JP2013045289A - 通信システム、車載通信装置、および路側通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載通信装置および路側通信装置を備えた通信システムにおいて、建物等の遮蔽物が存在する場合であっても、良好な通信を行うことができるようにする。
【解決手段】車載通信装置は、地上設備の通信可能領域を方位に従って複数に分割したそれぞれのエリアに対して異なるデータの送信タイミングを対応付けた報知情報を、受信したデータから抽出し（Ｓ４２０）、自車両の位置を特定するための位置特定情報により特定される自車両の位置が複数のエリアうちの何れに該当するかを検出し、報知情報に基づいて、自車両の位置が該当するエリアに対応付けられた送信タイミングを、自身から送信すべきデータである車両データを送信する際のタイミングとして設定する（Ｓ４３０〜Ｓ４５０）。この結果、異なる方位から送信される車両データが互いに干渉しないようにすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車載通信装置および路側通信装置を備えた通信システム、並びにこのシステムを構成する車載通信装置および路側通信装置に関する。

上記通信システムとして、路側通信装置から車載通信装置までの距離（電波強度）に応じて車載通信装置が信号を送信するタイミングを異なるタイミングに設定することで、車載通信装置から送信される信号同士が衝突しにくく構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０４１１４５号公報

ところで、無線ＬＡＮ等の無線通信においては、各通信装置から送信される信号が衝突しないような通信制御が実施されている。この通信制御としては、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式等がある。

上記通信システムにおいて、各車載通信装置から送信される信号が衝突しないような通信制御が実施されるためには、各車載通信装置が他の通信装置から信号が送信されていることを把握する必要がある。車載通信装置は、他の車載通信装置から信号が送信されているときに、自身からの信号の送信を延期することで信号が衝突しないように制御するからである。

しかしながら、上記通信システムでは、路側通信装置から車載通信装置までの距離に応じて車載通信装置がデータを送信するタイミングを異なるタイミングに設定するので、路側通信装置から同距離に位置する車載通信装置同士が互いに信号送信を把握できる場合、信号が衝突することなく良好な通信ができるが（図１９（ａ）参照）、建物等の遮蔽物の影響によって互いの信号送信を把握できない場合、複数の車載通信装置が同じタイミングで信号送信をしてしまい、信号が衝突することで通信が成立しない虞がある（図１９（ｂ）参照）。

そこで、このような問題点を鑑み、車載通信装置および路側通信装置を備えた通信システムにおいて、建物等の遮蔽物が存在する場合であっても、良好な通信を行うことができるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された第１の構成の通信システムにおいて、路側通信装置は、自身の通信可能領域を方位に従って複数に分割したそれぞれの分割領域に対して異なるデータの送信タイミングを対応付けたタイミングデータを通信可能領域に対して送信するタイミングデータ送信手段、を備え、車載通信装置は、他車両に搭載された車載通信装置または路側通信装置から送信されたデータを受信し、データにタイミングデータが含まれる場合、タイミングデータを抽出するタイミングデータ抽出手段と、自車両の位置を特定するための位置特定情報を取得する位置情報取得手段と、位置特定情報により特定される自車両の位置が複数の分割領域のうちの何れに該当するかを検出し、タイミングデータに基づいて、自車両の位置が該当する分割領域に対応付けられた送信タイミングを、自身から送信すべきデータである車両データを送信する際のタイミングとして設定するタイミング設定手段と、を備えている。

このような通信システムによれば、方位によって車載通信装置からの送信タイミングを設定するので、タイミング設定手段により設定されたタイミングで各車両が車両データを送信すれば、異なる方位から送信される車両データが互いに干渉しないようにすることができる。よって、建物等の遮蔽物が存在する場合であっても、良好な通信を行うことができるようにする。

なお、本発明における方位とは、単なる向きを含む概念であり、交差点中心を基準とした方位や、路側通信装置（アンテナ部分など）を基準としたときの方位等を示す。また、位置情報取得手段は、ＧＰＳ受信機によるもの、ジャイロあるいは慣性走行装置によるもの、地上に設置されたビーコンやレスポンダによるもの、地上設備からの電波誘導によるもの、周囲の風景画像の認識によるもの等の何れかによって得られた位置特定情報を取得するようにすればよい。

ところで、上記通信システムにおいては、第２の構成のように、タイミングデータでは、特定の交差点に接続される複数の道路を複数のグループに振り分け、該グループ毎に分割領域が設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、グループ毎に異なる送信タイミングを設定することができる。
加えて、上記通信システムにおいては、第３の構成のように、タイミングデータでは、交差点に接続される道路毎に分割領域が設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、交差点に接続される１つ１つの道路上には遮蔽物がほとんど存在することがないことを鑑みて、交差点に接続される道路毎に分割領域を設定しているので、確実に良好な通信を行うことができる。

