JP2017161479A - 無線装置、通信方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳ信号の受信状態が悪い環境においても、安全な運転支援の継続が可能にする。
【解決手段】本発明の実施形態に従った無線装置は、移動体に設けられる無線装置であって、評価部と、送信制御部とを備える。前記評価部は、前記移動体における時刻同期の精度の品質を評価する。前記送信制御部は、前記品質が第１状態を表すときは、前記移動体に関する情報を含むフレームを第１の頻度で送信するように制御し、前記品質が前記第１状態よりも低い第２状態を表すときは、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記フレームを送信するように制御する。
【選択図】図１

Description

この発明の実施形態は、無線装置、通信方法およびプログラムに関する。

ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に関するＥＴＳＩ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格のＣＡＭ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｍｅｓｓａｇｅ）において、自車の車両情報を周辺の車両へ繰り返し報知する仕組みが規定されている。

一方、受信側の車両の運転支援技術として、他の車両から受信した車両情報に基づいて、送信側の車両の位置の誤差範囲を示す楕円形状を、位置精度情報を利用して決定および表示するものが知られている。

各車両は、時刻を含むＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号に基づき、時刻同期を行う。このため、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い環境では、時刻同期の品質（時刻精度）が劣化し、さらには推定する位置の精度も劣化する。ＥＴＳＩ規格では、ＣＡＭの送信頻度は、基本的に、車速、または車両の移動量に基づいて決定される。例えば車速が大きいほど、送信頻度が高い。

例えば、交差点において、車速の大きい車両（高速車両）と、車速の小さい車両（低速車両）が混在し、低速車両では、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い場合を想定する。この場合、低速車両では、時刻同期の精度および位置の推定精度が低くなるため、周囲の車両では、当該低速車両の状態（例えば低速車両の位置）を高精度に検知できず、安全な運転支援の観点で問題が生じ得る。

特開２００７−２４１７２６号公報

ＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ６３７、Ｐａｇｅ１−２２、４３

本発明の実施形態は、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い環境においても、安全な運転支援の継続が可能な無線装置、通信方法およびプログラムを提供する。

本発明の実施形態に従った無線装置は、移動体に設けられる無線装置であって、評価部と、送信制御部とを備える。前記評価部は、前記移動体における時刻同期の精度の品質を評価する。前記送信制御部は、前記品質が第１状態を表すときは、前記移動体に関する情報を含むフレームを第１の頻度で送信するように制御し、前記品質が前記第１状態よりも低い第２状態を表すときは、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記フレームを送信するように制御する。

本実施形態に係る無線装置の例を示す。 本実施形態に係る無線システムの例を示す。 本実施形態に係る報知フレームのフォーマット例を示す。 図１の無線装置の動作のフローチャートを示す。 報知フレームの送信タイミグの例を示す。 本実施形態に係る、交差点における報知フレームの送信イメージを示す。 関連技術に係る、交差点における報知フレームの送信イメージを示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

図１に、本発明の実施形態に係る無線装置１０１を示す。無線装置１０１は、評価部１１１、送信制御部１１２、第１送信頻度算出部１１３、第２送信頻度算出部１１４、無線送信機１１５、無線受信機１１６、およびアンテナ１１７を備える。無線装置１０１は、移動体である車両に設けられる。

ＧＰＳ受信機２０１は、人工衛星から送信されるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号等を受信して、時刻同期、位置推定、その他、推定精度の算出等の処理を行う。ＧＰＳ受信機２０１は、時刻同期として、内部で管理する時計の時刻を、ＧＰＳ信号に含まれる衛星の時刻に同期させる。従って、ＧＰＳ信号の受信環境が悪く、ＧＰＳ信号を正常に受信できない期間が長く続くと、時計同期の精度が低くなり、位置推定の精度も低下し得る。ＧＰＳ受信機２０１は、移動体である車両に設けられる。

ＧＰＳ受信機２０１は、自発的にまたは要求に応じて、無線装置１０１にＧＰＳ情報を出力する。ＧＰＳ情報は、一例として、ＧＰＳ信号の受信強度、ＧＰＳ受信機の時刻（現在時刻）、推定位置、推定精度などの情報を含む。ＮＭＥＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）０１８３フォーマット対応のＧＰＳ受信機の場合、当該ＧＰＳ受信機が出力するメッセージは、このＧＰＳ情報に対応する。メッセージの例として、ＧＧＡメッセージ、ＧＳＡメッセージ、ＧＳＴメッセージ等がある。

