JP2016103665A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ駆動の無線装置の消費電力を低減する技術を提供する。【解決手段】通信部１１０は、パケット信号を送信するとともに、他の無線装置によって送信されたパケット信号を受信する。判定部１１４は、センサからの測定結果を取得する。決定部１１６は、判定部１１４において取得した測定結果と、通信部１１０において受信したパケット信号との組合せをもとに、予め規定された複数の動作モードからいずれかを選択する。決定部１１６は、選択した動作モードにて通信部１１０を動作させる。【選択図】図５

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信する携帯用端末装置に関する。

携帯電話機などの携帯情報端末装置において、着信時の状況を考慮して複数種類の待受けモードが用意されている。一般的には、待受けモードを選択して設定するために、ユーザによる操作が必要になる。これにより、ユーザにとっては操作が面倒になるとともに、切替を忘れることによる不都合が生じる。そのため、状況に応じて変化する複数種類の条件のいずれかを決定条件として、動作モードをいずれかに決定することがなされる。複数種類の条件のうち優先順位の高い条件から順に決定条件とし、優先順位の高い条件により動作モードを決定できない場合には、順次、優先順位の低い条件を決定条件として、動作モードがいずれかに決定される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−５７５２５号公報

ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）では、車両に搭載された車載用端末装置間において車車間通信が実行されるとともに、交差点等に設置された基地局装置から車載用端末装置へ路車間通信も実行される。さらに、歩行者が携帯している携帯用端末装置と車両に搭載されている端末装置の間の歩車間通信も実行される場合がある。携帯用端末装置は、一般的にバッテリ駆動であるので、低消費電力化が求められる。

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、バッテリ駆動の無線装置の消費電力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無線装置は、パケット信号を送信するとともに、他の無線装置によって送信されたパケット信号を受信する通信部と、センサからの測定結果を取得する取得部と、取得部において取得した測定結果と、通信部において受信したパケット信号との組合せをもとに、予め規定された複数の動作モードからいずれかを選択する制御部とを備える。制御部は、選択した動作モードにて通信部を動作させる。

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、バッテリ駆動の無線装置の消費電力を低減できる。

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。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、図１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１の車両に搭載された車載用端末装置の構成を示す図である。 図１の歩行者に携帯された携帯用端末装置の構成を示す図である。 図５の判定部において設定された条件を示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、図５の第１判定部における判定される状態を示す図である。 図８（ａ）−（ｂ）は、図５の第２判定部における判定される状態を示す図である。 図９（ａ）−（ｃ）は、図５の第３判定部における判定される状態を示す図である。 図５の第４判定部、第５判定部における判定される状態を示す図である。 図１１（ａ）−（ｂ）は、図５の第６判定部における判定される状態を示す図である。 図５の決定部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。 図５の決定部に記憶された別のテーブルのデータ構造を示す図である。 図５の判定部による歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。 図５の判定部による別の歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。 図５の判定部によるさらに別の歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。ＩＴＳとも呼ばれる通信システムは、車車間通信、路車間通信、歩車間通信を含む。ＩＴＳは、例えば、７００ＭＨｚ帯高度道路交通システムの標準規格（一般社団法人電波産業会）に規定されている。通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、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。一方、ＩＴＳでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。

つまり、車車間通信として、車載用端末装置は、車両の速度あるいは位置等の情報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、他の車載用端末装置は、パケット信号を受信するとともに、前述の情報をもとに車両の接近等を認識する。歩車間通信として、携帯用端末装置は、歩行者の速度や位置等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。車載用端末装置は、携帯用端末装置から送信されたパケットを受信するとともに、前述の情報をもとに歩行者の接近等を認識する。ここで、路車間通信と車車間・歩車間通信との干渉を低減するために、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ド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。車載用端末装置や携帯用端末装置は、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（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ブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間・歩車間通信とが時間分割多重される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない車載用端末装置や携帯用端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する車載用端末装置や携帯用端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。