また、上記通信システムにおいては、第４の構成のように、タイミングデータでは、車載通信装置同士の通信を遮蔽する遮蔽物の位置に応じて複数の道路を複数のグループに振り分け、これらのグループ毎に分割領域が設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、同時にデータを送信する可能性がある車載通信装置同士が遮蔽物によって互いの通信状態が把握できない状況にならないように遮蔽物の位置に応じて分割領域を設定することができる。

この場合、交差点に接続される道路のうちの遮蔽物を挟む各道路には異なるグループに設定されていればよい。具体的には、例えば、第５の構成のように、タイミングデータでは、交差点に接続される対向する道路が同グループに設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、交差点に接続される対向する道路同士は見通しがよく遮蔽物が存在しない場合が多いことを鑑みて、交差点に接続される対向する道路を同グループに設定にするので、車載通信装置は、同グループに属する他の車載通信装置の通信状態を良好に把握することができる。

或いは、上記通信システムにおいては、第６の構成のように、タイミングデータでは、交差点に接続される複数の道路のうち、各道路間に遮蔽物が存在しない隣接する複数の道路が同グループに設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、各道路間に遮蔽物が存在しなければ、隣接する道路であっても同じグループに設定することができ、良好に通信を行うことができる。
また、上記通信システムにおいては、第７の構成のように、タイミングデータでは、路側通信装置または特定の交差点までの距離に応じて、さらに細分化された分割領域が設定されていてもよい。

このような通信システムによれば、分割領域をさらに細分化するので、データの衝突をより抑制することができる。
さらに、上記通信システムにおいては、第８の構成のように、タイミングデータでは、分割領域毎に交通事故が発生する確率を表す危険度が高くなるに連れて車両データを送信するための送信期間の割合が大きくなるように各分割領域に対する送信タイミングが対応付けられていてもよい。

このような通信システムによれば、危険度が高い分割領域から送信される車両データを送信するための送信期間が、危険度が低い分割領域の送信期間よりも長く設定されるので、危険度が高い分割領域から送信される車両データ同士の衝突を防止しやすくすることができる。また、車両データ同士の衝突が生じたとしても、送信期間が長く設定されているので、送信期間内に再送が完了する可能性が高くなる。よって、より安全に寄与することができる。

また、上記通信システムにおいては、第９の構成のように、路側通信装置は、分割領域毎の危険度を取得する分割領域危険度取得手段と、取得した危険度に応じて送信タイミングを設定したタイミングデータを生成するタイミングデータ生成手段と、を備え、タイミングデータ送信手段は、タイミングデータ生成手段によって生成されたタイミングデータを送信するよい。

このような通信システムによれば、変化する危険度に対応した送信タイミングを設定することができる。ここで、危険度とは、例えば、車両の位置や走行速度を検出するセンサ等を用いて車両の位置や挙動を検出する構成を別途備えておき、事故の際の第１当事者（事故における過失が最も重い者）になり得る車両の数や、各分割領域を走行する車両の走行速度の大きさ等に応じた値を設定することが考えられる。

さらに、上記通信システムにおいては、第１０の構成のように、路側通信装置の通信可能領域に隣接する他の路側通信装置による通信可能領域内における危険度を表す隣接危険度を取得する隣接危険度取得手段と、隣接危険度に基づいて、分割領域毎の危険度を推定する危険度推定手段と、を備えていてもよい。

このような通信システムによれば、隣接危険度を利用して通信可能領域内の危険度を推定することができる。
また、上記通信システムにおいては、第１１の構成のように、車載通信装置間の通信は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で実施されてもよい。

このような通信システムによれば、各車載通信装置からの信号が衝突することなく良好に通信を行うことができる。
さらに、上記通信システムにおいては、第１２の構成のように、タイミングデータには、タイミングデータを有効とする範囲を示す有効範囲に関する情報が含まれており、車載通信装置は、自身の位置が有効範囲外である場合に、このタイミングデータに基づく車両データの送信を禁止する送信禁止手段、を備えていてもよい。

このような通信システムによれば、タイミングデータを有効とする範囲を設定することができる。よって、複数の路側通信装置が比較的近距離に配置されており、車載通信装置が複数の路側通信装置と通信可能な場合であっても、何れかの路側通信装置によって指定された送信タイミングで通信を行うことができるので、データの衝突の頻度を低減することができる。

また、上記目的を達成するための構成としては、上記システムを構成する車載通信装置（第１３の構成）や路側通信装置（第１４の構成）としてもよい。このような車載通信装置や路側通信装置では、上記システムを構成することができるので、上記システムを構成した際に、上記システムと同様の効果を享受することができる。