ＧＧＡメッセージは、測位を示す一般的なメッセージである。ＧＳＡメッセージは、ＧＰＳ衛星の状態情報に関するメッセージであり、位置計算に使用した衛星のみに関連する情報を含む。ＧＳＴメッセージは、測位位置の統計的エラー項目に関するメッセージである。

評価部１１１は、ＧＰＳ受信機２０１から出力されるＧＰＳ情報に基づいて、ＧＰＳ受信機２０１における時刻同期の精度の品質を評価する。時刻同期とは、ＧＰＳ受信機２０１内または無線装置内の時刻と、ＧＰＳ信号に含まれる衛星の時刻との同期である。

評価部１１１は、一例として、ＧＰＳ受信機２０１におけるＧＰＳ信号の受信信号の電波強度に基づいて、時刻同期の精度の品質を評価する。例えば電波強度（受信強度）が閾値以上であれば、時刻同期の精度の品質は通常状態、閾値未満であれば、品質は劣化状態にあると評価する。通常状態は例えば第１状態、劣化状態は第２状態に対応する。

また、上述の各メッセージに含まれる情報を利用して、時刻同期の精度を評価してもよい。具体例を以下に示す。

（１）ＧＧＡメッセージに含まれる、位置データの品質（例えば、０以上９以下の範囲内の値）

（２）ＧＧＡメッセージに含まれる、補正データの欠損時間。移動局では、受信したＧＰＳ電波と、別途受信する補正データ（日本国内では海上保安庁が管理する中波ビーコンで送信される）を用いて位置を推定する場合、補正データの欠損が続くと、位置推定の精度が劣化する。

（３）ＧＳＡメッセージに含まれるＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ： 位置精度劣化度）。位置計算に使用した衛星の位置精度の劣化度であり、例えば、１．０以上９．９以下の範囲内の値を有する。値が低いほど、精度が高い。

（４）ＧＳＡメッセージに含まれるＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ：水平位置精度劣化度）。ＧＤＯＰは、ＰＤＯＰの水平方向成分に対応する。

（５）ＧＳＡメッセージに含まれるＶＤＯＰ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ：垂直位置精度劣化度）。ＶＤＯＰは、ＧＤＯＰの垂直方向成分に対応する。

（６）ＧＳＴメッセージに含まれる誤差楕円の長軸標準偏差・短軸標準偏差。誤差楕円は、ＧＰＳ測定位置の誤差範囲を表している。

（７）ＧＳＴメッセージに含まれる緯度・経度・高さの標準偏差

上述した各メッセージに含まれる情報を閾値と比較することで、時刻同期の精度の品質を評価できる。

評価部１１１は、時刻同期の精度の評価値として、通常状態を決定した場合は、第１値を出力し、劣化状態を決定した場合は、第２値を出力する。評価部１１１は、評価を行うごとに、評価値を出力してもよいし、評価値が変更されたときのみ、変更後の評価値を出力してもよい。評価は一定時間間隔で行ってもよいし、評価を行う間隔を任意に定めてもよい。または、評価部１１１は、送信制御部１１２からの要求を受けたときに、評価を行ってもよい。

第１送信頻度算出部１１３は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から、車速情報を受信する。

図２に、無線装置１０１と、ＥＣＵ３０１と、ＧＰＳ受信機３０１を備えた無線システムの例を示す。無線装置１０１と、ＥＣＵ３０１と、ＧＰＳ受信機３０１が、ネットワーク４０１であるバスを介して接続されている。無線装置１０１の第１送信頻度算出部１１３は、バス４０１を介して、ＥＣＵ３０１から車速情報を受信する。バスにメモリが接続されてもよい。無線装置１０１は、メモリに情報を読み書きしてもよい。

第１送信頻度算出部１１３は、車速情報に基づき、自車情報を含む報知フレームの送信頻度を算出する。第１送信頻度算出部１１３は、算出した送信頻度で、第１送信トリガを生成および出力する。車速が大きいほど、第１送信頻度を小さくする。すなわち、第１送信トリガの出力間隔を長くする。例えば、時速１０ｋｍの場合の送信トリガは１秒間隔、時速１００ｋｍの場合の送信トリガ周期は１００ミリ秒間隔などである。