次に、本実施例の概略を説明する。以下では、車載用端末装置と携帯用端末装置とを区別せずに「端末装置」ということもあり、車載用端末装置と携帯用端末装置とを総称して「端末装置」ということもある。例えば、携帯用端末装置は、バッテリ駆動である。ここでは、携帯用端末装置の低消費電力化を目的として、車載用端末装置と比較して携帯用端末装置の処理の簡易化が求められる。例えば、車載用端末装置は、制御情報を転送するが、携帯用端末装置は、制御情報を転送しない。また、携帯用端末装置は、複数の動作モードを予め規定し、状況に応じて動作モードを切りかえる。動作モードを選択するために、通信システムにおいて受信したパケット信号と、センサでの測定結果との組合せを使用する。以下では、携帯用端末装置を使用する場合であっても、車車間通信、路車間通信ということもあり、ブロードキャスト送信あるいは報知を送信ということもある。

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９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、車載用端末装置１４が搭載されている。また、歩行者１６は、携帯用端末装置１８を持つ。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、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、第９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊ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。第９車両１２ｉと第１０車両１２ｊのみエリア外２１４に存在し、それ以外の車両はエリア２１２内に存在する。

通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。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（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から受信した信号、あるいは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、フレーム中の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。路車送信期間において、複数のパケット信号が報知されることもある。また、パケット信号には、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。なお、パケット信号には、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する制御情報も含まれる。

車載用端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載され移動可能である。また、携帯用端末装置１８も、歩行者に携帯されて移動可能である。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、エリア２１２に存在すると推定する。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、エリア２１２に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８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。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、路車送信期間とは異なった期間である車車・歩車送信期間（以下、これも「車車送信期間」という）においてパケット信号を報知する。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。一方、車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、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。

図２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、ネットワーク通信部２８を含む。また、処理部２６は、フレーム規定部３２、選択部３４、生成部３６を含む。

ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８あるいは他の基地局装置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（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、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（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、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（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）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（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。

フレーム規定部３２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３２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３２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３２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３（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３（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。これは、車載用端末装置１４が報知に使用可能なサブフレームを複数時間多重することによってフレームが形成されているといえる。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１６である場合、６．２５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、１６以外であってもよい。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。

選択部３４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３４は、フレーム規定部３２にて規定されたフレームを受けつける。また、選択部３４は、図示しないインターフェイスを介して、選択したサブフレームに関する指示を受けつける。選択部３４は、指示に対応したサブフレームを選択する。これとは別に、選択部３４は、自動的にサブフレームを選択してもよい。その際、選択部３４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あるいは車載用端末装置１４からの復調結果を入力する。選択部３４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。選択部３４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３４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３４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３（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続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、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車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８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３（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３（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２に戻る。選択部３４は、選択したサブフレームの番号を生成部３６へ出力する。

生成部３６は、選択部３４から、サブフレームの番号を受けつける。生成部３６は、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パケット信号を生成する。ひとつの路車送信期間において複数のパケット信号が送信される場合、生成部３６は、それらを生成する。パケット信号は、制御情報、ペイロードによって構成されている。制御情報には、パケットの送信時刻、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれる。また、ペイロードには、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。これらのデータは、ネットワーク通信部２８によって、図示しないネットワーク２０２から取得される。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、ハードウエアとソフトウエア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４は、車両１２に搭載された車載用端末装置１４の構成を示す。車載用端末装置１４は、アンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４、処理部４６、制御部４８を含み、処理部４６は、タイミング特定部５０、転送決定部５６、取得部５８、通知部６０、生成部６２を含む。タイミング特定部５０は、抽出部５２、キャリアセンス部５４を含む。アンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４は、図２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。

車載用端末装置１４の変復調部４４、処理部４６は、図２で説明したＩＴＳの通信方式にしたがって、図示しない他の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８、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４４、処理部４６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。また、変復調部４４、処理部４６は、車車送信期間において、他の車載用端末装置１４および携帯用端末装置１８からのパケット信号を受信する。

抽出部５２は、変復調部４４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、図１のエリア２１２内に存在すると推定するとともに、基地局装置１０の時刻に車載用端末装置１４の時刻を同期させる。さらに、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。抽出部５２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、路車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３２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５２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。複数の基地局装置１０からパケットを受信する場合には、各々のパケットの路車送信期間が配置されたサブフレームが合成されたフレームを生成することになる。抽出部５２は、車車送信期間を選択する。抽出部５２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５４へ出力する。

一方、抽出部５２は、基地局の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５２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５２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５４に指示する。

キャリアセンス部５４は、抽出部５２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５４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５４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５４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５４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部５４は、抽出部５２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５４は、決定した送信タイミングを生成部６２へ通知する。

