JP4798383B2 - 車両通信システム用路側機 - Google Patents

Description

本発明は、道路上に設置された複数の路側機と、道路を走行する車両とをそれぞれ通信ノードとして、それらノード間で無線通信を行う車両通信システムに使用される車両通信システム用路側機に関するものである。

ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム，登録商標）など車両外部から送られてくる渋滞情報を、車両が道路沿いに設置された路側機から受信して、渋滞区間を避ける迂回路を探索し、渋滞を避けることができる。逆に、車両から路側機へ情報を送信し、例えばＶＩＣＳセンタを経由して、その情報を他の車両に送信することもできる。

また、車両間で車両情報や交通情報の通信（車々間通信）を行う技術も開発されている。さらに、通信を行いたい相手車両が車々間通信可能範囲外にいる場合は、第３の車両を経由して通信を行う衝突回避システムが考案されている（特許文献１参照）。

また、例えば車両のような移動局間の通信を、管制センタを介さず信号制御機間の通信を介して行うことが可能な交通信号制御システムおよび交通信号制御装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、路側通信装置間で、路路間の情報の通信を行うとともに、路側通信装置と車載装置との間で、路路間通信の情報とは共通の内容および別個の内容を含む路車間の情報の通信を行うことを特徴とする路側通信装置及び交通信号通信システムが考案されている（特許文献３参照）。

特開２００５−２２７９７８号公報 特開２００１−０２３０８０号公報 特開２００６−１６３６２１号公報

特許文献１の例では、通信を中継する車両が存在しない場合には、車々間通信を行うことができないという問題がある。

特許文献２および特許文献３の例では、どのような通信をどのような範囲で行うかについては開示されていない。

また、山道など見通しが悪く、他車両が殆ど通行しない道路について、衝突回避を行うために周囲の車両情報を送受信するとき、従来では、車々間通信可能範囲内に相手車両が来るまで通信することができず、衝突回避の報知が遅れることがあった。

上記問題を背景として、本発明の課題は、路側機を介して確実に周囲の車両へ情報を伝達することが可能な車両通信システム用路側機を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両通信システム用路側機は、道路上に設置された複数の路側機と、道路を走行する車両とをそれぞれ情報の送受信を行う通信ノードとし、それら通信ノード間で相互に無線通信を行う車両通信システムに使用される車両通信システム用路側機であって、主情報の配信先となる通信ノードである情報配信先ノードを１または複数含む予め定められた広さの異なるエリア群から、主情報の内容に応じた広さのエリアを選択して情報配信エリアとして設定する情報配信エリア設定手段と、情報起点ノードから情報配信エリア内の各情報配信先ノードへの情報配信経路を決定する情報配信経路決定手段と、主情報を、決定した情報配信経路を含む情報配信経路情報とともに情報配信エリア内に無線配信する情報配信手段と、を備えることを前提とする。

上記構成によって、通信を中継する車両が自車両の周囲が存在しなくても、あるいは他通信を中継する車両が存在しなくても、配信すべき情報（主情報）を配信すべき対象（車両，情報配信先ノード）に配信することができる。また、最初に車両から情報を受信した路側機が情報起点ノードとなり、主情報の内容に応じて情報配信エリアが決定されるので、車両の運転者は特に操作をすることがないという利点もある。

また、本発明の車両通信システム用路側機は、情報配信エリア内にて主情報を配信する際の中継ノードとなる場合に、配信されてくる主情報に付随する情報配信経路情報を参照して、次の配信先となるノードを決定する配信先ノード決定手段と、配信先ノードに向けて主情報を、情報配信経路情報を引き継ぐ形で中継送信する中継送信手段とを有するように構成することもできる。

上記構成によって、中継ノードでは次の配信先ノードを決定するための時間が短縮され、主情報を迅速に配信することができる。

また、本発明の路側機は、車両から主情報を受信した場合に情報起点ノードとなり、他の路側機から主情報を受信した場合に中継ノードとなるように構成することもできる。

上記構成によって、簡単な方法により情報起点ノードか中継ノードのいずれであるかを判断できる。また、それぞれのノードで、情報配信エリアの設定を重複して行うことを回避できる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における主情報は、車両の車速情報，位置情報，および当該車両の周囲の交通障害情報のうちの少なくとも一つを含むように構成することもできる。

上記構成によって、主情報に車両の車速情報，位置情報が含まれていれば他車両の走行状況を把握することができ、主情報に交通障害情報が含まれていれば周囲の交通状況を把握することができる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機は、情報配信エリアとして、予め定められた広さの異なるエリア群が用意され、情報配信エリア設定手段は、主情報の内容に応じた広さの情報配信エリアを、エリア群から選択して設定するように構成することもできる。

上記構成によって、毎回エリア設定のための演算を行うことなく、主情報に応じた適切な情報配信エリアを設定でき、主情報を配信すべき車両に確実に配信することができる。また、必要でない情報を配信して他の通信の妨げとなったり、必要でない情報を受信した車両の運転手を混乱させることを回避できる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における情報配信エリア設定手段は、主情報に交通障害情報を含む場合、該交通障害情報の内容に応じて情報配信エリアを設定するように構成することもできる。

