JP4598596B2 - 車載通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、他の車載通信装置を用いて中継送信を行う車載通信装置に関する。

数多くの車両が走行する道路上においては、他の車両の位置情報や速度情報等の走行情報を取得することができれば、他の車両との衝突を回避して自らの車両を安全に運転することができる。また、自らが運転する車両の近傍で交通事故等が生じた際に、他の車両の運転者にその旨を通知すれば、その運転者が道路状況を把握するための利便に供することができる。そこで、各車両に無線通信装置を搭載し、無線通信によって各車両の情報を提供し合う車載通信システムが従来から研究されている。

従来から研究されてきた車載通信システムでは、各車両に搭載された車載通信装置のそれぞれを中継送信装置としたパケット通信を行う。パケットの送信元となる車載通信装置は、不特定の車載通信装置に対してパケットを送信する。また、パケットを受信した車載通信装置は、受信したパケットに含まれる情報を抽出して運転者の利用に供すると共に、さらに不特定の車載通信装置にパケットを中継送信する。

なお、次の文献には、各車両に搭載された装置がＧＰＳ受信機によって位置情報を取得し、取得した位置情報を他の車両に搭載された装置に提供する衝突防止システムが開示されている。

森岡裕一、曽田敏弘、中川正雄、「見通し外交差点におけるＤＧＰＳと車々間通信を利用した衝突防止システム」、電子情報通信学会技術報告ＩＴＳ２０００−４、２０００年５月、ｐ．１９−２４

このように、従来から研究されてきた車載通信システムにおいて不特定の車載通信装置にパケットを中継送信しているのは、できるだけ多数の運転者に対して情報を提供するためである。しかしながら、車両密度が高い環境では、情報内容が重複するパケットが多数の車載通信装置によって中継送信されるため、各車載通信装置で処理すべき情報量がその処理能力を超えてしまい、各車載通信装置での処理が滞ってしまうおそれがある。本発明は、このような課題に対してなされたものであり、中継送信装置として用いる通信装置を指定して中継送信を行う車載通信装置を提供する。

本発明に係る車載通信装置は、送信元の車両の走行状況を示す車両情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得された車両情報に基づいて、前記送信元の車両を分類する車両分類部と、前記車両分類部の分類結果に基づいて、送信情報の中継を依頼する車両を指定する車両指定部と、前記車両指定部において指定された車両を識別する中継車両識別子を含む送信情報を送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置においては、前記車両分類部は、前記車両情報から車両の位置を示す情報を取得する位置情報取得手段を備え、前記位置情報取得手段が取得した車両の位置を示す情報に基づいて、車両を分類する構成とすることが好適である。また、本発明に係る車載通信装置においては、前記車両分類部は、前記車両情報から車両の速度を示す情報を取得する速度情報取得手段を備え、前記速度情報取得手段が取得した車両の速度を示す情報に基づいて、車両を分類する構成とすることが好適である。

また、本発明に係る車載通信装置は、送信元の車両の走行状況と、情報の中継を依頼する車両を示す中継車両識別子と、を含む送信情報を取得する情報取得部と、前記送信情報から中継車両識別子を抽出する識別子抽出部と、前記識別子抽出部で抽出された中継車両識別子と予め登録された車両識別子とが一致する場合には、前記送信情報を中継送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車載通信装置によれば、車両指定部によって指定された車両が搭載する車載通信装置が中継送信の対象となる。そのため、情報内容が重複したパケットが、多数の車載通信装置によって中継送信される状況を回避し、各車載通信装置で処理すべき情報量をその処理能力内に抑えることができる。

図１は本発明の第１の実施形態に係る車載通信装置１の構成を示す。この車載通信装置１は他の車載通信装置１との間でパケットの送受信を行う。車載通信装置１が送信するパケットには、車載通信装置１を搭載する車両に関する車両情報を含ませる。これによって、そのパケットを受信した他の車載通信装置１を搭載する車両の運転者は、送信元の車載通信装置１を搭載する車両に関する情報を把握することができる。また、車載通信装置１が送信するパケットには、中継送信の対象とする他の車載通信装置１を指定するための情報を含ませる。パケットを受信した車載通信装置１は、その情報に基づいてパケットを中継送信すべきか否かを判断し、中継送信すべきであると判断した場合には、当該パケットを中継送信する。