第１送信頻度算出部１１３は、車速情報の代わりに、車両の移動量情報を受信する構成も可能である。車両の移動量は、例えばタイヤの回転回数をセンサで検出することで算出される。移動量の起点は、前回移動量の情報を出力した時点でもよいし、別途定めた時点でもよい。移動量情報を用いる場合、第１送信頻度算出部１１３は、例えば、移動量が一定量増えたことを検出するごとに、第１送信トリガを出力する。または、移動量が複数の予め定めた値に達するごとに、第１送信トリガを出力する。当該複数の予め定めた値の間隔は、任意に定めればよい。

第２送信頻度算出部１１４は、上位層であるＥＣＵ３０１から、外部インターフェースを介して設定情報を取得し、設定情報に基づいて、自車情報を含む報知フレームの送信頻度を算出する。第２送信頻度算出部１１４は、算出した送信頻度で、第２送信トリガを生成および出力する。設定情報は、例えば、第２送信トリガの出力間隔を指示する情報を含む。この場合、第２送信頻度算出部１１４は、設定情報で指定された間隔で第２送信トリガを出力する。第２送信トリガの設定範囲は、例えば、ＥＴＳＩ規格ＣＡＭで規定されているパラメータＴ＿ＧｅｎＣａｍ＿Ａｐｐを用いてもよい。第２送信トリガの出力間隔を、第１送信トリガの出力間隔との差分により表現してもよい。この場合、設定情報には、当該差分の情報が含められる。例えば、第２送信トリガの出力間隔を、第１送信トリガよりも５０ミリ秒短くする場合は、“−５０ミリ秒”のように設定情報を構成する。

本実施形態では、第２送信トリガの出力頻度は、第１送信トリガの出力頻度よりも高い、すなわち、第２送信トリガの出力間隔は、第１送信トリガの出力間隔より短いことを特徴の１つとする。

一例として、第１送信トリガの設定範囲（下限および上限により定まる範囲）がＡ１以上Ａ２以下であるとすると、第２送信トリガの設定範囲がＢ１以上Ｂ２以下（Ｂ２はＡ１より小さい、もしくはＡ１以下）としてもよい。

または、第１送信トリガの設定範囲と第２送信トリガの設定範囲が同じ、または一部重複してもよい。この場合、第１送信トリガの頻度に応じて、第２送信トリガの頻度を動的に調整してもよい。例えば第１送信トリガの出力間隔が５００ミリ秒の時に、第２送信トリガの出力間隔を、３００ミリ秒とし、第１送信トリガの出力間隔が２５０ミリ秒の時に、第２送信トリガの出力間隔を１００ミリ秒にするなどとする。この場合、第２送信頻度算出部１１４は、第１送信頻度算出部１１３または送信制御部１１２等から第１送信トリガの出力間隔を示す情報を取得し、取得した情報よりも小さい間隔を、第２送信トリガの出力間隔として決定してもよい。なお、第２送信頻度算出部１０４が、車速情報または移動量情報を取得し、当該情報から第１送信トリガの出力間隔を算出してもよい。

第１送信トリガおよび第２送信トリガの設定範囲が同じで、第１送信トリガの出力間隔が下限値に達している場合は、第２送信トリガの出力間隔も下限値にする。例えば第１送信トリガおよび第２送信トリガの設定範囲がともに１００ミリ秒〜１秒とする。第１送信トリガの出力間隔が１００ミリ秒の場合、第２送信トリガの出力間隔も１００ミリ秒に設定する。

第１送信トリガの出力間隔と第２送信トリガの出力間隔とを対応づけたテーブルを、第２送信頻度算出部が内部またはアクセス可能な記憶部に保持しておいてもよい。この場合、当該テーブルに基づき、第１送信トリガの出力間隔から、第２送信トリガの出力間隔を特定してもよい。