上記構成によって、交通障害情報を配信すべき車両に確実に配信することができる。また、関係のない交通障害情報を配信して他の通信の妨げとなったり、関係のない交通障害情報を受信した車両の運転手を混乱させることを回避できる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における交通障害情報は、交通事故情報および渋滞情報のうちの少なくとも一方を含み、情報配信エリア設定手段は、交通事故および渋滞の規模に応じて情報配信エリアを設定するように構成することもできる。

交通事故情報および渋滞情報は、その規模あるいは内容によって周囲の交通への影響も異なる。上記構成によって、交通事故情報および渋滞情報を配信すべき車両に確実に配信することができる。また、関係のない情報を配信して他の通信の妨げとなったり、関係のない情報を受信した車両の運転手を混乱させることを回避できる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における情報配信エリア設定手段は、主情報に交通障害情報を含まない場合、受信した配信経路情報から情報起点ノードを特定し、その情報起点ノードから予め定められた範囲を情報配信エリアとして設定するように構成することもできる。

交通障害情報を含まない主情報とは、例えば他車両の走行情報である。上記構成によって、その主情報を、情報起点ノードに確実に配信（返信）することができる。さらに、他車両がその情報起点ノード近辺に存在しなくても、情報配信エリアが情報起点ノードを含んで広く設定されているので、その主情報を確実に発信元である他車両に配信することができる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機は、路側機の設置場所を記憶する路側機設置場所記憶手段と、情報配信エリアに含まれる情報配信先ノードを、路側機設置場所記憶手段の記憶内容から探索するノード探索手段と、を備え、情報配信経路決定手段は、その探索結果に基づいて情報配信経路を決定するように構成することもできる。

上記構成によって、実際に周囲の路側機を探索する必要がないので、短時間で情報配信経路を決定することができる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における路側機設置場所記憶手段は、路側機周辺の道路形状データを記憶し、情報配信エリア設定手段は、当該路側機周辺の道路形状データに応じて情報配信エリアを設定するように構成することもできる。

上記構成によって、例えば、山道など見通しが悪く、他車両が殆ど通行しない道路についても、見通しの良くなる地点まで情報配信エリアを拡大して設定することも可能となり、他車両に迅速に主情報を配信することができる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における情報配信エリア設定手段は、受信した主情報に基づいて、車両が、他車両とのすれ違いが困難な道路区間を走行している、あるいは走行が予想されると判定された場合、道路区間、および道路区間と他のすれ違い可能な道路との接続点を中心とする予め定められた範囲を情報配信エリアとして設定するように構成することもできる。

上記構成によって、他車両とのすれ違いが困難な道路に進入する前に、その道路を走行している車両が存在することを知ることができる。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における路側機探索手段は、情報配信元ノードから隣接する全てのノードを探索し、さらに該ノードから隣接するノードを探索して、情報配信先ノードを探索する幅優先探索により情報配信経路を探索するように構成することもできる。

幅優先探索はよく知られた探索アルゴリズムの一つで、全ての経路について並行に探索を進めていくため、最初に見つかる経路が最短経路となる。上記構成によって、短時間で情報配信経路を探索することができる。また、最短の情報配信経路が探索されるので、情報配信時間も短縮される。

また、本発明の本発明の車両通信システム用路側機における中継ノードおよび情報配信先ノードは、主情報を当該中継ノードおよび当該情報配信先ノードの周辺を走行する車両に対して配信するように構成することもできる。

上記構成によって、情報配信エリア内を走行している全ての車両に主情報を配信することができる。

以下、本発明の構成例を、図面を参照しながら説明する。まず、図１を用いて車両通信システムの構成を説明する。車両通信システムは車両１０１に搭載される車載器（図示せず）と複数の路側機（車両通信システム用路側機）２５０とにより構成される。路側機２５０は、例えば道路沿いに５０ｍ間隔、あるいは交差点毎に設置される。

図２を用いて、車両１０１に搭載される車載器（１００）について説明する。図２の例では、車載器を車両用ナビゲーション装置の機能の一部として構成している。無論、車載器として独立した構成としてもよいし、他の車載機器の一部として構成としてもよい。

車両用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称）１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行う音声合成回路２４，スピーカ１５，メモリ９，表示器１０，送受信機１３，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，ＬＡＮ(Local Area Network) Ｉ／Ｆ（インターフェース）２６，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２等を備えている。

位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，車両１０１の回転角速度を検出するジャイロスコープ３，車両１０１の走行距離を検出する距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両１０１の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ例えば車速センサ２３等を用いてもよい。

操作スイッチ群７は、例えば表示器１０と一体になった周知のタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。メカニカルスイッチの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。

また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、マイク３１から入力された音声信号を、音声認識ユニット３０において周知の隠れマルコフモデル等の音声認識技術により処理を行い、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。これら操作スイッチ群７，リモコン端末１２，タッチパネル２２，およびマイク３１により、種々の指示を入力することが可能である。

