JP4927596B2 - パケット情報送信装置および交差点位置情報送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載通信システムに適用されるパケット情報送信装置、および交差点領域内に含まれる点の位置情報を送信する交差点位置情報送信装置に関する。

道路を走行する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が位置情報、速度情報等を互いに提供し合う車載通信システムが広く知られている。このような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を中継装置としたパケット通信を行う。パケット情報の送信元となる車載通信装置は、他の車載通信装置に対してパケット情報を送信する。また、パケット情報を受信した車載通信装置は、受信したパケット情報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、他の車載通信装置にパケット情報を中継送信する。このような中継送信によって、多数の運転者に情報を提供することができる。

特開２００６−３２５０１９

しかし、このような車載通信システムでは、不特定の車載通信装置に中継送信を行わせると、情報内容が重複するパケット情報が同一の車載通信装置によって複数回にわたって中継送信され、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る。すなわち、車両に搭載されるパケット情報送信装置において、指定した中継装置にパケット情報の中継送信を行わせることを目的とする。また、そのようなパケット情報送信装置の処理に供される情報の生成に適した交差点位置情報送信装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に搭載されパケット情報を送信するパケット情報送信装置であって、前記車両とは異なる他車両から送信されたパケット情報を受信する受信部と、前記受信部によって受信されたパケット情報から他車両の識別符号と、当該他車両の位置情報と、を取得する他車情報取得部と、交差点領域内の点の位置情報をパケット情報に含めて送信する交差点位置情報送信装置を備える他車両から送信され、前記受信部によって受信されたパケット情報から、交差点領域内の基準点を決定する際の候補とする候補点の位置情報を取得する候補点位置情報取得部と、前記車両の位置情報を取得する測位部と、前記基準点を選択するための選択領域を前記車両の位置情報に基づいて求め、当該選択領域に含まれる前記候補点を前記基準点として選択する基準点選択部と、他車両の位置情報と、前記基準点の位置情報と、に基づいて、当該他車両と前記基準点との間の距離を求める距離取得部と、前記他車情報取得部によって取得された前記識別符号が割り当てられた他車両を、それに搭載された中継装置にパケット情報を中継送信させる中継車両として選択するか否かを、前記距離取得部が求めた距離に基づいて判定する判定部と、前記判定部によって前記中継車両として選択された他車両の識別符号を含ませたパケット情報を送信する送信部と、を備え、パケット情報に含まれる識別符号が割り当てられた他車両に搭載された中継装置に、当該パケット情報を中継送信させることを特徴とする。

また、本発明は、車両に搭載され、交差点領域内の点の位置情報をパケット情報に含めて送信する交差点位置情報送信装置であって、前記車両の位置情報および前記車両の速度ベクトルを取得する測位部と、他車両の位置情報および当該他車両の速度ベクトルを含む他車情報を取得する他車情報取得部と、前記車両の位置情報によって示される位置を通り前記車両の速度ベクトルの方向と同一の方向を有する直線と、前記他車両の位置情報によって示される位置を通り前記他車両の速度ベクトルの方向と同一の方向を有する直線と、の交点を交差点位置情報として求める交差点位置取得部と、前記交差点位置情報をパケット情報に含めて送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、指定した中継装置にパケット情報の中継送信を行わせることが可能なパケット情報送信装置を実現することができる。また、本発明に係るパケット情報送信装置の処理に供される情報の提供に適した交差点位置情報送信装置を実現することができる。

図１に本発明の実施形態に係る車載通信装置１０を示す。車載通信装置１０は、パケット通信アンテナ１２、受信部１４、送信部１６、測位アンテナ１８、測位装置２０、情報処理部２２、中継候補点記憶部２４、車両テーブル記憶部２６、表示部２８、地図データ記憶部３０、車両制御部３２、および時計３４を備えて構成される。車載通信装置１０は車両に搭載される。複数の車両のそれぞれに搭載された車載通信装置１０は車載通信システムを構成し、各車載通信装置１０には識別符号（以下、ＩＤとする。）が割り当てられる。各車両は搭載される車載通信装置１０に割り当てられたＩＤによって識別される。