送信制御部１１２は、評価部１０１から直前に受信した値が第１の値の場合（時刻同期の精度が通常状態の間）は、第１送信頻度算出部１１３から入力される第１送信トリガを選択する。送信制御部１１２は、直前に受信した値が第２の値の場合（時刻同期の精度が劣化状態の間）は、第２送信トリガを選択する。

送信制御部１１２は、第１送信トリガまたは第２送信トリガを選択するごとに、無線送信機１１５に送信指示信号を出力する。

無線受信機１１６は、アンテナ１１７から受信される信号に基づき、無線媒体のキャリアセンスを行う。無線受信機１１６は、キャリアセンスの結果を表すキャリアセンスフラグ（ＣＳフラグ）の信号を、無線送信機１１５に出力する。

無線受信機１１６は、アンテナ１１７を介して受信した信号の電力値が閾値未満のときは、キャリアアイドルを示す信号（ＣＳフラグ）を、無線送信機１１５に出力する。受信信号の電力値が閾値以上のときは、キャリアビジーを示す信号（ＣＳフラグ）を出力する。

無線受信機１１６は、無線送信機１１５からキャリアセンスの指示信号を受信した場合に、キャリアセンスを行って、ＣＳフラグを出力する。あるいは、無線受信機１１６は、一定時間毎にキャリアセンスを行って、ＣＳフラグを無線送信機１１５に出力してもよい。

無線送信機１１５は、ＥＣＵ３０１から自車情報を取得し、自車情報を含む報知フレームを生成する。ＥＣＵ３０１は、ＧＰＳ情報およびその他のセンサ等を利用して、自車情報を生成する。無線送信機１１５は、送信制御部１１２から送信指示信号を受信した場合に、ＣＳフラグにより無線媒体の状態を確認し、ＣＳフラグがキャリアアイドルを示す場合は、報知フレームを、アンテナ１１７を介して送信する。より詳細には、デジタル信号である報知フレームを変調および符号化した後、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ）変換によりアナログ信号とし、使用する通信方式に応じた帯域調整、無線周波数への周波数変換、増幅等を行って、無線信号を、アンテナ１１７を介して送信する。無線送信機１１５は、送信指示信号を受信した場合に、無線受信機１１６にキャリアセンスを指示し、ＣＳフラグを取得する。なお、無線受信機１１６が一定時間間隔でキャリアセンスを行って、無線受信機１１６にＣＳフラグを出力してもよい。無線送信機１１５は、自車情報および報知フレームを一時的に記憶するバッファを備えてもよい。

無線装置１０１の通信方式は特定の方式に限定されないが、一例として無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｐを用いることができる。

無線装置１０１内の各部は、プロセッサまたは集積回路など、任意の回路によって構成されることができる。また各部は必要に応じて、内部に情報を記憶するためのバッファを備えてもよい。バッファは、メモリ等の記憶部によって実現できる。

図３に、報知フレームのフォーマット例を示す。報知フレームには、車両固有ＩＤ、時刻情報、位置情報、位置精度情報、速度情報、向き情報、加速度情報を含む。これらの情報は、自車情報に含まれているものを用いればよい。情報の一部をＧＰＳ情報から取得してもよい。

車両固有ＩＤは例えば、ＩＳＯ車両識別番号ＶＩＮ、国際製造者識別子ＷＭＩ、車両記述区分ＶＤＳ、車両識別子区分ＶＩＳ、車体番号などが用いられる。位置精度情報は位置の誤差範囲を表す情報である。位置精度情報として、ＧＳＴメッセージに含まれる各種標準偏差を用いてもよい。ＧＰＳ信号を受信できない状況では、速度、向き、加速度、内部時刻（ＧＰＳ受信機の時刻）等から位置情報を推定してもよい。この場合、位置精度情報は、任意の方法で算出すればよい。例えば速度が大きいほど、位置精度情報の値を大きくしてもよい。各情報の精度に関して、例えば、時刻情報の精度は１００ミリ秒、位置情報精度は１メートル、速度情報精度は１０ｃｍ／秒、向き情報の精度は１０度などを想定してもよい。

図４に、無線装置１０１の動作のフローチャートを示す。

無線信装置１０１が起動すると（ステップＳ１１）、ＧＰＳ受信機２０１とＥＣＵ３０１との接続処理が行われる。これにより、無線装置１０１は、ＧＰＳ受信機２０１からＧＰＳ情報を受信可能になり、ＥＣＵ３０１から、車速情報（または移動量情報）、設定情報および自車情報を受信可能になる。