制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４，Ａ／Ｄ変換部８６，描画部８７，時計ＩＣ８８，画像処理部８９，およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行う。また、ＣＰＵ８１からＨＤＤ２１に対してデータの読み書きの制御ができなくなった場合のために、ＲＯＭ８２にナビゲーション装置１００として必要最低限の動作を行うためのプログラムを記憶しておいてもよい。

Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。

描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された地図データ２１ｍ（後述），表示用のデータや表示色のデータから表示器１０に表示させるための表示画面データを生成する。

時計ＩＣ８８はリアルタイムクロックＩＣとも呼ばれ、ＣＰＵ８１からの要求に応じて時計・カレンダーのデータを送出あるいは設定するものである。ＣＰＵ８１は時計ＩＣ８８から日時情報を取得する。また、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号に含まれる日時情報を用いてもよい。また、ＣＰＵ８１に含まれるリアルタイムカウンタを基にして日時情報を生成してもよい。取得された日時情報は、例えば走行履歴管理に用いられる。

画像処理部８９は、公知のパターン認識などの技術によってカメラ３２（後述）によって撮影された画像の解析を行う画像処理回路を含んで構成される。画像処理部８９では、例えば、カメラ３２により撮影された映像信号に一般的な２値化処理を施すことにより、ピクセル毎のデジタル多値画像データに変換する。そして、得られた多値画像データから、一般的な画像処理手法を用いて所望の画像部分を抽出する。

ＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データベースである地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標，距離，所要時間，幅員，車線数，制限速度等がリンク属性に含まれる。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標，右左折車線数，接続先道路リンク，距離コスト等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。

ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他にユーザが独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。また、ナビゲーション装置１００の動作に必要なデータや各種情報はデータベース２１ｄとしても記憶される。

ナビプログラム２１ｐ，地図データ２１ｍ，ユーザデータ２１ｕ，およびデータベース２１ｄは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行うことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、外部ネットワークを介してデータをダウンロードする構成を用いてもよい。

メモリ９はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ＆ Programmable Read Only Memory：電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ）やフラッシュメモリ等の書き換え可能なデバイスによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、メモリ９は、ナビゲーション装置１００がオフ状態になっても記憶内容が保持されるようになっている。また、ナビゲーション装置１００の動作に応じて、必要な情報およびデータをメモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。

表示器１０は周知のカラー液晶表示器で構成され、ドット・マトリックスＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＬＣＤ表示制御を行うための図示しないドライバ回路を含んで構成されている。ドライバ回路は、例えば、画素毎にトランジスタを付けて目的の画素を確実に点灯させたり消したりすることができるアクティブマトリックス駆動方式が用いられ、制御回路８（描画部８７）から送られる表示指令および表示画面データに基づいて表示を行う。また、表示器１０として有機ＥＬ（ElectroLuminescence：電界発光）表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。

送受信機１３は、例えば道路に沿って設けられた送信機（図示せず）から出力される光ビーコン、または電波ビーコンによってＶＩＣＳセンタ１４から道路交通情報を受信、あるいはＦＭ多重放送を受信するための装置である。また、送受信機１３を用いてインターネット等の外部ネットワークに接続可能な構成としてもよい。

スピーカ１５は周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって、メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データが、音声合成回路２４においてアナログ音声に変換されたものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき必要に応じて繋ぎ合わせる録音編集方式、文字入力情報からそれに対応する音声を合成するテキスト合成方式などがある。

また、ＥＴＣ車載器１７と通信することにより、ＥＴＣ車載器１７が料金所から受信した料金情報などをナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１７によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４等との通信を行う構成をとってもよい。

車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両１０１の速度に換算して、車両１０１の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両１０１の走行区間毎の平均車速を算出する。

ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６は車内ＬＡＮ２７を介して他の車載機器やセンサとのデータの遣り取りを行うためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６を介して車速センサ２３からのデータ取り込み、あるいはＥＴＣ車載器１７との接続を行ってもよい。

このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２，リモコン端末１２の操作、あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニュー（図示せず）から目的地が設定された場合、位置検出器１により車両１０１の現在位置が求められ、周知のダイクストラ法等を用いて、該現在位置を出発地として目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、表示器１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。また、表示器１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行う。

通信ユニット２５は周知の無線送受信機として構成され、路側機２５０との通信を行うために用いられる。

カメラ３２は周知のＣＣＤビデオカメラ等で構成され、撮影された画像データは制御回路８（画像処理部８９）に送られる。カメラ３２は、車両前方を撮影可能なように、例えば、車両室内の天井の前方中央部あるいはダッシュパネルに取り付けられる。撮影範囲は、少なくとも運転者の視野範囲よりも広いことが望ましい。

レーダ３４は、電磁波あるいは超音波を発し、前方の物体からの反射波を受信することで、周知のドップラー効果を応用して、車両１０１と前方の物体との距離を測るためのものである。レーダ３４は、例えば、車両１０１の前部バンパーに取り付けられる。

上記構成によって、ナビゲーション装置１００は、路側機２５０との通信が可能となり、路側機から受信した情報の解析を行いその情報の送信元を判定したり、路側機２５０へ送信する主情報の作成も行うことができるようになる。