第１実施形態の通信システムの概略構成を示すブロック図である。 路側パケット送信処理を示すフローチャート（ａ）、および報知情報のデータ構成を示す説明図（ｂ）である。 位置・送信期間情報テーブルを示す構成図（ａ）、およびフレーム構成を示す説明図（ｂ）である。 第１実施形態においてエリアの分割方法を示す鳥瞰図である。 第１実施形態の車側パケット受信処理を示すフローチャートである。 車側パケット送信処理を示すフローチャート（ａ）、および送信開始時刻決定処理を示すフローチャート（ｂ）である。 第１実施形態の変形例（その１）にてエリアの分割方法を示す鳥瞰図（ａ）、および位置・送信期間情報テーブルを示す構成図（ｂ）である。 第１実施形態の変形例（その２）にてエリアの分割方法を示す鳥瞰図（ａ）、および位置・送信期間情報テーブルを示す構成図（ｂ）である。 第１実施形態の変形例（その３）にてエリアの分割方法を示す鳥瞰図（ａ）、および位置・送信期間情報テーブルを示す構成図（ｂ）である。 第２実施形態の通信システムの概略構成を示す鳥瞰図である。 送信期間情報設定処理を示すフローチャート（ａ）、および危険度の設定方法示すグラフ（ｂ）である。 エリアと危険度との関係を示す説明図（ａ）、および危険度に応じた送信期間の設定例を示すグラフ（ｂ）である。 第２実施形態の変形例（その１）にてエリアの分割方法を示す鳥瞰図である。 第２実施形態の変形例（その１）にて危険度の検出例を示す鳥瞰図である。 エリアと危険度（平均走行速度、交通量）との関係を示す説明図である。 第２実施形態の変形例（その２）にてエリアの分割方法を示す鳥瞰図である。 路側パケット受信処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例にて車側パケット受信処理を示すフローチャート（ａ）、および位置・送信期間情報テーブルを示す構成図（ｂ）である。 従来構成の通信システムの概要を示す鳥瞰図である。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。なお本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［第１実施形態の構成］
図１（ａ）は本発明が適用された通信システム１の概略構成を示すブロック図である。また、図１（ｂ）は、通信システム１を構成する地上設備２０（路側通信装置）の概略構成を示すブロック図である。

通信システム１は、道路を走行する複数の車両にそれぞれ搭載された車載通信装置１０（１０ａ、１０ｂ等）、および道路側に配置された地上設備２０が互いに無線通信可能とされている。特に、本実施形態の通信システム１では、地上設備２０が車載通信装置１０に対してデータを送信する送信タイミングを指定する報知情報を送信し、車載通信装置１０がこの報知情報に基づく送信タイミングでデータを送信する。ここで、地上設備２０において電波を送受信するためのアンテナは、見通しがよい交差点の中央部分に配置されているものとする。

車載通信装置１０は、図１（ａ）に示すように、通信コントローラ１１と位置把握装置１２と、送受信機１３とを備えている。位置把握装置１２は、自車両の絶対的な位置を把握するための構成とされており、例えば、ＧＰＳ受信機として構成されている。なお、位置把握装置１２は、ジャイロや慣性走行装置によるもの、地上に設置されたビーコンやレスポンダによるもの、地上設備からの電波誘導によるもの、或いは周囲の風景画像の認識によるもの等、として構成されていてもよいし、これらの任意の組み合わせとして構成されていてもよい。

送受信機１３は、周知の通信モジュールとして構成されており、通信コントローラ１１による指令に従って、他の車載通信装置１０との通信や、地上設備２０との通信を実施する。

通信コントローラ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従った処理を実施する。特に、本実施形態の通信コントローラ１１は、位置把握装置１２によって検出された自車両の位置と送受信機１３を介して入力される各種信号に応じて、自車両の位置や走行速度等を含む車両情報を他の車載通信装置１０や地上設備２０に送信する処理（後述する車側パケット送信処理や車側パケット受信処理等）を実施する。

次に、地上設備２０は、図１（ｂ）に示すように、制御部２１と、位置条件・送信期間情報記憶部２２と、信号送受信部２３と、を備えている。位置条件・送信期間情報記憶部２２は、後述する位置・送信期間情報テーブルが記録されている。

信号送受信部２３は、車載通信装置１０の送受信機１３と同様の構成とされており、各車載通信装置１０との通信を行う。
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従った処理を実施する。特に、制御部２１は、各車載通信装置１０がデータを送信するタイミングを示す報知情報を生成し、この報知情報を含む信号を各車載通信装置１０に対して送信する。

［第１実施形態の処理］
図２（ａ）は、地上設備２０の制御部２１が実行する路側パケット送信処理を示すフローチャートである。路側パケット送信処理は、繰り返し起動される処理であって、報知情報を生成し、送信する処理である。

詳細には、図２（ａ）に示すように、まず、地上設備２０によるパケット送信要求の有無を判定する（Ｓ１１０）。なお、報知情報は、所定周期（例えば１００ｍｓ）以内毎に送信される。パケット送信要求がなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理を繰り返す。