受信部１４は、パケット通信アンテナ１２を介してパケット情報を受信し、情報処理部２２に出力する。送信部１６は、情報処理部２２が出力したパケット情報をパケット通信アンテナ１２を介して送信する。測位装置２０は、測位衛星から送信された信号を受信し、車両の位置を示す位置情報および車両の速度ベクトルを取得する。そして、位置情報および速度ベクトルを含む走行情報を情報処理部２２に出力する。表示部２８は情報処理部２２が出力する情報を表示する。地図データ記憶部３０は地図情報を記憶しており、地図情報を情報処理部２２に出力する。時計３４は時刻情報を情報処理部２２に出力する。情報処理部２２、中継候補点記憶部２４、車両テーブル記憶部２６、および車両制御部３２については、車載通信装置１０がパケット情報に対して施す処理と共に説明する。

図２に車載通信装置１０が送受信するパケット情報の構成を示す。パケット情報は、送信源ＩＤ記述部、データ記述部、中継依頼ＩＤ記述部、および中継候補点記述部を含んで構成される。

送信源ＩＤ記述部には、パケット情報の送信源の車載通信装置１０に割り当てられたＩＤが設定される。データ記述部には、送信源の車載通信装置１０を搭載する車両の走行情報、および送信源の車載通信装置１０がパケット情報を送信する時刻を示す時刻情報が設定される。データ記述部には、その他、送信源の車載通信装置１０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。）、メーカー、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１０を搭載する車両の搭乗者に報知したい任意の情報を含ませることができる。

中継依頼ＩＤ記述部には、パケット情報を送信する車載通信装置１０がパケット情報の中継送信を実行させるものとして指定する車載通信装置１０のＩＤが設定される。中継候補点記述部には中継候補点の位置情報が設定される。中継候補点は、中継送信を実行させる車載通信装置１０を指定する際に基準とする、道路上の中継基準点の候補とする点である。また、中継候補点は、車載通信装置１０を搭載する車両が走行する道路の交差点領域内に存在すると推定される点であり、詳細については後述する。ここで交差点領域とは、互いに交わる２つの道路が重なる領域をいい、図１０に示す例では、道路５４と道路５６とが重なる、符号「５８」が付され破線で示された長方形の領域を指す。中継依頼ＩＤ記述部および中継候補点記述部には、パケット情報を送信した車載通信装置１０の処理によっては、特に意味を有さない情報であるヌル情報が設定される場合がある。

車載通信システムを構成する各車載通信装置１０は、送信源としてパケット情報を送信するパケット報知処理、およびパケット情報を受信しパケット情報に設定されている情報に応じて中継送信を行う受信中継処理を実行する。

車載通信装置１０が実行する受信中継処理について説明する。この処理では、受信部１４によって受信され情報処理部２２に出力されたパケット情報に対して処理が施される。図３Ａおよび図３Ｂは受信中継処理のフローチャートを示す。図３Ｂに記載されている丸印で囲まれた符号Ａ１およびＡ２は、それぞれ、図３Ａに記載されている丸印で囲まれた符号Ａ１およびＡ２に接続されることを示す。

情報処理部２２は、送信源ＩＤ記述部に設定されているＩＤを送信源ＩＤとして抽出する（Ｓ１）。そして、送信源ＩＤと車載通信装置１０に割り当てられているＩＤ（以下、自車ＩＤとする。）とを比較する（Ｓ２）。情報処理部２２は、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致する場合には処理を終了する（Ａ２）。

ステップＳ２によれば、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致する場合にはパケット情報に対する処理が終了する。送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致することは、先に車載通信装置１０が送信源として送信したパケット情報が当該車載通信装置１０で受信されたことを意味する。したがって、当該パケット情報を後述のステップＳ３以降の処理によって中継送信することは、同一の情報内容を含むパケット情報を再度送信することとなる。ステップＳ２によれば、同一の情報内容を含むパケット情報が再度送信されることを回避することができる。

情報処理部２２は、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致しない場合にはステップＳ３に移行する。情報処理部２２は、データ記述部に設定されている走行情報を抽出し、それに含まれる位置情報を送信源位置情報として抽出する（Ｓ３）。また、データ記述部に設定されている時刻情報を送信時刻情報として抽出する（Ｓ４）。そして、送信源ＩＤ、送信源位置情報、および送信時刻情報を対応付け、車両テーブル記憶部２６が記憶する車両テーブルに対応情報として登録する（Ｓ５）。