図３を用いて路側機２５０の構成について説明する。路側機２５０は、路側機全体の動作制御を行う制御部２５１を含んで構成される。

制御部２５１は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ２５２，ＲＯＭ２５３，ＲＡＭ２５４，時計ＩＣ２５５，通信部２５６，入出力回路であるＩ／Ｏ２５７，メモリ２５９およびこれらの構成を接続するバスライン２５８が備えられている。ＣＰＵ２５２は、ＲＯＭ２５３に記憶された制御プログラム２５３ｐおよびデータにより制御を行う。なお、制御部２５１が本発明の情報配信エリア設定手段，情報配信経路決定手段，配信先ノード決定手段，ノード探索手段，に相当する。

時計ＩＣ２５５は、図２の時計ＩＣ８８と同様の構成をとる。また、ＣＰＵ２５２に含まれる周知のリアルタイムカウンタを基にして日時情報を生成してもよい。

通信部２５６は、周知の無線送受信機として構成され、ナビゲーション装置１００（車載器）および他の路側機との通信を行うために用いられる。なお、通信部２５６が本発明の情報配信手段，中継送信手段に相当する。

メモリ２５９は、周知のフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、路側機を特定するための路側機ＩＤ，路側機２５０および例えば半径５ｋｍのような該路側機を中心とする予め定められた範囲に設置された他の路側機の位置データ，および該路側機を中心とする予め定められた範囲の道路形状データが記憶される。道路形状データには、例えば幅員，勾配，曲率などが含まれる。また、道路形状データは、図２の道路地図データ２１ｍと同様の内容でもよい。なお、メモリ２５９が本発明の路側機設置場所記憶手段に相当する。

上記構成によって、路側機２５０は、受信した情報あるいは情報の送信元に基づいて、その情報の発信，中継，および配信情報や配信経路情報の作成を行う。

図４を用いて、ナビゲーション装置１００における主情報送信処理について説明する。なお、本処理はナビプログラム２１ｐに含まれ、ナビプログラム２１ｐの他の処理とともに繰り返し実行される。まず、送信するための主情報を生成する（Ｓ０００）。主情報には、以下のもののうち、少なくとも一つが含まれる。
・位置検出器１により検出される車両１０１の現在位置。
・車速センサ２３により検出される車両１０１の車速。
・交通障害情報（交通事故情報，渋滞情報）。

交通障害情報は、カメラ３２で撮影された画像データを画像処理部８９で解析し、データベース２１ｄに予め記憶された事故画像あるいは渋滞画像と比較して、その類似度が予め定められた閾値を上回る場合に、交通事故あるいは渋滞と判定する。このとき、車両１０１の現在位置も合わせて送信する。

渋滞の規模は、車速により判定することもできる。例えば、２０ｋｍ／ｈで走行している場合には渋滞規模が小さく、発進・停止を繰り返す場合には渋滞規模が大きいと判定する。また、レーダ３４により検出された物体（すなわち他車両）の間隔（すなわち車間距離）が、予め定められた値を下回る場合に渋滞と判定してもよい。

また、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２，リモコン端末１２の操作、あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニュー（図示せず）から、交通障害情報作成画面（図示せず）を表示させて、事故あるいは渋滞の情報を作成する方法を用いてもよい。また、ＶＩＣＳセンタ１４から受信した交通情報に、自車両周辺の渋滞情報が含まれている場合には、その情報を基に交通障害情報を作成してもよい。

次に、今回送信する主情報が路側機経由で受信した情報に対する返信かどうかを判定する。これは、通信ユニット２５により受信した主情報が、路側機２５０から受信したものであるか否かを判定すればよい。路側機２５０から受信したものには、該主情報を送信した路側機の路側機ＩＤが含まれているので、路側機ＩＤの有無により、路側機２５０から受信したものであるか否かを判定できる。これにより返信先を決定することができる。

また、車載機すなわちナビゲーション装置１００に予め固有の車載機ＩＤを設定しておき、その車載機ＩＤを主情報とともに路側機２５０に送信して、路側機２５０で受信データに路側機ＩＤ，車載機ＩＤのいずれが含まれているかによって判定してもよい。

路側機経由で受信した情報に対する返信でない場合（Ｓ００１：Ｎｏ）、通信ユニット２５を用いて、車両１０１の周辺に車々間通信可能車両が存在するか判定する。車両１０１の周辺に車々間通信可能車両が存在しない場合、すなわち、予め定められた時間内に通信ユニット２５により他車両からの電波を受信できなかった場合（Ｓ００２：Ｎｏ）、送信モードをブロード送信モードに設定する（Ｓ００３）。そして、路側機２５０に主情報を送り、路側機２５０において路側機経由で通信を行う路側機経由通信処理を実行する（Ｓ００４，後述）。

一方、車両１０１の周辺に車々間通信可能車両が存在する場合（Ｓ００２：Ｙｅｓ）、周知の車々間通信を行う（Ｓ００５）。

また、路側機経由で受信した情報に対する返信である場合（Ｓ００１：Ｙｅｓ）、送信モードを個別送信モードに設定する（Ｓ００６）。そして、路側機２５０経由で通信を行う路側機経由通信処理を実行する（Ｓ００４，後述）。