車載通信装置１が送受信するパケットは図２に示すように、車両識別符号、中継依頼車両識別符号、走行情報、付加情報、および送信時刻情報から構成される。車両識別符号は、送信元の車載通信装置１を搭載する車両を識別するための符号であり、予め車両に割り当てられる。中継依頼車両識別符号は、送信元の車載通信装置１が中継送信の対象とする車載通信装置１を搭載する車両である中継車両を指定するための符号である。パケットを受信した車載通信装置１は、中継依頼車両識別符号に基づいて、受信したパケットを中継送信すべきか否かを判断する。走行情報は送信元の車載通信装置１を搭載する車両の位置情報および速度情報を含む。位置情報は緯度、経度、および高度で表される位置座標を以て表され、速度情報は移動速度の絶対値と方向とを表す速度ベクトルを以て表される。付加情報は、送信元の車載通信装置１がパケットにより送信する任意の情報であり、例えば、車載通信装置１を搭載する車両の種類（乗用自動車、貨物自動車等、用途別に分類したもの。）、メーカ、外観形状等の車両の属性に関する情報等、送信先の車載通信装置１を搭載する車両の運転車に報知したい任意の情報を含ませることができる。

中継車両は、車載通信装置１のテーブル記憶部４２に記憶された中継車両候補テーブル４２ａに基づいて指定される。中継車両候補テーブル４２ａは、受信したパケットの送信元の車両を走行分類に従って分類し、分類ごとに優先度の高い順序で車両識別符号を配置したものである。ここで、走行分類とは、分類の対象とする車両が存在する方向および進行方向に基づいて、車両を複数の区分に分類したものをいう。このように車両を分類することによって、中継車両を指定する際の指標を規定することができる。

ここでは、まず、車載通信装置１における中継車両候補テーブル４２ａを生成するための構成および動作について図１を参照して説明する。

受信部２２はアンテナ２０を介してパケットによって変調された無線信号を受信する。そして、これを復調してパケットを取得し、符号付き他車走行情報抽出部３６に入力する。符号付き他車走行情報抽出部３６は、受信部２２が取得して入力したパケットに含まれる車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とを比較照合する。車両識別符号記憶部４６は、予め自らに割り当てられた車載識別符号を記憶するものである。入力されたパケットに含まれる車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とが一致することは、受信部２２が取得したパケットが、以前に車載通信装置１自らが送信したパケットと同一のものであることを意味する。このような場合、パケットが含む車両識別符号を中継車両候補テーブル４２ａに配置することは、自らを中継送信の対象とし、情報内容が重複するパケットを再度送信してしまうこととなるため、以下に説明する中継車両候補テーブル４２ａを生成する処理は行わない。

受信部２２が取得して入力したパケットに含まれる車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とが一致しない場合、符号付き他車走行情報抽出部３６は、受信部２２が取得して入力したパケットから車両識別符号、走行情報、および送信時刻情報を含む符号付き走行情報を取得して走行情報差算出部３８に入力する。

走行情報取得部１０は、車載通信装置１を搭載する車両（以下、自車両とする。）の走行情報を走行情報差算出部３８に入力する。走行情報取得部１０は、位置情報取得手段１０ａと速度情報取得手段１０ｂとを備えており、位置情報取得手段１０ａは、走行情報のうち位置情報を走行情報差算出部３８に入力し、速度情報取得手段１０ｂは、走行情報のうち速度情報を走行情報差算出部３８に入力する。位置情報取得手段１０ａは、ＧＰＳ等の衛星測位システムによって構成することができる。また、衛星からの電磁波信号を安定して受信することができない環境に対応するため、衛星測位システムとジャイロ装置とを組み合わせることによって位置情報取得手段１０ａを構成することもできる。ジャイロ装置は速度計および加速度計を備え、これらの計測器によって測定された速度ベクトルの時間積分値を算出し、これに位置座標の初期値を加算することで測位を行うものである。この場合、衛星測位システムにより位置座標の初期値を取得できればよく、衛星からの電磁波信号を常に良好に受信する必要はない。このような構成は、高層ビル街や山岳地帯等、衛星からの電磁波信号が頻繁に遮断されるような環境下での使用に好適である。また、速度情報取得手段１０ｂについても同様に、衛星測位システム、ジャイロ装置等によって構成することができる。

走行情報差算出部３８は、符号付き他車走行情報抽出部３６から入力された符号付き走行情報から送信元の車両（以下、他車両とする。）の速度ベクトルを取得し、走行情報取得部１０から入力された走行情報より自車両の速度ベクトルを取得する。そして、他車両の速度ベクトルと自車両の速度ベクトルとのなす角である進行方向差角θを算出する。進行方向差角θは、自車両の進行方向を０度とし、上空から自車両を見て自車両を回転の中心とする動径が時計回りに回転する方向を正方向とする。すなわち、他車両の進行方向が自車両の進行方向と一致する場合θ＝０°、他車両の進行方向が自車両の進行方向から見て右方向である場合θ＝９０°となる。

また、走行情報差算出部３８は、符号付き他車走行情報抽出部３６から入力された符号付き走行情報より他車両の位置座標を取得し、走行情報取得部１０から入力された走行情報より自車両の位置座標を取得する。そして、他車両の位置座標から自車両の位置座標を減算した相対位置座標Ｒを算出する。自車両の位置座標を原点Ｏとすれば、他車両が存在する方向は、位置ベクトルＲＯと自車両の進行方向とのなす角度である他車両方位角Φで表すことができる。他車両方位角Φは、上空から自車両を見て位置ベクトルＲＯが時計回りに回転する方向を正方向とする。すなわち、他車両が自車両の進行方向に向かって右側に存在している場合Φ＝９０°となる。走行情報差算出部３８は、自車両の速度ベクトルと相対位置座標Ｒに基づいて他車両方位角Φを算出する。