取得部５８は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、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、車載用端末装置１４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５８は、位置情報を生成部６２へ出力する。

転送決定部５６は、メッセージヘッダの転送を制御する。メッセージヘッダには、例えば、路車送信期間に関する情報が含まれる。転送決定部５６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、例えば、「２回転送」などに設定されているが、パケット信号が他の車載用端末装置１４へ送信されている場合には、転送回数を１回減らして「１回転送」の値に設定されている。転送決定部５６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、転送回数が最も多いメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部５６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５６は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６２へ出力する。その際、転送決定部５６は、転送回数を１減少させる。

生成部６２は、取得部５８から位置情報を受けつけ、転送決定部５６からメッセージヘッダを受けつける。生成部６２は、位置情報およびメッセージヘッダが含まれたパケット信号を生成する。さらに、生成部６２は、パケット信号に、パケット信号の送信元となる無線装置の種別を示すための情報（以下、「種別情報」という）を含める。ここでは、種別情報として、「車載用端末装置１４」であることを示した情報が含まれる。処理部４６は、キャリアセンス部５４において決定した送信タイミングにて、変復調部４４、ＲＦ部４２、アンテナ４０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。これは、車車・歩車通信に相当する。

通知部６０は、抽出部５２を介して、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、図示しない他の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８からのパケット信号を取得する。通知部６０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や歩行者１６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。さらに、通知部６０は、障害物検知情報、渋滞情報、灯色情報等も運転者へモニタやスピーカを介して通知する。

図５は、歩行者１６に携帯された携帯用端末装置１８の構成を示す。携帯用端末装置１８は、バッテリ駆動である。携帯用端末装置１８は、通信部１１０、センサ１１２、制御部７８を含む。通信部１１０は、アンテナ７０、ＲＦ部７２、変復調部７４、処理部７６を含み、処理部７６は、生成部８２、タイミング特定部８４、通知部９４を含み、タイミング特定部８４は、抽出部８６、キャリアセンス部９０を含む。また、センサ１１２は、ＧＰＳ１２０、加速度センサ１２２を含み、制御部７８は、判定部１１４と総称される第１判定部１１４ａ、第２判定部１１４ｂ、第３判定部１１４ｃ、第４判定部１１４ｄ、第５判定部１１４ｅ、第６判定部１１４ｆ、決定部１１６、クロック調節部１１８を含む。ここで、アンテナ７０、ＲＦ部７２、変復調部７４、取得部８０は、図４のアンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４、取得部５８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。

ＲＦ部７２、変復調部７４は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、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。ＲＦ部７２、変復調部７４は、フレームのうちの車車送信期間において、車載用端末装置１４からもパケット信号を受信する。前述のごとく、車載用端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号に格納された路車送信期間長等を転送するための機能を有する。

タイミング特定部８４、通知部９４、生成部６２は、図４のタイミング特定部５０、通知部６０、生成部６２と同様である。前述のごとく、携帯用端末装置１８は、メッセージヘッダを転送しないので、図４の転送決定部５６を含まない。このように通信部１１０は、パケット信号を送信するとともに、基地局装置１０、車載用端末装置１４、他の携帯用端末装置１８によって送信されたパケット信号を受信する。ＧＰＳ１２０は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信して、携帯用端末装置１８の存在位置を測位する。加速度センサ１２２は、加速度を測定する。ＧＰＳ１２０と加速度センサ１２２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。なお、センサ１１２は、図４の取得部５８に相当する。

判定部１１４は、センサ１１２からの測定結果として、ＧＰＳ１２０からの存在位置と、加速度センサ１２２からの加速度とを取得する。第１判定部１１４ａから第６判定部１１４ｆには、互いに異なった条件が設定されており、各判定部１１４は、センサ１１２からの測定結果が条件を満たしているか否かを判定する。図６は、判定部１１４において設定された条件を示す。判定部欄３００には、対象となる判定部１１４が示されており、条件欄３０２には、判定部１１４に対応した条件が示されている。例えば、第１判定部１１４ａに対する条件は、「歩行者の周辺に車両が存在しない」ことである。第２判定部１１４ｂから第６判定部１１４ｆの条件も、図６に示すように設定されている。