また、パケット送信要求があれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、位置条件・送信期間情報記憶部２２から位置・送信期間情報テーブルを読み込み（Ｓ１２０：タイミングデータ生成手段）、報知情報を生成する（Ｓ１３０：タイミングデータ生成手段）。

ここで、報知情報には、図２（ｂ）に示すように、送信元の地上設備２０を特定するための情報である地上設備ＩＤ、送信元の地上設備２０の位置を特定するための地上設備位置情報、および位置・送信期間情報テーブルが含まれている。位置・送信期間情報テーブルでは、特定の交差点（地上設備２０が配置された交差点）に接続される複数の道路を複数のグループに振り分け、このグループ毎にエリア（分割領域）が設定されており、エリア毎に異なる送信期間が設定されている。

位置・送信期間情報テーブルは、例えば、図３（ａ）に示すように、各エリアを特定するための情報であるエリアＩＤ（１〜Ｇ）、位置条件（ここでは交差点に繋がる各道路を個別に特定するための情報であり、例えば交差点中心を基準とした方位の範囲などを示す。Ｘ₁〜Ｘ_G）、送信期間情報（Ｔ₁〜Ｔ_G）が含まれている。特に、本実施形態では、交差点に接続される道路毎にエリア、位置条件、送信期間が設定されている。

例えば、交差点に４方向から道路が接続された十字路である場合には、Ｇ＝４としてエリア、位置条件、送信期間が設定される（図４（ａ）参照）。また、交差点に３方向から道路が接続されたＴ字路である場合には、Ｇ＝３としてエリア、位置条件、送信期間が設定される（図４（ｂ）参照）。

また、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＣＳＭＡ／ＣＡ方式で各装置間の通信が実施され、エリアｇ（ｇ＝１〜Ｇ）における送信開始タイミングｔ_gは下記（１）式で与えられる。

なお、ＳＩＦＳは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される最短のフレーム間隔を示す。
そして、エリアｇ＋１における送信開始タイミングｔ_g+1をエリアｇにおける送信終了タイミングとして、各エリアにおける送信期間情報Ｔｇ（送信開始タイミングおよび送信終了タイミング）が設定される。

なお、図３（ｂ）に示すように、１サイクルにおける時分割フレーム長Ｔは、路車間通信期間Ｔ_I（地上設備２０がデータ送信する期間）と車車間通信期間Ｔ_v（車載通信装置１０がデータを送信する期間）とからなる。そして、路車間通信期間Ｔ_Iは車車間通信期間Ｔ_vの前に設定されているので、送信期間情報（Ｔ₁〜Ｔ_G）は、路車間通信期間Ｔ_Iだけ遅れたタイミングが起点に設定される。

続いて、報知情報をパケット送信する（Ｓ１４０：タイミングデータ送信手段）。なお、報知情報は、独立した情報として送信されてもよいし、地上設備２０が車載通信装置１０に対して交通情報等の情報を配信する際に付加される情報として送信されてもよい。

そして、地上設備２０からパケット送信を行う通信が終了したか否かを判定する（Ｓ１５０）。通信が終了していなければ（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理に戻る。通信が終了していれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、路側パケット送信処理を終了する。

次に、地上設備２０から受けた報知情報に対応した車載通信装置１０による処理について、図５を用いて説明する。図５は車側パケット受信処理を示すフローチャートである。
車側パケット受信処理は、繰り返し起動される処理であって、受信した報知情報を登録するための処理である。車側パケット受信処理では、まず、受信パケットの有無を判定する（Ｓ２１０）。受信パケットがなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２１０の処理を繰り返す。

また、受信パケットがあれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、受信パケットに報知情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ２２０）。報知情報が含まれていれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、報知情報をＲＡＭ等のメモリに登録し（Ｓ２４０）、Ｓ２５０の処理に移行する。

また、報知情報が含まれていなければ（Ｓ２２０：ＮＯ）、直ちにＳ２５０の処理に移行し、報知情報以外の受信データを処理する（Ｓ２５０）。この処理では、例えば、地上設備２０から送信された交通情報等の各種情報や、他の車載通信装置１０から送信された他車両の位置や速度の情報を含む車両情報等を、情報毎に整理して記録する処理等を行う。

続いて、データの受信を行う通信が終了したか否かを判定する（Ｓ２６０）。通信が終了していなければ（Ｓ２６０：ＮＯ）、Ｓ２５０の処理に戻る。通信が終了していれば（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、車側パケット受信処理を終了する。

次に、車載通信装置１０からデータを送信する際の処理について図６を用いて説明する。図６（ａ）は車側パケット送信処理を示すフローチャート、図６（ｂ）は車側パケット送信処理のうちの送信開始時刻決定処理を示すフローチャートである。