走行情報差算出部３８は、さらに垂直方向変位Ｄを算出する。垂直方向変位Ｄは、位置ベクトルＲＯを自車両の進行方向に対して垂直な方向へ射影した成分として定義され、Ｄ＝｜ＲＯ｜ｓｉｎΦによって算出される。図３に進行方向差角θが１８０度、他車両方位角Φが３０度である場合の自車両と他車両との位置関係を示す。図３では車両７０₁が自車両であり車両７０₂が他車両である。他車両方位角Φが３０度であることから、車両７０₂は車両７０₁が走行する道路からおよそ｜ＲＯ｜の半分の距離だけ隔てた経路を走行しており、進行方向差角θが１８０度であることから車両７０₂は車両７０₁に対して対向する方向に走行していることを把握することができる。

走行情報差算出部３８は、このように算出された他車両の進行方向差角θ、他車両方位角Φ、および垂直方向変位Ｄに、これらを算出する元となった符号付き走行情報に含まれていた車両識別符号および送信時刻情報を対応付けた上で分類判定部４０に入力する。この車両識別符号は、進行方向差角θ、他車両方位角Φ、および垂直方向変位Ｄの算出に係る他車両の車両識別符号であり、送信時刻情報は、当該他車両が搭載する車載通信装置１がパケットを送信した時刻を表す。

分類判定部４０では、自車両を囲む領域を、当該領域に存在する点を表す位置ベクトルと自車両の進行方向とのなす角度φに基づいて次の（１）から（６）のように分類して定義している。
（１）０°＜φ≦４５°を満足する領域を前方右領域とする。
（２）４５°＜φ≦１３５°を満足する領域を右領域とする。
（３）１３５°＜φ≦１８０°を満足する領域を後方右領域とする。
（４）１８０°＜φ≦２２５°を満足する領域を後方左領域とする。
（５）２２５°＜φ≦３１５°を満足する領域を左領域とする。
（６）３１５°＜φ≦３６０°を満足する領域を前方左領域とする。

また、分類判定部４０では、自車両を囲む領域を、自車両の進行方向に対して垂直な方向への変位ｄに基づいて次の（１）から（４）のように分類して定義している。
（１）０＜ｄ≦ｄ_thRを満足する領域を右近傍領域とする。
（２）ｄ＞ｄ_thRを満足する領域を右遠方領域とする。
（３）−ｄ_thL≦ｄ＜０を満足する領域を左近傍領域とする。
（４）ｄ＜−ｄ_thLを満足する領域を左遠方領域とする。
ここで、ｄ_thRおよびｄ_thLは予め定められた閾値であり、以下、ｄ_thRを右領域境界距離と、ｄ_thLを左領域境界距離とする。

分類判定部４０は、走行情報差算出部３８から入力された他車両方位角Φに基づいて、他車両が前方右領域、右領域、後方右領域、後方左領域、左領域、前方左領域のうちいずれの領域に存在するかを判定する。さらに、走行情報差算出部３８から入力された垂直方向変位Ｄに基づいて、他車両が右近傍領域、右遠方領域、左近傍領域、左遠方領域のうちいずれの領域に存在するかを判定する。

また、分類判定部４０は走行情報差算出部３８から入力された進行方向差角θに基づいて、他車両の自車両に対する進行方向を次の（１）から（４）の基準に従って判定する。
（１）３１５°＜θ≦３６０°または０°＜θ≦４５°のとき他車両は自車両と同一方向に走行している。
（２）４５°＜θ≦１３５°のとき他車両は右方向に走行している。
（３）１３５°＜θ≦２２５°のとき他車両は自車両とは逆方向に走行している。
（４）２２５°＜θ≦３１５°のとき他車両は左方向に走行している。

分類判定部４０は、他車両が存在する領域および他車両の進行方向の判定結果に従って、他車両の車両識別符号と送信時刻情報とを対応付けた時刻情報付き符号情報４２ｃをテーブル記憶部４２に入力する。

テーブル記憶部４２は、入力された時刻情報付き符号情報４２ｃを走行分類に基づいて分類し、図４（ａ）に示す中継車両候補テーブル４２ａが呈する区分に従って時刻情報付き符号情報４２ｃを記憶する。中継車両候補テーブル４２ａは、複数のテーブル要素４２ｂからなり、それぞれのテーブル要素４２ｂには、走行分類に対応したｉ−ｊのように表される走行分類符号が付されている。ここに、ｉは１から１２の整数、ｊは１から４の整数であり４８種類の走行分類符号がある。

