JP2012003352A

JP2012003352A - 端末装置

Info

Publication number: JP2012003352A
Application number: JP2010135595A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Takama; 史憲高間; Makoto Nagai; 真琴永井; Kyoichi Ogusa; 橋一小草; Toshiaki Nakakuki; 俊朗中莖; Ryohei Takeuchi; 亮平竹内
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】ＩＴＳを使用することによって、ＣＯ_２量を低減する技術を提供する。
【解決手段】端末装置１４は、エンジンにて駆動される車両に搭載される。取得部７２は、本車両の存在位置に関する情報を取得する。取得部７２は、少なくともひとつの基地局装置からの信号を受信することによって、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報を取得する。導出部７４は、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報と、本車両の存在位置に関する情報とをもとに、車両の走行速度を導出する。
【選択図】図８

Description

本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する端末装置に関する。

交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２０２９１３号公報

ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。さらに、車車間通信に加えて路車間通信が実行されれば、通信形態が多様になる。

車両がエンジンにて駆動される場合、排気ガスによってＣＯ_２が出力される。ＣＯ_２は地球の大気をつくる成分のひとつであり、それ自体は有害ではない。ＣＯ_２は、地上から出る熱を吸い取る「温室効果」を有しているので、ＣＯ_２の排出量が多くなると、環境問題である地球温暖化につながるといわれている。そのため、環境問題を考慮すると、車両から排出されるＣＯ_２量の低減が要求される。前述のＩＴＳを使用することによって、ＣＯ_２量を低減することが望ましい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＴＳを使用することによって、ＣＯ_２量を低減する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、エンジンにて駆動される車両に搭載される端末装置であって、本車両の存在位置に関する情報を取得する第１取得部と、少なくともひとつの基地局装置からの信号を受信することによって、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報を取得する第２取得部と、第２取得部において取得した少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報と、第１取得部において取得した情報とをもとに、車両の走行速度を導出する導出部と、を備える。

本発明の別の態様もまた、端末装置である。この装置は、エンジンにて駆動される車両に搭載される端末装置であって、本車両の存在位置に関する情報を取得する第１取得部と、少なくともひとつの基地局装置からの信号を受信することによって、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報を取得する第２取得部と、第２取得部において取得した少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報と、第１取得部において取得した情報とをもとに、車両の走行経路を導出する導出部と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ＩＴＳを使用することによって、ＣＯ_２量を低減できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。本発明の実施例に係る通信システムの別の構成を示す図である。図１または２の基地局装置の構成を示す図である。図４（ａ）−（ｄ）は、図１または２の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。図５（ａ）−（ｂ）は、図４（ａ）−（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。図６（ａ）−（ｂ）は、図１または２の通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。図６（ａ）のデータペイロードに含まれる情報を示す図である。図１または２の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。図８の通知部において表示される画面を示す図である。図８の通知部において表示される別の画面を示す図である。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。

制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。ここで、端末装置は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。

端末装置は、車両に搭載されており、車両は、エンジンで駆動される。環境問題として、エンジンによるＣＯ_２の排出量の低減が望まれているが、これを解決するためのひとつの手法は、エンジンの回転数の増加を抑制することである。例えば、エンジンの回転数を増加させることによって高速で走行しても、赤信号で交差点に停止するようでは、ＣＯ_２の排出量が増加してしまう。それよりも、エンジンの回転数の増加を抑制させることによって速度をある程度抑制しながらも、青信号で交差点を通過する方が、ＣＯ_２の排出量を抑制できる。これに対応するために、本実施例に係る通信システムの基地局装置は、信号機の灯色および当該灯色の継続時間に関する情報が含まれたパケット信号を路車送信期間にて報知する。端末装置は、複数の基地局装置からのパケット信号を受信する。これは、複数の交差点に対する信号機の情報を取得することに相当する。端末装置は、取得した情報をもとに、青信号のタイミングで交差点を通過するための速度を導出し、速度を運転者へ通知する。なお、以下の説明において、例えば、基地局装置は路側機に対応し、端末装置は車載器に対応する。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、第１信号機１６ａ、第２信号機１６ｂ、第３信号機１６ｃ、第４信号機１６ｄと総称される信号機１６、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２は、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４は、エリア２１２の外側に形成されている。