車側パケット送信処理は、車載通信装置１０の電源が投入されると開始され、その後繰り返し実施される処理であって、まず、パケット送信要求の有無を判定する（Ｓ３１０）。パケット送信要求がなければ（Ｓ３１０：ＮＯ）、Ｓ３１０の処理を繰り返す。

また、パケット送信要求があれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、地上設備２０からの報知情報がＲＡＭ等のメモリに登録されているか否かを判定する（Ｓ３２０：タイミングデータ抽出手段）。報知情報が登録されていなければ（Ｓ３２０：ＮＯ）、直ちにＳ３４０の処理に移行し任意のタイミングでパケット送信を行う。

また、報知情報が登録されていれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、後述する送信開始時刻決定処理を実施することで、報知情報に基づく送信開始時刻を設定し（Ｓ３３０）、設定された送信開始時刻になるとパケット送信を行う（Ｓ３４０）。

そして、車載通信装置１０からパケット送信を行う通信が終了したか否かを判定する（Ｓ３５０）。通信が終了していなければ（Ｓ３５０：ＮＯ）、Ｓ３４０の処理に戻る。また、通信が終了していれば（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、車側パケット送信処理を終了する。

なお、車側パケット送信処理において、地上設備２０からの報知情報が登録されていない場合（Ｓ３２０：ＮＯ）には、Ｓ３１０の処理に戻るようにしてもよい。
次に、送信開始時刻決定処理では、図６（ｂ）に示すように、位置把握装置１２から自身の位置情報を取得する（Ｓ４１０：位置情報取得手段）。そして、受信済みの報知情報を読み込み（Ｓ４２０：タイミングデータ抽出手段）、自車両の位置情報と報知情報に含まれる位置条件とから自車両の存在エリアを特定する（Ｓ４３０：タイミング設定手段）。例えば、自車両及び地上設備の位置情報が緯度及び経度で、報知情報に含まれる位置条件が交差点中心を基準とした方位の範囲である場合、自車両と地上設備の緯度・経度に基づいて地上設備を基準とした自車両の方位を特定し、特定された方位が含まれる位置条件に対応付けられたエリアを自車両の存在エリアと特定する。

また、存在エリアに対応する送信期間情報（送信可能の時間帯）を特定し（Ｓ４４０：タイミング設定手段）、送信開始時刻（現在時刻から送信期間開始までの時間）を算出する（Ｓ４５０：タイミング設定手段）。このような処理が終了すると、送信開始時刻決定処理を終了する。

［第１実施形態による効果］
以上のように詳述した通信システム１において、地上設備２０の制御部２１は、自身の通信可能領域を方位に従って複数に分割したそれぞれのエリアに対して異なるデータの送信タイミングを対応付けた報知情報を通信可能領域に対して送信する。そして、車載通信装置１０の通信コントローラ１１は、他車両に搭載された車載通信装置または地上設備２０から送信されたデータを受信し、データに報知情報が含まれる場合、報知情報を抽出し、また、自車両の位置を特定するための位置特定情報を取得する。そして、位置特定情報により特定される自車両の位置が複数のエリアうちの何れにこの該当するかを検出し、報知情報に基づいて、自車両の位置がこの該当するエリアに対応付けられた送信タイミングを、自身から送信すべきデータである車両データを送信する際のタイミングとして設定する。

このような通信システム１によれば、方位によって車載通信装置１０からの送信タイミングを設定するので、設定されたタイミングで各車両が車両データを送信すれば、異なる方位から送信される車両データが互いに干渉しないようにすることができる。よって、建物等の遮蔽物が存在する場合であっても、良好な通信を行うことができるようにする。

また、上記通信システム１においては、特定の交差点に接続される複数の道路を複数のグループに振り分け、このグループ毎にエリアが設定されている。このような通信システム１によれば、グループ毎に異なる送信タイミングを設定することができる。

また、上記通信システム１において報知情報では、交差点に接続される道路毎にエリアが設定されている。このような通信システム１によれば、交差点に接続される１つ１つの道路上には遮蔽物がほとんど存在することがないことを鑑みて、交差点に接続される道路毎にエリアを設定しているので、確実に良好な通信を行うことができる。

また、上記通信システム１において、車載通信装置１０間の通信は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で実施されている。このような通信システム１によれば、各車載通信装置１０からの信号が衝突することなく良好に通信を行うことができる。

［第１実施形態の変形例］
上記第１実施形態の通信システム１における通信方式は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式としたが、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に限らず、信号の衝突をしないように制御する方式、または信号が衝突したときに再送する方式等を採用することができる。また、上記第１実施形態では、交差点に接続される道路毎に異なるエリア（グループ）を割り当てたが、交差点に接続される道路をいくつかの組として同じエリアに割り当ててもよい。

例えば、図７（ａ）に示すように、交差点に接続される対向する道路を同エリアに設定するとよい。この場合の位置・送信期間情報テーブルでは、図７（ｂ）に示すように、グループＡに属する道路と、この道路に対向するグループＣに属する道路とをエリア（エリアＩＤ）１に設定し、グループＢに属する道路と、この道路に対向するグループＤに属する道路とをエリア（エリアＩＤ）２に設定する。