評価部１１１が、時刻同期の精度を評価し、精度が通常状態か、劣化状態かを評価する（ステップＳ１２）。送信制御部１１２には、第１送信頻度算出部１１３から第１送信トリガが間欠的に入力され、第２頻度算出部１１４からは、第２送信トリガが間欠的に入力されている。

送信制御部１１２は、評価部１１１の評価結果が通常状態を表すときは、第１送信頻度算出部１１３から入力される第１送信トリガを選択する（ステップＳ１３）。一方、評価部１１１の評価が劣化状態を表すときは、第２送信頻度算出部１０４から入力される第２送信トリガを選択する（ステップＳ１４）。送信制御部１１２は、第１送信トリガまたは第２送信トリガを選択すると、報知フレームの送信指示信号を無線送信機１０５に出力する。

無線送信機１１５は、送信指示信号を受信すると、自車情報に基づき報知フレームを生成する。無線送信機１１５は、無線受信機１１６にキャリアセンスを指示して、キャリアセンスフラグ（ＣＳフラグ）が受信し、ＣＳフラグを検査する（ステップＳ１５）。ＣＳフラグがキャリアビジーを示すときは、必要に応じてキャリアセンスを再度指示して、次のＣＳフラグを待機し、同様に検査する。

ＣＳフラグがキャリアアイドルを示す場合、無線送信機１１５は、報知フレームを、アンテナ１１７を介して送信する（ステップＳ１６）。この後、ステップＳ１２へ戻る。以上の動作を繰り返すことにより、無線装置１０１は、自車情報を含む報知フレームを繰り返し送信する。無線送信機１１５から送信された報知フレームは、周囲の車両等で受信される。

ステップＳ１６で、同じ内容の報知フレームを複数回（例えば所定回数）送信し、その後で、ステップＳ１２に戻ってもよい。報知フレームの送信回数を指定する設定情報を、ＥＣＵ（上位層）３０１から受信し、無線送信機１１５は、設定情報で指定された回数だけ、同じ内容の報知フレームを送信してもよい。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）に報知フレームの送信タイミグの例を示す。

図５（Ａ）の例では、送信制御部１１２に、第１送信トリガが第１の時間間隔（第１の頻度）で入力される。キャリアセンス結果がいずれもキャリアアイドルと判断され、それぞれに応じて報知フレームが送信される。３つ目の第１送信トリガが入力された後の時刻Ｔ１で、劣化状態を表す評価値が、送信制御部１１２に入力される。以降、送信制御部１１２は、第２送信頻度算出部１０４から入力される第２送信トリガを選択する。第２送信頻度算出部１１４からは、第２送信トリガが、第２の時間間隔（第２の頻度）で入力される。キャリアセンス結果がいずれもキャリアアイドルと判断され、それぞれに応じて報知フレームが送信される。３つの第１送信トリガおよび４つの第２送信トリガに応じてそれぞれ送信される報知フレームは、それぞれ異なるタイミングで取得された自車情報を含む。

図５（Ｂ）の例では、２つめの第２送信トリガが入力されて、報知フレームが送信されるまでは、図５（Ａ）と同じである。３つ目の第２送信トリガが入力されたときのキャリアセンスではキャリアビジーと判断され、報知フレームの送信が待機させられている。次のキャリアセンスでキャリアアイドルと判断されて、このタイミングで報知フレームが送信されている。さらに次の第２送信トリガに対しても、キャリアセンスアイドルと判断されて、報知フレームが送信されている。なお、３つの第２送信トリガに対する報知フレームの送信が遅れたため、当該報知フレームの送信から、４つ目の第２送信トリガに対する報知フレームの送信までの時間間隔が短くなっている。なお、一定時間以上、キャリアセンスが成功しない場合は、当該報知フレームを廃棄し、送信するフレームを、次の報知フレームに切り換えてもよい。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、交差点における報知フレームの送信イメージを示す。時速１００ｋｍで走行する車両（高速車両）が図に沿って左から右側に直進し、時速１０ｋｍで走行する車両（低速車両）が左折するシーンを想定している。