主情報には、上述のものの他に送信モード情報も含まれる。送信モード情報は路側機２５０経由で通信を行う場合に使用されるもので、車々間通信の場合は、送信モード情報にはブランクデータあるいは無意味な数値が設定される。

図５を用いて、図４のステップＳ００４に相当し、路側機２５０の制御プログラム２５３ｐで実行される路側機経由通信処理について説明する。まず、通信部２５６で受信した情報の発信元を特定する。例えば、他の路側機からの情報を受信した場合には、主情報の他に配信経路情報が含まれているので、配信経路情報の有無により情報の発信元を特定することができる。

配信経路情報が含まれず主情報の発信元が車両（１０１）であると特定された場合（Ｓ０１１：Ｎｏ）、主情報の内容に応じて配信範囲，情報配信エリアを決定する（Ｓ０１２）。

図６に配信範囲，情報配信エリアの一例を示す。
・特殊：自車の存在を周辺に通知するためのもので、基本的に各路側機毎に設定された衝突回避支援に必要な範囲とする。図８のように、一般の道路では衝突回避のために、自車両が差し掛かっている交差点から一定範囲内を情報配信エリアとする。また、図９のように山道など狭幅路の場合はすれ違い支援も考慮し、一定範囲ではなく、狭幅路と広幅路との接続点や次の交差点まで等、必要に応じて情報配信エリアを広く設定する。
・返信先＋小：特定の車両（あるいは路側機）に対する返信を行うもので、返信対象である配信元の路側機とその路側機を中心とする半径２００ｍの円を情報配信エリアとする。
・中：緊急車両の接近あるいは走行の通知，小規模渋滞，あるいは小規模事故のように、周囲の交通への影響が比較的小さい情報を配信するためのもので、例えば配信元の路側機を中心とする半径２ｋｍの円を情報配信エリアとする。
・大：大規模渋滞あるいは大規模事故のように、周囲の交通への影響が比較的大きい情報を配信するためのもので、例えば配信元の路側機を中心とする半径５ｋｍの円を情報配信エリアとする。

図５に戻り、決定された情報配信エリアに基づいて、配信経路情報を生成する配信経路情報生成処理を実行する（Ｓ０１３，後述）。そして、主情報および生成された配信経路情報を、無線部２５６を用いて次の配信元に相当する路側機へ送信する(Ｓ０１４)。最後に、受信した主情報を、該路側機の周囲の車両等の指定された相手に発信する（Ｓ０１５）。指定先の車両の情報は、配信経路情報に含まれる。この場合、発信対象を指定せず、不特定の対象に発信してもよい。

一方、配信経路情報が含まれ主情報の発信元が路側機（２５０）であると特定された場合（Ｓ０１１：Ｙｅｓ）、主情報とともに受信した配信経路情報に基づき、自身が情報配信経路の終点であるか否かを判定し、自身が情報配信経路の終点でない場合（Ｓ０１６：Ｎｏ）、上述のステップＳ０１４，Ｓ０１５の処理を順次実行する。

また、自身が情報配信経路の終点である場合（Ｓ０１６：Ｙｅｓ）、上述のステップＳ０１５の処理を実行する。

図７に、車両１０１（ナビゲーション装置１００）が路側機２５０に送信するデータの一例を示す。上述の配信範囲種別，送信モード，主情報が含まれる。車々間通信の場合には、主情報のうちの位置情報および車速情報のみが送信され、配信範囲種別，送信モードは送信しなくてもよい。また、上述の車載機ＩＤを含めてもよい。

図１０を用いて、図５のステップＳ０１３に相当する配信経路情報生成処理について説明する。本処理では、各路側機をノードと見立てて、周知の幅優先探索アルゴリズムを用いて情報配信経路を探索する。通常のブロード送信の場合は単純に幅優先探索アルゴリズムを実行する。また、個別送信の場合はまず幅優先探索で返信先の路側機までの経路を作成し、そこから小範囲のブロード配信を行う。

情報配信経路の探索に用いるアルゴリズムは、幅優先探索アルゴリズムに限定されるわけではなく、深さ優先探索アルゴリズムのような他の探索アルゴリズムを用いてもよい。

まず、現在のノード（配信元の路側機）を根ノードとしてキューに追加する(Ｓ０２１)。キューはＦＩＦＯ（First-In，First-Out：ファーストイン・ファーストアウト＝先入れ・先出し）方式で、ＲＡＭ２５４に領域が確保される。次に、キューが空か否かを判定する。キューが空でない場合（Ｓ０２２：Ｙｅｓ）、キューに格納されている先頭ノードを取り出す（Ｓ０２３）。

次に、先に車両から受信した主情報から送信モードを特定する（Ｓ０２４）。送信モードが個別送信モードの場合、ステップＳ０２６へ進み、キューから取り出したノードが返信先ノードか否かを判定する。キューから取り出したノードが返信先ノードである場合（Ｓ０２６：Ｙｅｓ）、他の配信ルートは必要ないので根ノードから現在の配信先（返信先ノード）までの経路以外を削除し、根ノードから配信先ノードまでの一本の情報配信経路を確定する（Ｓ０２８）。