図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。左から右へ進む車両１２のために、第１信号機１６ａが設置され、右から左へ進む車両１２のために、第２信号機１６ｂが設置され、上から下へ進む車両１２のために、第３信号機１６ｃが設置され、下から上へ進む車両１２のために、第４信号機１６ｄが設置されている。基地局装置１０は、信号機１６に対応づけて配置されている。

通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。ひとつが、渋滞情報や工事情報等のデータであり、別のひとつが、信号機１６に関する情報（以下、「信号機情報」という）のデータである。後者には、信号機１６の設置位置、現在の灯色、当該灯色の継続時間に関する情報が含まれる。基地局装置１０は、これらのデータが含まれたパケット信号としてＲＳＵパケット信号を路車送信期間にて報知する。

基地局装置１０からのパケット信号には、設定された路車送信期間に関する情報も含まれており、当該情報が制御情報に相当する。端末装置は、エンジンにて駆動される車両１２に搭載される。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、車車送信期間においてキャリアセンスにてパケット信号を報知する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。

また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置１０からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外２１４に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。さらに、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。また、端末装置は、複数の基地局装置からのパケット信号に含まれた信号機情報を抽出する。その結果、端末装置は、複数の信号機１６に対する信号機情報を取得する。端末装置は、複数の信号機１６に対する信号機情報をもとに、青信号のタイミングで交差点を通過するための速度を導出する。また、端末装置は、青信号のタイミングで交差点を通過するための経路を導出する。経路は、受信したパケット信号を報知した基地局装置が配置された交差点の範囲で導出される。端末装置は、導出した速度や経路を運転者へ通知する。

図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の別の構成を示す。図２での方角は図１と同様であるので、ここでは説明を省略する。図２では、東西の方向にふたつの道路が示され、南北の方向に３つの道路が示されている。このような配置によって、６つの交差点が示されている。また、各交差点に基地局装置１０が設置されている。そのため、第１基地局装置１０ａから第６基地局装置１０ｆが互いに別の交差点に配置されている。さらに、基地局装置１０と対応づけられるように、各交差点に信号機１６が設置されている。図２において、車両１２は、北側の道路を西から東に向かって走行している。また、車両１２に搭載された端末装置は、各基地局装置１０からのパケット信号を受信する。その結果、端末装置は、６つの信号機に対する信号機情報をもとに、速度や経路を導出する。なお、図２は、７００ＭＨｚ帯の無線周波数を使用することによって、遠方の信号機に対する信号機情報を端末装置が収集する場合を想定しているが、５ＧＨｚ帯の無線周波数を使用する場合、最近接の信号機に対する信号機情報のみを端末装置は収集する。

図３は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ＩＦ部３２、ネットワーク通信部８０を含む。処理部２６は、フレーム規定部４０、選択部４２、生成部４６、記憶部４８を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。

フレーム規定部４０は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部４０は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部４０は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部４０は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。図４（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図４（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。図４（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図３に戻る。

選択部４２は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部４２は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。抽出方法は後述する。選択部４２は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部４２は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部４２は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。

図４（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。

図４（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図４（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図３に戻る。選択部４２は、選択したサブフレームの番号を生成部４６へ出力する。

生成部４６は、選択部４２から受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきＲＳＵパケット信号を生成する。図５（ａ）−（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。図５（ａ）は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図５（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のＲＳＵパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒｆｒａｍｅＳｐａｃｅ）だけ離れている。

ここでは、ＲＳＵパケット信号の構成を説明する。図６（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図６（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図６（ｂ）は、生成部４６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部４２が、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する場合に、選択部４２は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図３に戻る。

ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。ネットワーク通信部８０は、ネットワーク２０２から、渋滞情報や工事情報等を受けつける。記憶部４８は、受けつけた渋滞情報や工事情報等を記憶する。ＩＦ部３２は、図示しない信号機１６に接続される。ＩＦ部３２は、信号機１６から信号機情報を受けつける。記憶部４８は、受けつけた信号機情報を記憶する。信号機情報には、交差点情報、方路ごとの信号情報等が含まれている。交差点情報は、信号機１６が設置されている交差点に関する情報であり、交差点の緯度、経度、方路数が示されている。

方路数とは、交差点から延びる道路の数であり、図１の場合、北へ向かう道路、南へ向かう道路、東へ向かう道路、西へ向かう道路の「４」になる。また、道路ごとに、信号情報が規定される。信号情報は、信号灯色情報を含む。信号灯色情報は、信号機の灯色を示しているが、信号機の灯色は定期的に変わるので、ここではスケジュールの形式で示されている。例えば、１２時００分００秒から１２時０２分５９秒までは「赤色」であり、１２時０３分００秒から１２時０５分５９秒までは「青色」であるように示されている。また、各道路を識別するための識別番号が付与されていてもよい。ここで、隣接した交差点間を単位として、ひとつの道路が規定される。