図５は、中継車両候補テーブル４２ａにおける走行分類符号と車両７０の位置関係を示したものである。矢印の起点の位置は車両７０が存在する位置を示し、矢印の方向は車両７０の進行方向を示す。自車両７０₀は、中央分離帯８２が設けられた幹線道路８０ａを走行している。幹線道路８０ａには、自車両７０₀に対して左領域境界距離ｄ_thLより遠方にある道路８０ｂ、自車両７０₀に対して左領域境界距離ｄ_thLより近傍にある道路８０ｄ、および自車両７０₀に対して右領域境界距離ｄ_thRより遠方にある道路８０ｃがほぼ平行に設けられているものとする。また、幹線道路８０ａと道路８０ｄとを結び、道路８０ｄと道路８０ｂとを結ぶ道路として道路８０ｅ、道路８０ｆおよび道路８０ｇが設けられており、幹線道路８０ａと道路８０ｃとを結ぶ道路として道路８０ｈ、道路８０ｐおよび道路８０ｑが設けられているものとする。それぞれの道路８０を走行する車両７０_i-jの添え字符号ｉ−ｊは、中継車両候補テーブル４２ａにおける走行分類符号ｉ−ｊを示す。ここにｉは１から１２の整数、ｊは１から４の整数である。

図５より、車両７０が属する走行分類を知ることによって、その車両７０が自車両７０₀が走行する道路８０ａに対し、どのような幾何学的関係にある道路８０を走行しているのかを予測することができることがわかる。例えば、走行分類符号２−２に分類される車両は、前方右領域でありかつ右近傍領域である領域を、自車両７０₀とは逆方向に走行している車両であるため、道路８０ａの対向車線を走行する車両である蓋然性が高い。また、走行分類符号１０−１に分類される車両は、左領域でありかつ左近傍領域である領域を、自車両７０₀と同一方向に走行している車両であるため、道路８０ａの左側を並走する道路８０ｄを自車両７０₀と同一方向に走行する車両である蓋然性が高い。このような、走行分類による車両の走行道路の予測は、右領域境界距離ｄ_thRまたは左領域境界距離ｄ_thLを自車両７０₀が走行する道路８０ａの幅、曲率等を考慮して決定することで、その信頼性を高めることができる。

分類判定部４０は、他車両が存在する領域および他車両の進行方向の判定結果に基づいて、他車両の車両識別符号と送信時刻情報とを対応付けた時刻情報付き符号情報４２ｃを、走行分類に従ったテーブル要素４２ｂに配置する。車載通信装置１は、他の複数の車載通信装置１が送信したパケットを受信し、パケットの送信元の車両の走行分類に従って、順次そのパケットに基づいて生成された時刻情報付き符号情報４２ｃを配置する。テーブル要素４２ｂでは、図４（ｂ）のように予め定められた時間ｔ_Iの範囲で時刻情報付き符号情報４２ｃを配置しており、過去に遡ること時間ｔ_Iまでの情報を配置する。この配置は、時刻情報付き符号情報４２ｃが新しいものである程、後述の処理において選択される優先度が高くなるような規則性に従うものである。図４（ｂ）においては、このような意義の下、時刻情報付き符号情報４２ｃが新しいものである程、上欄の領域に記載している。

新たに取得された時刻情報付き符号情報４２ｃは、それまでに配置されていた時刻情報付き符号情報４２ｃの優先度を繰り下げた上で、最も優先度の高い時刻情報付き符号情報４２ｃとしてテーブル要素４２ｂに配置される。そして、時間ｔ_Iより前に配置された時刻情報付き符号情報４２ｃはテーブル要素４２ｂから削除される。このような処理によって、車載通信装置１は、パケットの受信と共に、中継車両候補テーブル４２ａを更新する。

次に、車載通信装置１がパケットを送信する構成および動作について説明する。送信パケット生成部１２は、車両識別符号、中継依頼車両識別符号、走行情報、付加情報、および送信時刻情報を取得することによってパケットを生成する。

車両情報記憶部１４は、入力部１６から入力された付加情報を記憶しており、その付加情報を送信パケット生成部１２に入力する。また、走行情報取得部１０は走行情報を、車両識別符号記憶部４６は車両識別符号を、時計４８は送信時刻情報を送信パケット生成部１２に入力する。

中継車両選択部４４は、テーブル記憶部４２に記憶されている中継車両候補テーブル４２ａを参照することによって、中継車両の車両識別符号を取得し、これを中継依頼車両識別符号として送信パケット生成部１２に入力する。