その後、通知範囲種別を小に設定し、返信先ノードを根ノードとし、送信モードをブロード送信モードに変更して、返信先ノードからのブロード配信経路を探索する（Ｓ０２９→Ｓ０２１）。

一方、キューから取り出したノードが返信先ノードでない場合（Ｓ０２６：Ｎｏ）、取り出したノードと通信可能な（すなわち隣接している）ノードのうち、未訪問のノード全てを次の送信先として配信経路情報に追加登録した後、そのノード全てをキューに追加する（Ｓ０２７）。そして、ステップＳ０２２へ戻り、ステップＳ０２２以降の処理をキューがなくなるまで繰り返す。

また、送信モードがブロード送信モードの場合、ステップＳ０２５へ進み、キューから取り出したノードが通知範囲すなわち情報配信エリア内に含まれるか否かを判定する。キューから取り出したノードが情報配信エリア内に含まれる場合（Ｓ０２５：Ｙｅｓ）、上述のステップＳ０２７の処理を実行する。そして、ステップＳ０２２へ戻り、ステップＳ０２２以降の処理をキューがなくなるまで繰り返す。

一方、キューから取り出したノードが情報配信エリア内に含まれない場合（Ｓ０２５：Ｎｏ）、ステップＳ０２２へ戻り、ステップＳ０２２以降の処理をキューがなくなるまで繰り返す。

また、キューが空となった場合（Ｓ０２２：Ｎｏ）、本処理を終了する。

次に、図１１以降を用いて、上記各処理における具体例を説明する。
（具体例１：図１１〜図１３）
図１１のように路側機（●）が配置され、Ａ地点付近を走行中の自車両（１０１）の前方で大規模交通事故が発生した。しかし、自車両の周囲には、車々間通信により通信可能な他車両が存在しない。このときに、交通事故情報を周囲の他車両に伝え、交通渋滞など混乱の抑止を行うための情報配信の流れを説明する。

図４の主情報送信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ００１：自ら情報発信を行うのでＮｏへ進む。
・ステップＳ００２：車々間通信可能範囲内に他車両が存在しないのでＮｏへ進む。
・ステップＳ００３：ブロード送信モードに設定する。
・ステップＳ００４：路側機経由で通信を行う。

図５の路側機経由通信処理は以下のように行われる（路側機Ａ）。
・ステップＳ０１１：車載器からの発信なのでＮｏへ進む。
・ステップＳ０１２：大規模交通事故なので通知範囲（情報配信エリア）を大に設定。
・ステップＳ０１３：情報配信経路を決定する（配信経路情報生成処理）。

図１０の配信経路情報生成処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０２１：ノード（路側機）Ａを根ノードとしてキューに追加する。
・ステップＳ０２３：ノードＡがキューに入っているのでキューから取り出す。
・ステップＳ０２４：現在ブロード送信モードなのでステップＳ０２５へ進む。
・ステップＳ０２５：ノードＡは通知範囲内なのでステップＳ０２７へ進む。
・ステップＳ０２７：ノードＡと通信可能なのは今回ノードＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅとする。このとき、ノードＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅは未訪問なので全て次の情報配信経路として、Ａ−Ｂ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄ，Ａ−Ｅの４つが登録される。その後、これらのノードＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅをキューに追加し、ステップＳ０２２へ戻る。
同様にしてステップＳ０２３〜Ｓ０２７の処理が、ノードＢを対象として行われる。このとき、ノードＢから通信可能なのはノードＡとノードＦであるが、ノードＡは既に訪問済みなのでノードＦだけが追加され、情報配信経路は、Ａ−Ｂ−Ｆ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄ，Ａ−Ｅとなり、キューの状態は、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆとなる。
同様の作業を繰り返すことで、結果として図１２のような情報配信経路が作成される。

図１２では、情報配信エリアは、ノードＡを中心とする破線で囲まれた円形の領域Ｒ１として示されている。また、情報配信経路が各ノードを結ぶ点線で示されている。情報の配信方向は△で示されている。

配信経路情報生成処理以降の、図５の主情報送信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０１４：配信経路情報生成処理で生成された情報配信経路ツリーの、現在の路側機の子となる路側機（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）に、車両から発信された主情報と配信経路情報とを送信する。
・ステップＳ０１５：さらに、現在の路側機（Ａ）の近傍に存在する車両にも主情報を展開するため自らも主情報を発信する。今回は不特定多数を対象とするブロード配信であるので、発信対象に制約はない。

中継ノードとなる路側機（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ等）における、図５の路側機経由通信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０１１：路側機からの発信なのでＹｅｓへ進む。
・ステップＳ０１６：現在の路側機が情報配信経路の終端でない場合、ステップＳ０１４へ進み、中継および主情報の発信を行う。一方、現在の路側機が情報配信経路の終端の場合、ステップＳ０１５へ進み、現在の路側機の近傍に存在する車両にも主情報を発信。

