信装置を搭載した車両がアドホックネットワークを構成して実現することを特徴とする車車間通信システム。

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