このような通信システム１によれば、交差点に接続される対向する道路同士は見通しがよく遮蔽物が存在しない場合が多いことを鑑みて、交差点に接続される対向する道路を同グループに設定にするので、車載通信装置１０は、同グループに属する他の車載通信装置１０の通信状態を良好に把握することができる。

また、図８（ａ）に示すように、車載通信装置１０同士の通信を遮蔽する建物等に遮蔽物の位置によっては、交差点に接続される複数の道路のうち隣接する複数の道路を同エリアに設定してもよい。ただし、交差点に接続される複数の道路のうち、各道路間に遮蔽物が存在しない隣接する複数の道路を同エリアに設定する。

この場合の位置・送信期間情報テーブルでは、図８（ｂ）に示すように、グループＡに属する道路と、この道路に隣接するグループＢに属する道路とをエリア（エリアＩＤ）１に設定し、グループＣに属する道路と、この道路に隣接するグループＤに属する道路とをエリア（エリアＩＤ）２に設定する。

このような通信システム１によれば、同時にデータを送信する可能性がある車載通信装置１０同士が建物等の遮蔽物によって互いの通信状態が把握できない状況にならないように遮蔽物の位置に応じてエリアを設定することができる。そして、各道路間に遮蔽物が存在しなければ、隣接する道路であっても同じグループに設定することができ、良好に通信を行うことができる。

また、上記通信システム１においては、図９（ａ）に示すように、地上設備２０または特定の交差点までの距離に応じて、さらに細分化されたエリアが設定されていてもよい。この場合の位置・送信期間情報テーブルでは、図９（ｂ）に示すように、各グループに属する道路を閾値Ｄｔｈで区分し、区分された各領域について、エリアが設定される。

このような通信システム１によれば、エリアをさらに細分化するので、データの衝突をより抑制することができる。
［第２実施形態］
次に、別形態の通信システムについて説明する。本実施形態（第２実施形態）以下の実施形態では、第１実施形態の通信システム１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態の通信システム１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１０は第２実施形態の通信システム２の概要を示す、交差点の鳥瞰図である。第２実施形態の通信システムでは、地上設備２０に事故情報ＤＢ２５が備えられている。この事故情報ＤＢ２５では、エリア毎に危険度Ｒが対応付けられている。

第２実施形態の地上設備２０（制御部２１のＣＰＵ）では、図１１（ａ）に示す送信期間情報設定処理を実施する。送信期間情報設定処理は、地上設備２０がパケット送信する度、危険度が更新される度等、任意のタイミングで実施される。

送信期間情報設定処理では、図１１（ａ）に示すように、まず、各エリアに設定された危険度を事故情報ＤＢ２５から取得する（Ｓ５１０：分割領域危険度取得手段）。ここで、危険度Ｒは、図１１（ｂ）に示すように、交通事故発生件数が増加するに連れて危険度Ｒが段階的に高くなるように設定されている。

なお、危険度Ｒの情報は、交差点毎に事故情報ＤＢ２５に記録された固定値としての情報であってもよいし、時間帯毎に変更されたり、最新の情報が外部指令によって更新されたりしてもよい。このようにして、図１２（ａ）に示すように、交通事故発生件数に応じた値がエリアｇの危険度Ｒとして設定される。

続いて、送信期間を算出する（Ｓ５２０：タイミングデータ生成手段、危険度推定手段）。この処理では、危険度の比に応じて車車間通信期間Ｔ_vを分割する。

例えば、図１２（ａ）に示すように、エリア１〜４の危険度が順に３，１，２，１であるとすると、図１２（ｂ）に示すように、送信期間の長さの比も、順に３：１：２：１となる。続いて、設定された送信期間をＲＡＭ等のメモリに記憶させ（Ｓ５３０：タイミングデータ生成手段）、送信期間情報設定処理を終了する。

このような上記通信システム２においては、エリア毎に交通事故が発生する確率を表す危険度が高くなるに連れて車両データを送信するための送信期間の割合が大きくなるように各エリアに対する送信タイミングが対応付けられる。

このような通信システム２によれば、危険度が高いエリアから送信される車両データを送信するための送信期間が、危険度が低いエリアの送信期間よりも長く設定されるので、危険度が高いエリアから送信される車両データ同士の衝突を防止しやすくすることができる。また、車両データ同士の衝突が生じたとしても、送信期間が長く設定されているので、送信期間内に再送が完了する可能性が高くなる。よって、より安全に寄与することができる。

［第２実施形態の変形例］
第２実施形態のように、危険度を利用する際には、図１３に示すように、各エリアにおいて車両の有無や台数を検知する車両感知器２４ａ〜２４ｄを交差点手前の領域に備えておき、この車両感知器２４ａ〜２４ｄによる検知結果を利用して危険度を動的に設定するようにしてもよい。