図７（ａ）−（ｂ）は、第１判定部１１４ａにおける判定される状態を示す。第１判定部１１４ａは、通信部１１０において受信したパケット信号に含まれた情報をもとに、「車両存在しない」あるいは「車両存在する」を判定する。ここでは、２種類の判定方法を説明する。図７（ａ）では、車載用端末装置１４からのパケット信号を受信した場合に、第１判定部１１４ａは、「車両存在する」と判定する。一方、Ｔ０秒間にわたって、車載用端末装置１４からのパケット信号を受信しない場合に、第１判定部１１４ａは、「車両存在しない」と判定する。なお、車載用端末装置１４からのパケット信号であるか否かは、パケット信号に含まれた種別情報をもとに判定される。図７（ｂ）では、車載用端末装置１４からのパケット信号がＸｄＢｍ以上の電力である場合に、第１判定部１１４ａは、「車両存在する」と判定する。一方、Ｔ０秒間にわたって、車載用端末装置１４からのパケット信号であって、かつＸｄＢｍ以上の電力のパケット信号を検出しない場合、第１判定部１１４ａは、「車両存在しない」と判定する。

図８（ａ）−（ｂ）は、第２判定部１１４ｂにおける判定される状態を示す。第２判定部１１４ｂは、センサ１１２からの測定結果をもとに、「○秒以上停止している」あるいは「歩行／走行している」を判定する。ここでは、２種類の判定方法を説明する。図８（ａ）では、歩行／走行判定時に、第２判定部１１４ｂは、「歩行／走行している」と判定する。一方、停止判定が○秒以上続いたときに、第２判定部１１４ｂは、「○秒以上停止している」と判定する。ここで、第２判定部１１４ｂは、加速度センサ１２２からの加速度をもとに、歩行／走行判定あるいは停止判定を実行する。この判定の具体例は後述する。図８（ｂ）では、停止判定が△秒中□秒未満存在したときに、第２判定部１１４ｂは、「歩行／走行している」と判定する。一方、停止判定が△秒中□秒以上存在したときに、第２判定部１１４ｂは、「○秒以上停止している」と判定する。

図９（ａ）−（ｃ）は、第３判定部１１４ｃにおける判定される状態を示す。第３判定部１１４ｃは、センサ１１２からの測定結果をもとに、「建物内、地下街に存在する」あるいは「建物内、地下街に存在しない」を判定する。ここでは、３種類の判定方法を説明する。図９（ａ）では、捕捉衛星数がｘ個以上である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在しない」と判定する。一方、捕捉衛星数がｘ個未満である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在する」と判定する。ここで、第３判定部１１４ｃは、ＧＰＳ１２０が存在位置を取得した際の捕捉衛星数を使用する。

図９（ｂ）では、受信電力上位ｙ個の平均受信電力がｚ［ｄＢｍ］以上である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在しない」と判定する。一方、受信電力上位ｙ個の平均受信電力がｚ［ｄＢｍ］未満である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在する」と判定する。ここで、第３判定部１１４ｃは、ＧＰＳ１２０が存在位置を取得した際の受信電力を使用する。図９（ｃ）は、図９（ａ）と図９（ｂ）との組合せに相当する。捕捉衛星数がｘ個以上である場合、あるいは受信電力上位ｙ個の平均受信電力がｚ［ｄＢｍ］以上である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在しない」と判定する。一方、捕捉衛星数がｘ個未満である場合、かつ受信電力上位ｙ個の平均受信電力がｚ［ｄＢｍ］未満である場合に、第３判定部１１４ｃは、「建物内、地下街に存在する」と判定する。

図１０は、第４判定部１１４ｄ、第５判定部１１４ｅにおける判定される状態を示す。第４判定部１１４ｄ、第５判定部１１４ｅは、センサ１１２からの測定結果をもとに、「歩行者が学校・公園・テーマパーク・遊園地・カフェテリア・歩道橋・ペデストリアンデッキなど、サービス不要な位置に存在する」あるいは「歩行者が学校・公園・テーマパーク・遊園地・カフェテリア・歩道橋・ペデストリアンデッキなど、サービス不要な位置に存在しない」を判定する。存在位置とマップマッチングにより、当該場所以外にいると判定されたとき、第５判定部１１４ｅは、「歩行者が学校・公園・テーマパーク・遊園地・カフェテリア・歩道橋・ペデストリアンデッキなど、サービス不要な位置に存在しない」と判定する。存在位置とマップマッチングにより、当該場所にいると判定されたとき、第５判定部１１４ｅは、「歩行者が学校・公園・テーマパーク・遊園地・カフェテリア・歩道橋・ペデストリアンデッキなど、サービス不要な位置に存在する」と判定する。ここで、マップマッチングのために、第４判定部１１４ｄ、第５決定部１１６ｅは、学校等の位置情報が示されたマップ情報を予め記憶し、受けつけた存在位置とマップ情報を比較する。