図６（Ａ）では、高速車両および低速車両とも、ＧＰＳ信号の受信状態が良く、時刻同期の精度が通常状態のケースが示される。いずれの車両とも、送信制御部１１２では第１送信頻度算出部１１３から入力される第１送信トリガが選択される。高速車両からは、高速車両の情報を含む報知フレームが、車速（時速１００ｋｍ）に応じた時間間隔（１００ｍｓ）で送信されている（図では車両の進行に応じて８回送信されている）。低速車両から、低速車両の情報を含む報知フレームが、車速（時速１０ｋｍ）に応じて、時間間隔（１ｓ）で送信されている（図では車両の進行に応じて３回送信されている）。図中の円の半径は位置精度を示しており、位置精度情報は、報知フレーム内に含まれている。なお、この例では、高速車両および低速車両とも、それぞれの位置精度は同じである。高速車両および低速車両とも相手の車両の車両情報を受信することで、交差点の陰に隠れて見えない相手車両の存在を検知し、安全な運転支援が可能となる。

図６（Ｂ）では、低速車両のＧＰＳ信号の受信状態が悪く、時刻同期の精度が劣化状態のケースである。高速車両は図６（Ａ）と同じである。低速車両において、送信制御部１１２では第２送信頻度算出部１１４から入力される第２送信トリガが選択される。このため、低速車両では、図６（Ａ）よりも短い時間間隔（１００ｍｓ）で、報知フレームが送信されている。低速車両の位置精度は低いため、位置精度を示す円の半径が図６（Ａ）よりも大きくなっている。また報知フレームの送信時間間隔が短いため、隣り合う円同士の一部が重複している。図の例では、低速車両の報知フレームの送信時間間隔は、高速車両とたまたま同じになっている。

図７は、図６（Ｂ）と同じ状況において、関連技術に係る低速車両の報知フレームの送信のイメージを示す。図６（Ｂ）と同様、低速車両におけるＧＰＳ信号の受信状態が悪く、時刻同期の精度も低い。この状況でも、低速車両では、受信状態が良いときと同じ時間間隔（１ｓ）で、報知フレームが送信されている。低速車両の位置精度は低く、位置精度を示す円の半径は大きい。推定精度が低いにも関わらず、報知フレームの送信頻度も低いため、周囲車両（ここでは高速車両）への情報の通知が不十分となり、安全な運転支援の観点で問題となる。

これに対して本実施形態では、図６（Ｂ）に示したように、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い場合、報知フレームの送信頻度を高くしている。送信頻度を高くすることで、時刻同期の精度の低下（報知フレームに含まれる情報の品質の低下）を補っている。

このように、本実施形態では、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い環境において、送信する情報の品質低下を補償できる程度に、情報のサンプル数（送信頻度）を増やすことにより、安全な運転支援の継続を可能とする。また、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を運用する上で重要な報知情報である時刻情報および位置情報に深く関わるＧＰＳ信号を利用して閾値判定を行うことにより、時刻同期の精度の評価が可能となる。さらに、送信トリガとキャリアセンスを併用することにより、混雑した環境において、車両間の報知フレームの衝突回避が可能となる。

本実施系形態では、第１送信トリガと第２送信トリガの２つの送信トリガを扱ったが、３つ以上の送信トリガを扱うことも可能である。この場合、時刻同期の精度の品質は、３つ以上の段階に分けて、評価すればよい。３つ以上の状態について、段階的に報知フレームの時間間隔が短くなるようにすればよい。

なお、図６および図７では、交差点のシーンを想定して説明したが、トンネル内や地下駐車場など、ＧＰＳ信号の受信状態が悪い環境において、本発明の実施形態を実現可能である。また、自動車を対象として説明したが、移動体であれば、他の装置にも本実施形態が実現可能である。自動車以外の移動体の例としては、二輪車、パーソナルモビリティ、搬送装置、ＵＡＶ、ロボット、さらには、歩行者が保持する装置（ウェアラブルデバイス、スマートフォン、携帯電話、タブレットなど）がある。

本実施形態では、各車両はキャリアセンスに基づき自律分散でフレームを送信したが、別の方式でフレームを送信してもよい。例えば交差点等に基地局を配置し、基地局がカバレッジ内の各車両にタイムスロットを割り当てることにより、各車両が時分割方式でフレームを送信してもよい。