図４に車両テーブルの構成例を示す。車両テーブルには、所定の数以下の対応情報が登録される。当該所定の数の対応情報が既に登録されている場合において新たな対応情報を登録する場合には、最も先に登録された対応情報が車両テーブルから削除され、新たに生成された対応情報が登録される。図４に示す車両テーブルでは、１０組以下の対応情報を登録することができ、３組の対応情報が登録されている場合を示している。送信源ＩＤは、英文字と数字の組み合わせを以て、送信源位置情報は、地球の中心を原点とした３次元直交座標の座標値を以て表すことができる。なお、車両テーブルに対しては、送信源の車載通信装置１０を搭載する車両（以下、送信源車両とする。）の現在の状況を正確に反映させるため、登録された後所定の時間経過した対応情報を削除する処理を実行してもよい。

ステップＳ１〜Ｓ５によれば、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致しない場合には、車両テーブルに登録する対応情報がパケット情報から抽出され、車両テーブルに登録される。

情報処理部２２は、パケット情報から抽出した送信源ＩＤおよび走行情報、ならびに地図データ記憶部３０から取得した地図情報に基づいて、送信源車両が存在する位置および速度を示す情報を地図上に描いた画像情報を生成する。そして、生成した画像情報を表示部２８に出力する（Ｓ６）。表示部２８はその画像情報を表示する。なお、データ記述部に送信源車両の属性に関する情報等が含まれている場合には、情報処理部２２はそれを抽出し画像情報に付加してもよい。このような処理によって、送信源車両の走行状況を地図上に描いた画像を表示部２８に表示することができる。

情報処理部２２は、測位装置２０から走行情報を取得する（Ｓ７）。そして、測位装置２０から取得した走行情報およびパケット情報から抽出した走行情報に基づいて、送信源車両との間の相対速度、送信源車両が存在する方位、および送信源車両との間の距離を求め、車両制御部３２に出力する（Ｓ８）。車両制御部３２は、送信源車両との衝突が回避されるよう、相対速度、方位および距離に基づいて車両の走行状態を制御する。車両の走行状態は、例えば、車両が備えるアクセルペダル、ブレーキペダル、ギアチェンジレバー、ハンドル等の操作を行うことで制御することができる。このような処理によって、送信源車両との衝突が回避されるよう車載通信装置１０を搭載する車両（以下、自車両とする）の走行状態を制御することができる。

情報処理部２２は、中継候補点記述部に位置情報が設定されているか否かを判定する（Ｓ９）。そして、位置情報が設定されているときは、その位置情報を中継候補点情報として抽出し、中継候補点記憶部２４に出力する（Ｓ１０）。一方、中継候補点記述部に位置情報が設定されていないときは交差点推定処理（Ｓ１１）に移行する（Ａ１）。ステップＳ９およびＳ１０によれば、パケット情報の中継候補点記述部に位置情報が設定されている場合には、その位置情報が中継候補点情報として中継候補点記憶部２４に記憶される。中継候補点記憶部２４には複数の中継候補点情報を記憶させることができる。また、中継候補点情報と当該中継候補点情報が記憶された時刻とを対応付けて記憶させておき、中継候補点情報を記憶させてから所定の時間が経過したか否かを対応付けられた時刻に基づいて判定し、所定の時間が経過したものについては中継候補点記憶部２４から削除することとしてもよい。

交差点推定処理では、受信部１４から出力されたパケット情報のデータ記述部から抽出した走行情報、および測位装置２０が出力する走行情報に基づいて、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報を求め、パケット情報の中継候補点記述部に設定する処理を実行する。図５に交差点推定処理のフローチャートを示す。

情報処理部２２は、受信部１４から出力されたパケット情報のデータ記述部から抽出した走行情報に基づいて、送信源車両の位置および速度ベクトルを取得する（Ｓ１１−１）。また、情報処理部２２は、測位装置２０が出力する走行情報から、自車両の位置および速度ベクトルを取得する（Ｓ１１−２）。

情報処理部２２は、送信源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方向差角を求める（Ｓ１１−３）。方向差角は、自車両の速度ベクトルの方向を０°とし、上空から見て反時計回りの回転方向を正とする。図６は自車両としての車両４０と送信源車両としての車両４２との位置関係に対して定まる方向差角θの定義を示したものである。車両４０は道路４４を図６の下から上に向かう方向に走行し、車両４２は道路４６を図６の左から右へと走行する。方向差角θは、車両４０に含まれる点Ａを始点とし、車両４０の進行方向と同一の方向を有するベクトルＢＡと、車両４２に含まれる点Ｂを始点とし、車両４２の進行方向と同一の方向を有するベクトルＢＢとのなす角となる。