図１１（ａ）−（ｂ）は、第６判定部１１４ｆにおける判定される状態を示す。第６判定部１１４ｆは、センサ１１２からの測定結果をもとに、「乗車している」あるいは「乗車していない」を判定する。ここでは、２種類の判定方法を説明する。図１１（ａ）では、乗車判定時に、第６判定部１１４ｆは、「乗車している」と判定する。一方、非乗車判定時に、第６判定部１１４ｆは、「乗車していない」と判定する。第６判定部１１４ｆは、第２判定部１１４ｂと同様に、加速度センサ１２２からの加速度をもとに、乗車判定あるいは非乗車判定を実行する。この判定の具体例は後述する。図１１（ｂ）では、停止判定が△秒中□秒未満存在したときに、第６判定部１１４ｆは、「乗車していない」と判定する。一方、停止判定が△秒中□秒以上存在したときに、第６判定部１１４ｆは、「乗車している」と判定する。

決定部１１６は、各判定部１１４からの判定結果を受けつける。さらに、決定部１１６は、携帯用端末装置１８における複数の動作モードを予め規定する。決定部１１６は、複数の動作モードとして、連続動作、間欠動作、停止を少なくとも規定する。連続動作では、通信部１１０が受信処理、送信処理を断続的に実行する。なお、送信処理を実行するタイミングにおいて、送信すべきパケット信号が存在しない場合、送信処理が実行されなくてもよい。また、受信処理を実行するタイミングにおいて、受信すべきパケット信号が存在しない場合、待ち受け動作が実行されればよい。間欠動作では、通信部１１０が、受信処理および送信処理を実行する期間、停止する期間を交互に実行する。そのため、間欠動作において受信処理あるいは送信処理を実行している期間は、連続動作において受信処理あるいは送信処理を実行している期間よりも低い頻度で出現する。

図１２は、決定部１１６に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。第１判定部欄３１０から第６判定部欄３１８には、各判定部１１４における判定結果が示されている。ここで、「○」は条件を満足する場合に相当し、「×」は条件を満足しない場合に相当する。動作モード欄３２０には、各判定結果の組合せに応じた動作モードが示されている。なお、「ＯＦＦ」は、停止に相当する。図５に戻る。このように、決定部１１６は、測定結果と、パケット信号に含まれた種別情報との組合せをもとに、複数の条件をすべて考慮することによって、予め規定された複数の動作モードからいずれかを選択する。具体的に説明すると、決定部１１６は、測定結果をもとに、停止あるいは動作を選択し、動作を選択した場合に、パケット信号に含まれた種別情報をもとに、連続動作あるいは間欠動作を選択する。

決定部１１６は、選択した動作モードにて通信部１１０、クロック調節部１１８を動作させる。図１３は、決定部１１６に記憶された別のテーブルのデータ構造を示す。動作モード欄３３０には、決定部１１６において選択されるべき動作モードが示されている。通信部欄３３２には、動作モードに応じた通信部１１０の動作が示されている。クロック欄３３４には、動作モードに応じたクロック調節部１１８の動作が示されている。センサ欄３３６には、動作モードに応じたセンサ１１２の動作が示されている。通信部欄３３２に示された動作は、前述の通りである。センサ欄３３６に示されているとおり、動作モードにかかわらず、センサ１１２の動作は同一である。図５に戻る。決定部１１６は、決定した動作モードに応じて、通信部１１０、クロック調節部１１８の動作を制御する。クロック調節部１１８は、携帯用端末装置１８を動作させるためのクロックを供給する。低クロック動作のクロックレートは、通常動作のクロックレートよりも低い。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。特に、ここでは、第２判定部１１４ｂ、第６判定部１１４ｆにおいて実行される「歩行／走行判定あるいは停止判定」処理を説明する。また、この処理は、例えば、３種類あり、そのうちのいずれかが使用されればよい。図１４は、判定部１１４による歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。判定部１１４は、ｘ方向の加速度、ｙ方向の加速度、ｚ方向の加速度を加算した値を１秒間バッファに記憶する（Ｓ１０）。判定部１１４は、１秒間の平均値、最大値、最小値を算出する（Ｓ１２）。判定部１１４は、最大値−最小値から振幅を算出し、（最大値＋平均値）／２から上振れしきい値を算出し、（平均値＋最小値）／２から下振れしきい値を算出する（Ｓ１４）。