上述した実施形態の無線装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。すなわち、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現出来る。このとき無線装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現することや、各種の記憶媒体に記憶、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現が出来る。また、無線装置が備える記憶部は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

本実施形態で用いられる用語は、広く解釈されるべきである。例えば用語“プロセッサ”は、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどを包含してもよい。状況によって、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路 （ＰＬＤ）などを指してもよい。“プロセッサ”は、複数のマイクロプロセッサのような処理装置の組み合わせ、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサを指してもよい。

別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０１：無線装置
１１１：評価部
１１２：送信制御部
１１３：第１送信頻度算出部
１１４：第２送信頻度算出部
１１５：無線送信機
１１６：無線受信機
１１７：アンテナ
２０１：ＧＰＳ受信機
３０１：ＥＣＵ

Claims (10)

1. 移動体に設けられる無線装置であって、
   前記移動体における時刻同期の精度の品質を評価する評価部と、
   前記品質が第１状態を表すときは、前記移動体に関する情報を含むフレームを第１の頻度で送信するように制御し、前記品質が前記第１状態よりも低い第２状態を表すときは、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記フレームを送信するように制御する送信制御部と、
   を備えた無線装置。
2. 前記移動体の速度または移動量に基づいて、前記第１の頻度を算出する第１送信頻度算出部
   をさらに備えた請求項１に記載の無線装置。
3. 外部インターフェースを介して設定情報を取得し、前記設定情報に基づいて前記第２の頻度を算出する第２送信頻度算出部
   を備えた請求項１または２に記載の無線装置。
4. 前記時刻同期の精度は、ＧＰＳ信号を受信して時刻同期を行うＧＰＳ受信機の時刻同期の精度であり、
   前記評価部は、前記ＧＰＳ受信機が出力する情報に基づいて、前記品質を評価する
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線装置。
5. 前記評価部は、前記ＧＰＳ受信機が出力する前記情報を閾値と比較することにより、前記第１状態または前記第２状態を決定する
   請求項４に記載の無線装置。
6. 前記ＧＰＳ受信機が出力する前記情報は、前記ＧＰＳ信号の受信強度に関する情報を含み、
   前記評価部は、前記受信強度を前記閾値と比較する
   請求項５に記載の無線装置。
7. 前記移動体の速度または移動量に基づいて、第１の頻度を算出する第１送信頻度算出部と、
   外部インターフェースを介して設定情報を取得し、前記設定情報に基づいて前記第２の頻度を算出する第２送信頻度算出部と、
   無線送信機と、を備え、
   前記第１送信頻度算出部は、前記第１の頻度で第１送信トリガを生成し、
   前記第２送信頻度算出部は、前記第２の頻度で第２送信トリガを生成し、
   前記送信制御部は、前記品質が前記第１状態を表すときは、前記第１送信トリガを選択し、前記品質が前記第２状態を表すときは、前記第２送信トリガを選択し、前記第１送信トリガまたは前記第２送信トリガの選択に応じて、送信指示信号を生成し、
   前記無線送信機は、前記送信指示信号に従って、前記フレームを送信する
   請求項１ないし６のいずれか一項に記載の無線装置。
8. 無線媒体をキャリアセンスする無線受信機を備え、
   前記無線送信機は、前記無線媒体のアイドルが検出された場合に、前記フレームを送信する
   請求項１ないし７のいずれか一項に記載の無線装置。
9. 移動体で実行する通信方法であって、
   前記移動体における時刻同期の精度の品質を推定するステップと、
   前記品質が第１状態を表すときは、前記移動体に関する情報を含むフレームを第１の頻度で送信するように制御し、前記品質が前記第１状態よりも低い第２状態を表すときは、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記フレームを送信するように制御するステップと
   を備えた通信方法。
10. 移動体に搭載されるコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記移動体における時刻同期の精度の品質を推定するステップと、
    前記品質が第１状態を表すときは、前記移動体に関する情報を含むフレームを第１の頻度で送信するように制御し、前記品質が前記第１状態よりも低い第２状態を表すときは、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記フレームを送信するように制御するステップと
    を備えたプログラム。

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