この場合、危険度および車車間通信期間は、例えば、下記の手順で設定される。

なお、第１当事者とは、交通事故が発生した場合において、最初に交通事故に関与した車両等（自転車や歩行者を含む）のうちの最も過失の重いものを示す。
例えば、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）の例では、道幅が広い優先道路と、道幅が狭い非優先道路との交差点を想定して第１当事者になる可能性がある車両の数をそれぞれ検知している。図１４（ａ）に示す例では、出会い頭衝突事故が起こると仮定した場合、第１当事者がエリア２（ｇ＝２）に位置し、第２当事者がエリア１（ｇ’＝１）に位置することを示す。

また、図１４（ｂ）に示す例では、右折時衝突事故（右直事故）が起こると仮定した場合、第１当事者がエリア３（ｇ＝３）に位置し、第２当事者がエリア１（ｇ’＝１）に位置することを示す。さらに、図１３（ｃ）に示す例では、左折時衝突事故（追突事故）が起こると仮定した場合、第１当事者、第２当事者ともに、エリア３（ｇ＝３）に位置することを示す。

次に、動的に危険度を設定する例としては、図１５（ａ）に示すように、各エリアを走行する車両の平均速度を検出し、この平均速度を危険度として設定してもよい。この場合、平均速度に応じて車車間通信期間Ｔ_vを分割するようにしてもよい。

なお、平均速度に換えて、各エリアを走行する車両速度の最大値や、車両数（所定の閾値以上の速度の車両の数）等に応じて危険度を設定してもよい。また、エリア毎の送信期間が極端に短くならないようにするために、送信期間情報（Ｔ₁〜Ｔ_G）には下限値を設けておいてもよい。

また、地上設備２０は、隣接する地上設備２０と危険度に関する情報を交換し、危険度を設定する際に利用してもよい。詳細には、図１６に示すように、隣接する交差点の各エリアにおいてそれぞれ車両感知器を備えておき、この車両感知器による検知結果を利用して危険度を動的に設定するようにしてもよい。

図１６に示すエリア配置の場合、図面上部の交差点におけるエリア３、および図面下部の交差点におけるエリア１’は繋がった道路であるため、一方の交通量が分かれば他方の交通量が予測可能である。このような場合には、例えば、路側パケット送信処理の際に、報知情報として自身が検知した危険度の情報も送信し、他の地上設備から送信された危険度の情報を受信するために、図１７に示すような路側パケット受信処理を実施すればよい。

なお、危険度の情報としては、例えば図１５（ｂ）、図１５（ｃ）に示すような、各交差点における各エリアの交通量の情報が交換される。路側パケット受信処理では、図１７に示すように、まず、受信パケットの有無を判定する（Ｓ６１０）。受信パケットがなければ（Ｓ６１０：ＮＯ）、Ｓ６１０の処理を繰り返す。

また、受信パケットがあれば（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、受信データを処理する（Ｓ６６０：隣接危険度取得手段）。この処理では、例えば、他の地上設備２０から送信された交通量の情報をＲＡＭ等のメモリに記録する処理等を行う。

続いて、データの受信を行う通信が終了したか否かを判定する（Ｓ６７０）。通信が終了していなければ（Ｓ６７０：ＮＯ）、Ｓ６１０の処理に戻る。通信が終了していれば（Ｓ６７０：ＹＥＳ）、路側パケット受信処理を終了する。

このような構成において、報知情報を作成する際（Ｓ１３０）には、下記のようにして各エリアにおける車車間通信期間を設定する。

つまり、自身が属する交差点における危険度と、隣接する交差点における危険度とのうちの危険度が高い方を採用することで、危険度が将来的に上昇することを予測し、予測後の危険度で通信を制御することができる。

次に、上記通信システムにおいて報知情報には、報知情報を有効とする範囲を示す有効範囲に関する情報（図１８（ｂ）に示す位置制限情報）が含まれており、車載通信装置１０の通信コントローラ１１は、自身の位置が有効範囲外である場合に、この報知情報に基づく車両データの送信を禁止するようにしてもよい。なお、位置制限情報には、報知情報を有効とする有効領域の範囲を示す情報（例えば、交差点からの距離等）の情報が含まれている。

このような構成を具体的に実現するためには、図１８（ａ）に示すような車側パケット受信処理を実施するとよい。図１８（ａ）に示す車側パケット受信処理では、前述の車側パケット受信処理において、Ｓ２２０およびＳ２４０の間にてＳ２３０の処理を実施する。すなわち、受信したパケットに報知情報が含まれている場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、自車両の位置が報知情報に含まれる位置制限情報にて設定される有効領域の範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２３０：送信禁止手段）。