以上の処理により、最終的に主情報は図１３のように展開される。主情報の発信範囲は、各路側機を中心とする斜線で示された領域Ｒ２で示される。これにより、車々間通信可能範囲に他車両が存在しない場合も、迅速に周囲の車両へ情報展開することができる。これにより、渋滞を事前に避けることが可能となり、燃費向上などにも貢献することができる。

（具体例２：図１４〜図１６）
図１４のように路側機（●）が配置され、車両のすれ違いを行うことが困難な幅員の狭い路地で、路側機を通して対向車両１０２の車両状況が受信されたと仮定する。そこで、すれ違い支援を行うために、自車両（１０１）の情報を車両１０２に送信するため、返信先路側機をノードＮとして主情報を路側機Ａに送信する。

図４の主情報送信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ００１：路側機経由で通信されたのでＹｅｓへ進む。
・ステップＳ００６：個別送信モードに設定する。
・ステップＳ００４：路側機経由で通信を行う。

図５の路側機経由通信処理は以下のように行われる（路側機Ａ）。
・ステップＳ０１１：車載機からの送信なのでＮｏへ進む。
・ステップＳ０１２：返信情報なので通知範囲（情報配信エリア）を返信先＋小に設定。
・ステップＳ０１３：情報配信経路を決定する（配信経路情報生成処理）。

図１０の配信経路情報生成処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０２１：ノードＡを根ノードとしてキューに追加する。
・ステップＳ０２３：ノードＡがキューに入っているのでキューから取り出す。
・ステップＳ０２４：現在個別送信モードなのでステップＳ０２６へ進む。
・ステップＳ０２６：取り出したキューが返信先ノードＮではないのでＮｏへ進む。
・ステップＳ０２７：ノードＡと通信可能なノードをノードＢ，Ｃ，Ｄとする。このとき、ノードＢ，Ｃ，Ｄは未訪問なので、次の情報配信経路として、Ａ−Ｂ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄの３つが登録される。その後、これらのノードＢ，Ｃ，Ｄをキューに追加し、ステップＳ０２２へ戻る。
同様にしてステップＳ０２３〜Ｓ０２７の処理が、ノードＢを対象として行われる。このとき、ノードＢから通信可能なのはノードＡとノードＥであるが、ノードＡは既に訪問済みなのでノードＥだけが追加され、情報配信経路は、Ａ−Ｂ−Ｅ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄとなり、キューの状態は、Ｃ，Ｄ，Ｅとなる。
同様の作業を繰り返すことで、情報配信経路として、Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎ−Ｏ，Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎ−Ｐ，Ａ−Ｃ−Ｆ…，Ａ−Ｄ−Ｇ…が得られる。ここで、キューからＮを取り出したとき、ステップＳ０２６の判定でＮｏとなるので、ステップＳ０２８へ進む。
・ステップＳ０２８：返信先までの経路が、Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎのように確定したので、これ以外の経路を削除する。
・ステップＳ０２９：ブロード送信モードに変更し、ステップＳ０２１へ戻る。以降、ノードＮを根ノードとした通知範囲小のブロード送信用配信経路を作成し、結果として図１５のような情報配信経路（Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎ−Ｐ−Ｑ，Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎ−Ｓ…，Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｋ−Ｍ−Ｎ−Ｏ−Ｒ…）が生成される。

図１５では、自車両１０１が主情報を送信したノードＡから車両１０２の主情報の配信元であるノードＮに至る破線で示された経路と、ノードＮを中心とする破線Ｒ３で囲まれた円形の領域とが情報配信エリアとして示されている。また、情報の配信方向は△で示されている。

配信経路情報生成処理以降の、図５の主情報送信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０１４：配信経路情報生成処理で生成された情報配信経路ツリーの、現在の路側機の子となる路側機（Ｂ）に、車両から発信された主情報と配信経路情報とを送信する。
・ステップＳ０１５：さらに、現在の路側機（Ａ）の近傍に存在する車両にも主情報を展開するため自らも主情報を発信する。今回は車両１０２を対象としているので、送信先を車両１０２に指定して主情報を発信してもよいが、当該情報配信エリア内に車両１０２以外の車両が走行している可能性もあるので、送信先を指定せずに主情報を発信してもよい。

送信先を指定する場合、配信元路側機から発信する主情報に上述の車載機ＩＤを含めておけばよい。

中継ノードとなる路側機における、図５の路側機経由通信処理は以下のように行われる。
・ステップＳ０１１：路側機からの発信なのでＹｅｓへ進む。
・ステップＳ０１６：現在の路側機が情報配信経路の終端でない場合、ステップＳ０１４へ進み、中継および主情報の発信を行う。一方、現在の路側機が情報配信経路の終端の場合、ステップＳ０１５へ進み、送信先を車両１０２に指定して主情報を発信。このときも、当該情報配信エリア内に車両１０２以外の車両が走行している可能性もあるので、送信先を指定せずに主情報を発信してもよい。

以上の処理により、最終的に情報は図１６のように展開され。主情報の発信範囲は、各路側機を中心とする斜線で示された領域Ｒ４で示される。これにより、リアルタイム性に多少欠ける路側機を経由した車々間通信でも確実に相手に情報を展開することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