生成部４６は、記憶部４８に記憶された渋滞情報や工事情報等や信号機情報を抽出し、データペイロードに格納する。特に、信号機情報の内容の変更は、渋滞情報や工事情報等の内容の変更よりも短周期であるので、生成部４６は、渋滞情報や工事情報等よりも高い頻度で信号機情報を抽出する。図７は、データペイロードに含まれる情報を示す。ここでは、信号機情報が含まれている場合を示す。データペイロードは、交差点情報と方路Ｍ信号情報を含む。交差点情報は前述の通りである。方路Ｍ信号情報は、Ｍ番目の方路に対する信号情報である。前述のごとく、各道路には識別番号が付与されており、各識別番号に対応した道路の方向も既知であるので、図１の第１信号機１６ａから第４信号機１６ｄのいずれに対応した信号情報であるかが特定可能になる。図３に戻る。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図８は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、取得部７２、導出部７４を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図３のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。

変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、車車送信期間において、他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。

抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、抽出部６６は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、ＲＳＵ送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部４０と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。

一方、抽出部６６は、ＲＳＵパケット信号を受信していない場合、図１のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部６６は、エリア２１２に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。抽出部６６は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。

キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。

取得部７２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。

転送決定部９０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部９０は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部９０は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部９０は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部９０は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部９０は、再利用回数を「１」増加させる。

生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部９０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図６（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。

通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。取得部７２は、前述のごとく、本車両１２の位置情報を取得する。取得部７２は、少なくともひとつの基地局装置１０から受信したパケット信号も取得する。パケット信号には、信号機情報が含まれているので、取得部７２は、複数の信号機１６の交差点情報、信号情報を取得する。具体的には、信号機１６の設置位置、各信号機１６の灯色、各信号機１６の灯色の継続時間に関する情報が取得される。取得部７２は、取得した位置情報や信号機情報を導出部７４へ出力する。

導出部７４は、取得部７２から、少なくともひとつの信号機１６の設置位置、各信号機１６の灯色、各信号機１６の灯色の継続時間に関する情報と、位置情報とを受けつける。導出部７４は、これらの情報をもとに、青信号の間に交差点を通過するための車両１２の走行速度を導出する。具体的に説明すると、各信号機１６の灯色、各信号機１６の灯色の継続時間とをもとに、導出部７４は、各信号機１６の灯色が青色を示している期間を導出する。また、導出部７４は、各信号機１６の設置位置に関する情報と、本車両１２の位置情報とをもとに、各信号機１６までの距離を導出する。導出部７４は、各信号機１６に対して、青色を示している期間によって距離を除算することによって、速度を導出する。ここで、速度は、青色を示している期間に対応するように所定の範囲を有しており、信号機１６が青色を示している間に交差点を通過する範囲を有する。

さらに、導出部７４は、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６まで、途中の信号機１６を含めて、速度の範囲の論理積を導出することによって、車両１２の走行速度を導出する。途中の信号機１６は、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６までの最短経路に含まれた信号機１６に相当する。当該走行速度は、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６まで、青信号の間に交差点を通過するための速度である。なお、一定値の下限値と、法定速度に対応した上限値が規定される。

ここで、導出部７４は、始点に対応した信号機１６に近い信号機１６の速度の範囲から順に論理積を計算する。論理積がゼロになった場合、導出部７４は、それまでに導出した速度の範囲を走行速度とする。なお、走行中の道路の進行方向に対する信号機１６の信号機情報のみが使用される。つまり、後方や反対車線の信号機１６に対する信号機情報は使用されない。導出部７４は、走行速度を通知部７０に出力する。通知部７０は、導出部７４から受けつけた走行速度を運転者に通知する。図９は、通知部７０において表示される画面を示す。図示のごとく、推奨の走行速度が示されている。図８に戻る。このように、導出部７４は、経路上の次の信号機１６が赤信号である場合、青信号になるまでの時間と信号機１６までの距離から、青信号の間に交差点を通過できる速度を計算する。以上の処理は、ナビゲーションシステムでの経路案内中に、先の信号機情報を取得し、「青信号で通過するための最適な速度」を通知することに相当する。なお、導出部７４において論理積がゼロになった場合、通知部７０は、青信号での通過が不可能である旨を運転者へ通知してもよい。これにより、運転者は、加速をあきらめるので、ＣＯ_２排出量を削減できる。