有効領域の範囲内であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、報知情報を登録する（Ｓ２４０）。また、有効領域の範囲外であれば（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２１０の処理に戻る。
このような通信システム１によれば、報知情報を有効とする範囲を設定することができる。よって、複数の地上設備２０が比較的近距離に配置されており、車載通信装置１０が複数の地上設備２０と通信可能な場合であっても、何れかの地上設備２０によって指定された送信タイミングで通信を行うことができるので、データの衝突の頻度を低減することができる。

１…通信システム、２…通信システム、１０…車載通信装置、１１…通信コントローラ、１２…位置把握装置、１３…送受信機、２０…地上設備、２１…制御部、２２…位置条件・送信期間情報記憶部、２３…信号送受信部、２４…車両感知器、２５…事故情報ＤＢ。

Claims (14)

1. 車両に搭載された車載通信装置と、路側に配置され前記車載通信装置と通信可能な路側通信装置と、を備えた通信システムであって、
   前記路側通信装置は、
   自身の通信可能領域を方位に従って複数に分割したそれぞれの分割領域に対して異なるデータの送信タイミングを対応付けたタイミングデータを前記通信可能領域に対して送信するタイミングデータ送信手段、を備え、
   前記車載通信装置は、
   他車両に搭載された車載通信装置または前記路側通信装置から送信されたデータを受信し、前記データに前記タイミングデータが含まれる場合、該タイミングデータを抽出するタイミングデータ抽出手段と、
   自車両の位置を特定するための位置特定情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記位置特定情報により特定される自車両の位置が複数の分割領域のうちの何れに該当するかを検出し、前記タイミングデータに基づいて、自車両の位置が該当する分割領域に対応付けられた送信タイミングを、自身から送信すべきデータである車両データを送信する際のタイミングとして設定するタイミング設定手段と、
   を備えたことを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、特定の交差点に接続される複数の道路を複数のグループに振り分け、該グループ毎に前記分割領域が設定されていること
   を特徴とする通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記交差点に接続される道路毎に前記分割領域が設定されていること
   を特徴とする通信システム。
4. 請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記車載通信装置同士の通信を遮蔽する遮蔽物の位置に応じて前記複数の道路を複数のグループに振り分け、該グループ毎に前記分割領域が設定されていること
   を特徴とする通信システム。
5. 請求項４に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記交差点に接続される対向する道路が同グループに設定されていること
   を特徴とする通信システム。
6. 請求項４に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記交差点に接続される複数の道路のうち、各道路間に遮蔽物が存在しない隣接する複数の道路が同グループに設定されていること
   を特徴とする通信システム。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記路側通信装置または特定の交差点までの距離に応じて、さらに細分化された分割領域が設定されていること
   を特徴とする通信システム。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記タイミングデータは、前記分割領域毎に交通事故が発生する確率を表す危険度が高くなるに連れて車両データを送信するための送信期間の割合が大きくなるように各分割領域に対する送信タイミングが対応付けられていること
   を特徴とする通信システム。
9. 請求項８に記載の通信システムにおいて、
   前記路側通信装置は、
   前記分割領域毎の危険度を取得する分割領域危険度取得手段と、
   取得した危険度に応じて前記送信タイミングを設定したタイミングデータを生成するタイミングデータ生成手段と、
   を備え、
   前記タイミングデータ送信手段は、前記タイミングデータ生成手段によって生成されたタイミングデータを送信すること
   を特徴とする通信システム。
10. 請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
    当該路側通信装置の通信可能領域に隣接する他の路側通信装置による通信可能領域内における危険度を表す隣接危険度を取得する隣接危険度取得手段と、
    前記隣接危険度に基づいて、前記分割領域毎の危険度を推定する危険度推定手段と、
    を備えたことを特徴とする通信システム。
11. 請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
    前記車載通信装置間の通信は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で実施されること
    を特徴とする通信システム。
12. 請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
    前記タイミングデータには、当該タイミングデータを有効とする範囲を示す有効範囲に関する情報が含まれており、
    前記車載通信装置は、自身の位置が前記有効範囲外である場合に、このタイミングデータに基づく車両データの送信を禁止する送信禁止手段、を備えたこと
    を特徴とする通信システム。
13. 自身の通信可能領域を方位に従って複数に分割したそれぞれの分割領域に対して異なるデータの送信タイミングを対応付けたタイミングデータを前記通信可能領域に対して送信する、路側に配置された路側通信装置、と通信可能な、車両に搭載された車載通信装置であって、
    当該車載通信装置は、請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の通信システムを構成する車載通信装置として構成されたこと
    を特徴とする車載通信装置。
14. 自身の位置に対して設定された送信タイミングでデータの送信を行う車載通信装置と通信可能な路側に配置された路側通信装置であって、
    当該路側通信装置は、請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の通信システムを構成する路側通信装置として構成されたこと
    を特徴とする路側通信装置。