判定部１１４は、上振れしきい値を上回った振幅のデータ数を算出し、下振れしきい値を下回った振幅のデータ数を算出し、平均値を振幅がまたいだ回数を算出する（Ｓ１６）。判定部１１４は、停止判定を実行する（Ｓ１８）。これは、振幅≦Ｘ１［ｍｇ］であるか、振幅＜Ｘ２［ｍｇ］かつ平均値をまたいだ回数＞（上振れしきい値を上回った振幅のデータ数＋下振れしきい値を下回った振幅のデータ数）／２であれば（Ｓ１８のＹ）、判定部１１４は、停止あるいは乗車と判定する（Ｓ２２）。例えば、Ｘ１は、「１０００」に設定され、Ｘ２は、「３０００」に設定される。一方、停止判定が満たされなければ（Ｓ１８のＮ）、判定部１１４は、歩行あるいは走行（非乗車）と判定する（Ｓ２０）。判定部１１４は、判定結果を出力する（Ｓ２４）。

図１５は、判定部１１４による別の歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。判定部１１４は、ｘ方向の加速度、ｙ方向の加速度、ｚ方向の加速度を加算した値を１秒間バッファに記憶する（Ｓ４０）。判定部１１４は、１秒間の最大値、最小値を算出する（Ｓ４２）。判定部１１４は、最大値−最小値から振幅を算出する（Ｓ４４）。判定部１１４は、停止判定を実行する（Ｓ４６）。これは、振幅≦Ｘ１［ｍｇ］であれば（Ｓ４６のＹ）、判定部１１４は、停止あるいは乗車と判定する（Ｓ５０）。例えば、Ｘ１は、「１０００」に設定される。一方、停止判定が満たされなければ（Ｓ４６のＮ）、判定部１１４は、歩行あるいは走行（非乗車）と判定する（Ｓ４８）。判定部１１４は、判定結果を出力する（Ｓ５２）。

図１６は、判定部１１４によるさらに別の歩行／走行・停止アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。判定部１１４は、ｘ方向の加速度、ｙ方向の加速度、ｚ方向の加速度を加算した値を１秒間バッファに記憶する（Ｓ７０）。判定部１１４は、１秒間の平均値、最大値、最小値を算出する（Ｓ７２）。判定部１１４は、最大値−最小値から振幅を算出し、（最大値＋平均値）／２から上振れしきい値を算出し、（平均値＋最小値）／２から下振れしきい値を算出する（Ｓ７４）。

判定部１１４は、上振れしきい値を上回った振幅のデータ数を算出し、下振れしきい値を下回った振幅のデータ数を算出し、平均値を振幅がまたいだ回数を算出する（Ｓ７６）。判定部１１４は、停止判定を実行する（Ｓ７８）。これは、振幅≦Ｘ１［ｍｇ］であるか、振幅＜Ｘ２［ｍｇ］かつ平均値をまたいだ回数＜Ｘ３かつ上振れしきい値を上回った振幅のデータ数＋下振れしきい値を下回った振幅のデータ数＜Ｘ４であれば（Ｓ７８のＹ）、判定部１１４は、停止あるいは乗車と判定する（Ｓ８２）。例えば、Ｘ１は、「１０００」に設定され、Ｘ２は、「３０００」に設定され、Ｘ３は、「２」に設定され、Ｘ４は、「７０」に設定される。一方、停止判定が満たされなければ（Ｓ７８のＮ）、判定部１１４は、歩行あるいは走行（非乗車）を判定する（Ｓ８０）。判定部１１４は、判定結果を出力する（Ｓ８４）。

本発明の実施例によれば、センサでの測定結果と、受信したパケット信号に含まれた情報との組合せを使用するので、自ら取得した情報と外部から取得した情報とを複合的に考慮して動作モードを選択できる。また、自ら取得した情報と外部から取得した情報とを複合的に考慮して動作モードを選択するので、状況に適した動作モードを選択できる。また、センサでの測定結果と、外部の車両に搭載された端末装置からのパケット信号に含まれた情報との組合せを使用するので、ＩＴＳに適した動作モードを選択できる。また、ＩＴＳに適した動作モードが選択されるので、注意を必要とする場面では通信を実行しながら、消費電力を低減できる。