また、導出部７４は、取得部７２から受けつけた情報をもとに、青信号の間に交差点を通過可能な走行経路を導出する。走行経路を導出する方法は、走行速度を導出する方法に類似する。これまでは、走行速度を導出する際、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６までの最短経路だけを考慮していたが、ここでは、走行経路を導出する際、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６までの複数の経路を考慮する。複数の経路が導出された場合、導出部７４は、経路の始点に対応した信号機１６から、終点に対応した信号機１６まで最短期間で到着する経路を走行経路として選択する。導出部７４は、走行経路を通知部７０に出力する。なお、運転者が目的地までの経路を当初の予定から変更した場合に、導出部７４は、走行速度や走行経路を更新する。

通知部７０は、導出部７４から受けつけた走行経路を運転者に通知する。図１０は、通知部７０において表示される別の画面を示す。図１０は、図２と同様に示されており、走行経路が矢印にて示されている。以上の処理は、車両１２の経路に対し、信号の灯色変化のタイミングなどを考慮し、最適な運転方法を運転者に提供することに相当する。その結果、どの交差点で曲がれば赤信号を回避できるかが示される。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。

本発明の実施例によれば、青信号の間に交差点を通過可能な速度を通知するので、無駄な加速を抑制できる。また、無駄な加速が抑制されるので、ＣＯ_２排出量を削減できる。また、無駄な加速が抑制されるので、一定の速度での走行を実現できる。また、一定の速度での走行が実現されるので、渋滞の発生を抑制できる。また、青信号の間に交差点を通過可能な経路を通知するので、一定の速度での走行を実現できる。また、一定の速度での走行が実現されるので、ＣＯ_２排出量を削減できる。また、複数の信号機に対する信号機情報を使用するので、走行の継続距離を長くできる。

また、他の基地局装置から直接受信したパケット信号だけではなく、端末装置から受信したパケット信号をもとに、他の基地局装置によって使用されているサブフレームを特定するので、使用中のサブフレームの特定精度を向上できる。また、使用中のサブフレームの特定精度が向上するので、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率を低減できる。また、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率が低減されるので、端末装置が制御情報を正確に認識できる。また、制御情報が正確に認識されるので、路車送信期間を正確に認識できる。また、路車送信期間が正確に認識されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。

また、使用中のサブフレーム以外を優先的に使用するので、他の基地局装置からのパケット信号と重複したタイミングで、パケット信号を送信する可能性を低減できる。また、いずれのサブフレームも他の基地局装置によって使用されている場合に、受信電力の低いサブフレームを選択するので、パケット信号の干渉の影響を抑制できる。また、端末装置によって中継された制御情報の送信元になる他の基地局装置からの受信電力として、当該端末装置の受信電力を使用するので、受信電力の推定処理を簡易にできる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０基地局装置、１２車両、１４端末装置、１６信号機、２０アンテナ、２２ＲＦ部、２４変復調部、２６処理部、３０制御部、３２ＩＦ部、４０フレーム規定部、４２選択部、４６生成部、４８記憶部、５０アンテナ、５２ＲＦ部、５４変復調部、５６処理部、５８制御部、６０タイミング特定部、６４生成部、６６抽出部、７０通知部、７２取得部、７４導出部、８０ネットワーク通信部、９０転送決定部、９４キャリアセンス部、１００通信システム。

Claims

エンジンにて駆動される車両に搭載される端末装置であって、
本車両の存在位置に関する情報を取得する第１取得部と、
少なくともひとつの基地局装置からの信号を受信することによって、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報を取得する第２取得部と、
前記第２取得部において取得した少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報と、前記第１取得部において取得した情報とをもとに、車両の走行速度を導出する導出部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
エンジンにて駆動される車両に搭載される端末装置であって、
本車両の存在位置に関する情報を取得する第１取得部と、
少なくともひとつの基地局装置からの信号を受信することによって、少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報を取得する第２取得部と、
前記第２取得部において取得した少なくともひとつの信号機の設置位置、各信号機の灯色、各信号機の灯色の継続時間に関する情報と、前記第１取得部において取得した情報とをもとに、車両の走行経路を導出する導出部と、
を備えることを特徴とする端末装置。