中継車両選択部４４は、中継車両候補テーブル４２ａを走行分類符号１−１が付されたテーブル要素４２ｂから走行分類符号１２−４が付されたテーブル要素４２ｂまでを個々に監視し、配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃの数が最も小さいテーブル要素４２ｂを選択する。ただし、その数が零であるものは選択対象から除外し、その数が互いに等しい複数のテーブル要素４２ｂについては、走行分類符号について定義された比較値の大小関係に基づいて選択するものとする。例えば、走行分類符号ｓ−ｔと走行分類符号ｕ−ｖの２つの走行分類符号については、数値ｔと数値ｖとを比較して数値の小さい方の走行分類符号を選択する。また、数値ｔと数値ｖとが等しいときには、数値ｓと数値ｕとを比較して数値の小さい方の走行分類符号を選択する。テーブル要素４２ｂに配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃの数は、一定時間ｔ_Iの間に現れたその走行分類に属する他車両の数を表すため、この数が小さい程その走行分類に属する他車両の発生頻度が低いといえる。

中継車両選択部４４は、選択したテーブル要素４２ｂにおいて最も優先度の高い時刻情報付き符号情報４２ｃから車両識別符号を抽出し、中継依頼車両識別符号として送信パケット生成部１２に入力する。

例として、分類符号１−１，３−２，８−２，１０−４を除くテーブル要素４２ｂには、時刻情報付き符号情報４２ｃが配置されておらず、図６に示すテーブル要素４２ｂ_1-1，４２ｂ_3-2，４２ｂ_8-2，４２ｂ_10-4のそれぞれに時刻情報付き符号情報４２ｃが配置されている場合について説明する。テーブル要素４２ｂ_1-1，４２ｂ_3-2，４２ｂ_8-2，４２ｂ_10-4には、それぞれ４個、２個、２個、３個の時刻情報付き符号情報４２ｃが配置されており、その数が最も少ないものはテーブル要素４２ｂ_3-2および４２ｂ_8-2である。ところが、テーブル要素４２ｂ_3-2とテーブル要素４２ｂ_8-2とでは、配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃの数が等しい。そこで、先の例による比較値に基づいてテーブル要素４２ｂ_3-2とテーブル要素４２ｂ_8-2とを比較し、テーブル要素４２ｂ_3-2を選択する。そして、テーブル要素４２ｂ_3-2に配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃのうち最も新しいものに含まれる車両識別符号、すなわち車両識別符号「ｄｕｙ３４」を抽出し、中継依頼車両識別符号として送信パケット生成部１２に入力する。

このように、配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃの数が最も小さいテーブル要素４２ｂを選択し、当該テーブル要素４２ｂにおいて最も優先度の高い時刻情報付き符号情報４２ｃから車両識別符号を抽出する処理を、以下、最小発生頻度車両選択処理とする。

中継車両選択部４４は、最小発生頻度車両選択処理の他、ランダム選択処理によっても車両識別符号を抽出する。ランダム選択処理とは、すべてのテーブル要素４２ｂのうち一つをランダムに選択し、選択したテーブル要素４２ｂにおいて最も優先度の高い時刻情報付き符号情報４２ｃから車両識別符号を抽出する処理をいう。ただし、配置されている時刻情報付き符号情報４２ｃの数が零であるものは選択対象から除外する。

中継車両選択部４４は、最小発生頻度車両選択処理によって抽出した車両識別符号を中継依頼車両識別符号として送信パケット生成部１２に入力する処理と、ランダム選択処理よって抽出した車両識別符号を中継依頼車両識別符号として送信パケット生成部１２に入力する処理とを予め定められた頻度で切り換えて行う。この頻度は、例えば、ランダム処理に基づく処理をｎ回行った後は、最小発生頻度車両選択処理に基づく処理をｍ回行う等、定量的に定めておくことが好適である。このような切り換えを行うのは、特定の領域のみにパケットが中継送信されることを回避し、広い領域にパケットを中継送信するためである。特に、最小発生頻度車両選択処理では発生頻度が最も低い走行分類に属する車両が指定されるので、車両密度の低い領域に存在する車両が中継車両として指定される蓋然性が高くなる。

送信パケット生成部１２は、入力された車両識別符号、中継依頼車両識別符号、走行情報、付加情報、および送信時刻情報に基づいて、これらの情報を含むパケットを生成し、送信部１８に入力する。送信部１８は入力されたパケットを無線信号に変換し、アンテナ２０を介して他の車載通信装置１へ送信する。

次に、車載通信装置１がパケットを受信する構成および動作について説明する。受信部２２はアンテナ２０を介してパケットによって変調された無線信号を受信する。そして、これを復調してパケットを取得し、中継処理部２４、受信データ取得部２６、および符号付き他車走行情報抽出部３６に入力する。符号付き他車走行情報抽出部３６が入力されたパケットに基づいて、中継車両候補テーブル４２ａを生成する動作を担うことは上述の通りである。

中継処理部２４は、受信したパケットから中継依頼車両識別符号を抽出し、車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号と比較照合する。中継依頼車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とが一致することは、自らに対して中継依頼がなされていることを意味する。そこで、中継依頼車両識別符号と当該車両識別符号とが一致した場合には、中継処理部２４は、受信したパケットを中継送信すべきパケットとして送信部１８へ入力する。この際、中継処理部２４は、他の車載通信装置１で再びパケットの中継送信が行われないよう、受信したパケットに含まれている中継依頼車両識別符号を、車両を識別できない符号、例えばヌル符号に置き換え中継送信すべきパケットとする。