また、複数の動作モードとして、連続動作、間欠動作、停止を規定するので、通信の必要性と低消費電力のバランスを考慮した動作モードを選択できる。また、センサの測定結果をもとに、停止あるいは動作を選択するので、通信が必要でない状況を特定できる。また、受信したパケット信号に含まれた情報をもとに、連続動作あるいは間欠動作を選択するので、車両が近くに存在するか否かで、動作を変更できる。

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あるいは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。

本発明の実施例において、複数の動作モードとして、３つの動作モードが規定されている。しかしながらこれに限らず、複数の動作モードとして３以外の動作モードが規定されてもよい。例えば、動作期間と停止期間の比率を変えながら、４つ以上の動作モードが規定される。本変形例によれば、電源の管理を詳細に実行できる。

本発明の実施例において、携帯用端末装置１８は、メッセージヘッダを転送していない。しかしながらこれに限らず例えば、携帯用端末装置１８は、メッセージヘッダを転送してもよい。本変形例によれば、携帯用端末装置１８の設計の自由度を向上できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の無線装置は、パケット信号を送信するとともに、他の無線装置によって送信されたパケット信号を受信する通信部と、センサからの測定結果を取得する取得部と、取得部において取得した測定結果と、通信部において受信したパケット信号との組合せをもとに、予め規定された複数の動作モードからいずれかを選択する制御部とを備える。制御部は、選択した動作モードにて通信部を動作させる。

この態様によると、センサでの測定結果と、受信したパケット信号に含まれた情報との組合せを使用するので、複数の情報とを複合的に考慮して動作モードを選択できる。

制御部は、複数の動作モードとして、連続動作、間欠動作、停止を少なくとも規定してもよい。この場合、通信の必要性と低消費電力のバランスを考慮した動作モードを選択できる。

制御部は、取得部において取得した測定結果をもとに、停止あるいは動作を選択し、動作を選択した場合に、通信部において受信したパケット信号をもとに、連続動作あるいは間欠動作を選択してもよい。この場合、センサの測定結果で動作させるか否かの大きな部分を決定でき、パケット信号に含まれた情報をもとに動作の詳細を決定できる。

１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 車載用端末装置、 １６ 歩行者、 １８ 携帯用端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ ネットワーク通信部、 ３０ 制御部、 ３２ フレーム規定部、 ３４ 選択部、 ３６ 生成部、 ４０ アンテナ、 ４２ ＲＦ部、 ４４ 変復調部、 ４６ 処理部、 ４８ 制御部、 ５０ タイミング特定部、 ５２ 抽出部、 ５４ キャリアセンス部、 ５６ 転送決定部、 ５８ 取得部、 ６０ 通知部、 ６２ 生成部、 ７０ アンテナ、 ７２ ＲＦ部、 ７４ 変復調部、 ７６ 処理部、 ７８ 制御部、 ８２ 生成部、 ８４ タイミング特定部、 ８６ 抽出部、 ９０ キャリアセンス部、 ９４ 通知部、 １００ 通信システム、 １１０ 通信部、 １１２ センサ、 １１４ 判定部、 １１６ 決定部、 １１８ クロック調節部、 １２０ ＧＰＳ、 １２２ 加速度センサ。

Claims (3)

1. パケット信号を送信するとともに、他の無線装置によって送信されたパケット信号を受信する通信部と、
   センサからの測定結果を取得する取得部と、
   前記取得部において取得した測定結果と、前記通信部において受信したパケット信号との組合せをもとに、予め規定された複数の動作モードからいずれかを選択する制御部とを備え、
   前記制御部は、選択した動作モードにて前記通信部を動作させることを特徴とする無線装置。
2. 前記制御部は、複数の動作モードとして、連続動作、間欠動作、停止を少なくとも規定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記制御部は、前記取得部において取得した測定結果をもとに、停止あるいは動作を選択し、動作を選択した場合に、前記通信部において受信したパケット信号をもとに、連続動作あるいは間欠動作を選択することを特徴とする請求項２に記載の無線装置。

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