車両通信システムの構成を示す図。 車両用ナビゲーション装置の構成を示す図。 路側機の構成を示す図。 主情報送信処理を説明するフロー図。 路側機経由通信処理を説明するフロー図。 配信範囲，情報配信エリアの一例を示す図。 車両が路側機に送信するデータの一例を示す図。 一般の道路における情報配信エリアの設定例を示す図。 狭幅路における情報配信エリアの設定例を示す図。 配信経路情報生成処理を説明するフロー図。 大規模交通事故が発生した場合の情報配信の具体例を示す図（具体例１）。 図１１における情報配信エリアおよび配信経路を示す図（具体例１）。 図１２における主情報の発信範囲を示す図（具体例１）。 幅員の狭い路地を通行する場合の情報配信の具体例を示す図（具体例２）。 図１４における情報配信エリアおよび配信経路を示す図（具体例２）。 図１５における主情報の発信範囲を示す図（具体例２）。

符号の説明

１ 位置検出器
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路
２１ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
２１ｄ データベース
２１ｍ 地図データ
２２ タッチパネル
２５ 通信ユニット
１００ 車両用ナビゲーション装置
１０１ 車両
２５０ 路側機
２５１ 制御部（情報配信エリア設定手段，情報配信経路決定手段，配信先ノード決定手段，ノード探索手段）
２５６ 通信部（情報配信手段，中継送信手段）
２５９ メモリ（路側機設置場所記憶手段）

Claims (9)

1. 道路上に設置された複数の路側機と、前記道路を走行する車両とをそれぞれ情報の送受信を行う通信ノードとし、それら通信ノード間で相互に無線通信を行う車両通信システムに使用される車両通信システム用路側機であって、
   前記無線通信の際に、前記路側機を、前記車両の車速情報，位置情報，および当該車両の周囲の交通障害情報のうちの少なくとも一つを含む主情報の配信の起点である情報起点ノードとするとき、
   前記主情報の配信先となる通信ノードである情報配信先ノードを１または複数含む予め定められた広さの異なるエリア群から、前記主情報の内容に応じた広さのエリアを選択して情報配信エリアとして設定する情報配信エリア設定手段と、
   前記路側機の設置場所を記憶する路側機設置場所記憶手段と、
   設定した前記情報配信エリアに含まれる前記情報配信先ノードを、前記路側機設置場所記憶手段の記憶内容から探索するノード探索手段と、
   前記探索の結果に基づいて、前記情報起点ノードから前記情報配信エリア内の各情報配信先ノードへの情報配信経路を決定する情報配信経路決定手段と、
   前記主情報を、決定した前記情報配信経路を含む情報配信経路情報とともに前記情報配信エリア内に無線配信する情報配信手段と、
   を備えることを特徴とする車両通信システム用路側機。
2. 前記情報配信エリア設定手段は、受信した前記主情報に基づいて、前記車両が、他車両とのすれ違いが困難な道路区間を走行している、あるいは走行が予想されると判定された場合、前記道路区間、および前記道路区間と他のすれ違い可能な道路との接続点を中心とする予め定められた範囲を前記情報配信エリアとして設定する請求項１に記載の車両通信システム用路側機。
3. 前記情報配信エリア内にて前記主情報を配信する際の中継ノードとなる場合に、配信されてくる前記主情報に付随する前記情報配信経路情報を参照して、次の配信先となる情報配信先ノードを決定する配信先ノード決定手段と、
   前記配信先ノード決定手段が決定した情報配信先ノードに向けて、前記主情報を、前記情報配信経路情報を引き継ぐ形で中継送信する中継送信手段とを有する請求項１または請求項２に記載の車両通信システム用路側機。
4. 前記路側機は、前記車両から前記主情報を受信した場合に前記情報起点ノードとなり、他の路側機から前記主情報を受信した場合に前記中継ノードとなる請求項３に記載の車両通信システム用路側機。
5. 前記中継ノードおよび前記情報配信先ノードは、前記主情報を当該中継ノードおよび当該情報配信先ノードの周辺を走行する前記車両に対して配信する請求項３または請求項４に記載の車両通信システム用路側機。
6. 前記情報配信エリア設定手段は、前記主情報に交通障害情報を含む場合、該交通障害情報の内容に応じて前記情報配信エリアを設定する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両通信システム用路側機。
7. 前記交通障害情報は、交通事故情報および渋滞情報のうちの少なくとも一方を含み、
   前記情報配信エリア設定手段は、前記交通事故および前記渋滞のうちの少なくとも一方の規模に応じて前記情報配信エリアを設定する請求項６に記載の車両通信システム用路側機。
8. 前記情報配信エリア設定手段は、前記主情報に交通障害情報を含まない場合、受信した前記情報配信経路情報から前記情報起点ノードを特定し、その情報起点ノードから予め定められた範囲を前記情報配信エリアとして設定する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両通信システム用路側機。
9. 前記ノード探索手段は、前記情報起点ノードから隣接する全てのノードを探索し、さらに該ノードから隣接するノードを探索して、前記情報配信先ノードを探索する幅優先探索により前記情報配信経路を探索する請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両通信システム用路側機。

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