送信部１８は、中継処理部２４から入力された中継送信すべきパケットを無線信号に変換し、アンテナ２０を介して他の不特定の車載通信装置１に送信する。

なお、中継依頼車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とが一致しないことは、自らに対して中継依頼がなされていないことを意味する。そこで、中継依頼車両識別符号と当該車両識別符号とが一致しない場合には、中継処理部２４は、中継送信すべきパケットを送信部１８へ入力する処理を行わないこととする。

中継依頼車両識別符号と車両識別符号記憶部４６に記憶されている車両識別符号とが一致するか否かにかかわらず、受信データ取得部２６は、受信したパケットから走行情報や付加情報を含む受信データを取得する。表示部３４は受信データ取得部２６から受信データを受けて、他車両の位置および速度を表示する。表示部３４としては、ディスプレイ装置等を適用することが好適である。表示部３４は、走行情報に加えて地図情報を地図情報記憶部３２から読み込んでおり、他車両の位置および速度を地図に重ねて表示する。また、受信データに含まれる付加情報には、他車両の属性に関する情報が含まれるので、当該車両の位置および速度に加えて車種、メーカ、外観形状等を表示部３４に表示することもできる。しかしながら、運転中に運転者が表示部３４を参照することは危険であるため、表示部３４は車両の停止中に運転者によって参照されるか、運転者に同乗する者によって参照されることとなる。そこで、車載通信装置１は、次に説明する自動運転装置２８、危険通知装置３０等をさらに備えることが好ましい。

自動運転装置２８には、走行情報取得部１０から車載通信装置１を搭載する車両の走行情報が入力される。自動運転装置２８は、受信データ取得部２６から入力された受信データから他車両の走行情報を抽出し、抽出した他車両の走行情報と走行情報取得部１０から入力された自車両の走行情報とに基づいて、自車両と他車両との間の距離や、自車両に対する他車両の相対速度等を算出する。

一般に、車両は制御回路によってアクセル、ブレーキ、トランスミッション等を制御することで走行制御を行う構成となっている。自動運転装置２８は、算出した自車両と他車両との間の距離や、自車両に対する他車両の相対速度等に基づいて、他車両との衝突を回避するようアクセル、ブレーキ、トランスミッション等を制御するための制御信号を生成する。そして、当該制御信号を制御回路に入力することで自車両を制御する。

また、危険通知装置３０にも走行情報取得部１０から車載通信装置１を搭載する車両の走行情報が入力される。危険通知装置３０は、走行情報取得部１０から入力された走行情報および受信データ取得部２６から入力された受信データに基づいて、他車両の急減速による衝突の危険性や、交差点や曲がり角における他車両との出会い頭事故の危険性を判断し、危険であると判断した場合にはその旨を危険通知情報として運転者に通知する。危険通知情報は、表示部３４への警告表示に加えて警告音や音声案内によって運転者に通知される。

このように構成された車載通信装置１を車両に搭載することによって、次に示すようないわゆる車々間通信が可能となる。

図７に示す道路８０を走行する車両７０₃〜７０₆は、それぞれ車載通信装置１₃〜１₆を搭載する。車載通信装置１₃〜１₆は、予め定められた時間間隔ｔ_pごとに、または予め定められた距離を走行するごとにパケットの送受信またはパケットの中継送信を行う。

車載通信装置１₃は車載通信装置１₄〜１₆からパケットを受信して中継車両候補テーブル４２ａを生成し、テーブル記憶部４２に記憶する。車載通信装置１₃は、送信するパケットを生成する際に中継車両候補テーブル４２ａを参照して、中継車両の車両識別符号を取得し、中継依頼車両識別符号としてパケットの情報に含ませる。これにより車載通信装置１₄の車両識別符号が取得されたものとすると、車載通信装置１₃から送信されたパケットを受信した車載通信装置１₄は、パケットを受信すると共に自らが中継送信の対象として指定されたことを認識する。車載通信装置１₄は、車載通信装置１₃から送信されたパケットを、他の不特定の車両７０₄〜７０₆に搭載された車載通信装置１₄〜１₆に中継送信する。また、車載通信装置１₄は、受信したパケットが含む情報に基づいて、車両７０₃の走行情報の表示、車両７０₄の走行制御、衝突の危険性等の運転者への警告等を行う。なお、ここでは車載通信装置１₃がパケットを送信する際の動作に着目して説明したが、車載通信装置１₄〜１₆がパケットを送信する際の動作についても同様である。

本実施形態によれば、車載通信装置１が中継車両とすべき車両を指定する際には、上述の最小発生頻度車両選択処理が行われるため、発生頻度の低い走行分類に属する車両が中継車両として選択されるような配慮がなされる。これによって、特定の領域に存在する車両のみが中継車両として指定されることがなく、情報内容が重複したパケットが多数の車載通信装置１によって中継送信される状況を回避することができ、各車載通信装置１で処理すべき情報量を低減することができる。

次に、第２の実施形態に係る車載通信装置３について説明する。第１の実施形態に係る車載通信装置１では、中継車両の選択は中継車両選択部４４によって自動的に行われている。しかしながら、パケットに含ませる付加情報の内容によっては、特定の走行分類に属する車両を中継車両として選択した方が好ましい場合がある。第２の実施形態は、このような問題に鑑み、中継車両の選択を操作者に行わせる構成としたものである。

図８に本実施形態に係る車載通信装置３の構成を示す。第１の実施形態に係る車載通信装置１と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。車載通信装置３が送受信するパケットは車載通信装置１と同様、図２に示すように、車両識別符号、中継依頼車両識別符号、走行情報、付加情報、および送信時刻情報から構成される。送信パケット生成部１２は、車両識別符号、中継依頼車両識別符号、走行情報、付加情報、および送信時刻情報を取得することによってパケットを生成する。

車載通信装置３では、入力部１６を介して車両情報記憶部１４に予め記憶された情報の他、入力部１６から直接入力された情報を付加情報に含ませることができる。第１の実施形態に係る車載通信装置１では、それを搭載する車両の種類、メーカ、外観形状等の情報を付加情報に含ませることとしているが、本実施形態では、これらの情報に加え、近傍で交通事故が生じた旨の情報、近傍で道路工事が行われている旨の情報等の、近傍の道路状況に関する情報を付加情報に含ませることができる。近傍の道路状況は随時変化するため、そのような情報を入力部１６から送信パケット生成部１２に直接入力する構成とすることが好ましい。この際、道路状況の分類に応じて状況番号を予め定義しておき、その状況番号を入力するものとしておけば入力操作が容易になる。

分類指定中継車両選択部５０は、入力部１６を介して走行分類符号を取得する。分類指定中継車両選択部５０は、テーブル記憶部４２が記憶する中継車両候補テーブル４２ａのテーブル要素４２ｂのうち、入力部１６を介して取得した走行分類符号が付されたものを選択し、選択したテーブル要素４２ｂにおいて最も優先度の高い時刻情報付き符号情報４２ｃから車両識別符号を抽出して送信パケット生成部１２に入力する。車両識別符号を取得した送信パケット生成部１２は、その車両識別符号を中継依頼車両識別符号としてパケットに含ませる。

次に、車載通信装置３がパケットを受信する際の動作について説明する。車載通信装置３が中継送信を行う動作処理は、車載通信装置１が行うものと同一である。以下では、受信データ取得部２６が、受信したパケットから受信データを取得した後の動作処理について説明する。

受信データ取得部２６は、受信したパケットから走行情報や付加情報を含む受信データを取得する。表示部３４は、受信データ取得部２６から受信データを受けて、送信元の車両の走行情報、およびその近傍における道路状況を表示する。表示部３４は、走行情報および付加情報に加えて地図情報を地図情報記憶部３２から読み込んでおり、送信元の車両の走行情報、および送信元の車両の近傍における道路状況に地図を重ねて表示する。また、受信データに含まれる付加情報には、送信元の車両の属性に関する情報が含まれているので、当該車両の走行情報およびその近傍における道路状況に加えて車種、メーカ、外観形状等を表示部３４に表示させることもできる。

本実施形態に係る車載通信装置３によれば、車載通信装置３の操作者は、走行分類符号を入力部１６を介して分類指定中継車両選択部５０に入力することにより、近傍の道路状況に関する情報を含むパケットを中継送信させるのに適した車載通信装置３を指定することができる。例えば、前方で事故が発生し、後続の車両の運転者にその旨を伝える必要がある場合、操作者は、前方で事故が発生した旨を示す状況番号を送信パケット生成部１２に入力して付加情報に含ませる。そして、後方右領域であって右近傍領域である領域を逆方向に走行しているという走行分類に対応する走行分類符号６−１を分類指定中継車両選択部５０に入力する。これによって、後方において反対車線を走行する車両が中継車両として指定される蓋然性が高くなり、後方への情報伝達が促進される。

また、見通しの悪い交差点では、前方の交差点を横切る車両を中継車両として指定することで、車載通信装置３の間での見通し外通信を可能とし、出会い頭事故を回避することができる。この場合、操作者は、前方右領域であって右近傍領域である領域または前方左領域であって左近傍領域である領域を、右方向または左方向に走行している車両の走行分類符号２−３、２−４、１２−３、または１２−４を分類指定中継車両選択部５０に入力する。これによって、前方の交差点を横切る車両が中継車両として指定される蓋然性が高くなり、交差点の見通し外に存在する車両の運転者への情報伝達が可能となる。例えば、図５に示す自車両７０₀に対して車両７０_11-3が見通し外にあり、自車両７０₀が搭載する車載通信装置３から、車両７０_11-3が搭載する車載通信装置３にパケットを直接送信することができない状況を考える。このとき、自車両７０₀が搭載する車載通信装置３の入力部１６から走行分類符号１２−３を入力すると、車両７０_12-3が中継車両として指定される。車両７０_11-3は車両７０_12-3の後方を走行しており、車両７０_11-3は車両７０_12-3の見通し内に存在しているため、車両７０_12-3が搭載する車載通信装置３から車両７０_11-3が搭載する車載通信装置３へ直接パケットを送信することは可能であると考えられる。したがって、自車両７０₀が搭載する車載通信装置３は、車両７０_12-3が搭載する車載通信装置３が行う中継送信によって、車両７０_11-3が搭載する車載通信装置３にパケットを送信することができる。車両７０_11-3では自車両７０₀の走行情報が表示部３４に表示され、衝突を回避するよう自動運転装置２８や危険通知装置３０が動作するため、自車両７０₀との衝突が回避される。

さらに、本実施形態に係る車載通信装置３によれば、情報内容が重複したパケットが多数の車載通信装置３によって中継送信される状況を回避し、各車載通信装置３で処理すべき情報量を低減することができることは第１の実施形態に係る車載通信装置１と同様である。

上述の第１の実施形態および第２の実施形態では、他車両を４８種類の走行分類に分類した中継車両候補テーブル４２ａを生成している。先述のように、車載通信装置１および車載通信装置３が送受信するパケットに含まれる走行情報には位置情報が含まれており、これは緯度、経度、および高度の３次元の量で表される。したがって、位置ベクトルＲＯの高さ方向の成分に基づいて、他車両の走行分類をさらに、上方、水平、および下方の３種類に分類することができる。これによって走行分類は３×４８＝１４４種類となり、さらに詳細な中継車両の選択を行うことが可能となる。

第１の実施形態に係る車載通信装置の構成を示す図である。 パケットの構成を示す図である。 進行方向差角θが１８０度、他車両方位角Φが３０度である場合の２台の車両の位置関係を示す図である。 中継車両候補テーブルの構成を示す図である。 中継車両保存テーブルにおける走行分類符号と車両の位置関係を示す図である。 中継車両選択部がテーブル要素を選択する処理を説明するための図である。 車載通信装置が搭載された車両が道路上に位置している状態を示す図である。 第２の実施形態に係る車載通信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１，３ 車載通信装置、１０ 走行情報取得部、１０ａ 位置情報取得手段、１０ｂ 速度情報取得手段、１２ 送信パケット生成部、１４ 車両情報記憶部、１６ 入力部、１８ 送信部、２０ アンテナ、２２ 受信部、２４ 中継処理部、２６ 受信データ取得部、２８ 自動運転装置、３０ 危険通知装置、３２ 地図情報記憶部、３４ 表示部、３６ 符号付き他車走行情報抽出部、３８ 走行情報差算出部、４０ 分類判定部、４２ テーブル記憶部、４２ａ 中継車両候補テーブル、４２ｂ テーブル要素、４２ｃ 時刻情報付き符号情報、４４ 中継車両選択部、４６ 車両識別符号記憶部、４８ 時計、５０ 分類指定中継車両選択部、７０，７０₁〜７０₆，７０_1-1〜７０_12-4 車両、７０₀ 自車両、８０ａ〜８０ｊ 道路、８２ 中央分離帯。

Claims (4)

1. 送信元の車両の走行状況を示す車両情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得された車両情報に基づいて、前記送信元の車両を分類する車両分類部と、
   前記車両分類部の分類結果に基づいて、送信情報の中継を依頼する車両を指定する車両指定部と、
   前記車両指定部において指定された車両を識別する中継車両識別子を含む送信情報を送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする車載通信装置。
2. 請求項１に記載の車載通信装置であって、
   前記車両分類部は、
   前記車両情報から車両の位置を示す情報を取得する位置情報取得手段を備え、
   前記位置情報取得手段が取得した車両の位置を示す情報に基づいて、車両を分類することを特徴とする車載通信装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車載通信装置であって、
   前記車両分類部は、
   前記車両情報から車両の速度を示す情報を取得する速度情報取得手段を備え、
   前記速度情報取得手段が取得した車両の速度を示す情報に基づいて、車両を分類することを特徴とする車載通信装置。
4. 送信元の車両の走行状況と、情報の中継を依頼する車両を示す中継車両識別子と、を含む送信情報を取得する情報取得部と、
   前記送信情報から中継車両識別子を抽出する識別子抽出部と、
   前記識別子抽出部で抽出された中継車両識別子と予め登録された車両識別子とが一致する場合には、前記送信情報を中継送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする車載通信装置。
   

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