情報処理部２２は、方向差角が−１３５°以上−４５°以下、または４５°以上１３５°以下のいずれかの範囲に含まれるか否かを判定する（Ｓ１１−４）。

情報処理部２２は、方向差角が−１３５°以上−４５°以下であるとき、または４５°以上１３５°以下であるときは、自車両に含まれる点Ａを通り、自車両の速度ベクトルと同一の方向を有する自車両直線ＬＡを示す数式、および送信源車両に含まれる点Ｂを通り、送信源車両の速度ベクトルと同一の方向を有する送信源車両直線ＬＢを示す数式を求める（Ｓ１１−５）。

情報処理部２２は、自車両直線ＬＡおよび送信源車両直線ＬＢをそれぞれ示す２つの数式に基づいて、自車両直線ＬＡと送信源車両直線ＬＢとの交点の位置座標を求める（Ｓ１１−６）。そして求めた交点の位置座標を含む位置情報をパケット情報の中継候補点記述部に設定し（Ｓ１１−７）、交差点推定処理を終了して図３ＢのステップＳ１２に移行する。

一方、方向差角が−１８０°以上−１３５°未満であるとき、−４５°を超え４５°未満であるとき、または１３５°を超え１８０°未満であるときには、パケット情報の中継候補点記述部にヌル情報を設定し（Ｓ１１−８）、交差点推定処理を終了して図３ＢのステップＳ１２に移行する。

このような処理によれば、方向差角が−１３５°以上−４５°以下であるとき、または４５°以上１３５°以下であるときには、自車両直線ＬＡと送信源車両直線ＬＢとの交点の位置情報が中継候補点記述部に設定される。方向差角をこのような範囲内の値にせしめる２つの車両は、それぞれ、交差点領域で交わる２つの道路を走行している蓋然性が高い。また、このようにして求められた交点は、その交差点領域内の点である蓋然性が高い。したがって、このような処理によって、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報を取得することができる。なお、ステップＳ１１−４における方向差角に対する判定条件は、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報が取得される頻度を鑑みて任意に調整することができる。

ステップＳ１２において情報処理部２２は、中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが設定されているか否かを判定する（Ｓ１２）。そして、ＩＤが設定されていないときには、後述の中継パケット生成処理を実行する（Ｓ１５）。一方、ＩＤが設定されているときは、そのＩＤを中継依頼ＩＤとして抽出し（Ｓ１３）、自車ＩＤと比較する（Ｓ１４）。情報処理部２２は、中継依頼ＩＤと自車ＩＤとが一致するときには、中継パケット生成処理を実行する（Ｓ１５）。一方、中継依頼ＩＤと自車ＩＤとが一致しないときは、パケット情報に対する処理を終了する。

ステップＳ１２〜Ｓ１４によれば、中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが設定されており、そのＩＤが自車ＩＤと一致する場合、または中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが設定されていない場合には、パケット情報は中継パケット生成処理に供される。一方、中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが設定されており、そのＩＤが自車ＩＤと一致しない場合にはパケット情報に対する処理が終了する。これによって、中継依頼ＩＤ記述部に自車ＩＤと同一のＩＤが設定されているパケット情報および中継依頼ＩＤ記述部にヌル情報が設定されているパケット情報に対しては中継送信のための処理が施された上で中継送信が行われ、中継依頼ＩＤ記述部に自車ＩＤと異なるＩＤが設定されているパケット情報に対しては中継送信が行われないこととなる。

中継パケット生成処理（Ｓ１５）は、パケット情報を中継送信するために、当該パケット情報の設定内容を変更する処理である。図７に中継パケット生成処理のフローチャートを示す。

情報処理部２２は車両テーブル記憶部２６を参照し、ステップＳ５で登録された対応情報以外の対応情報が登録されているか否かを判定する（Ｓ１５−１）。そして、ステップＳ５で登録された対応情報以外の対応情報が登録されていないときは、ヌル情報をパケット情報の中継依頼ＩＤ記述部に設定し（Ｓ１５−６）、中継パケット生成処理を終了して図３ＢのステップＳ１６に移行する。

一方、ステップＳ５で登録された対応情報以外の対応情報が登録されているときは、ステップＳ７において取得した走行情報に基づいて中継依頼領域を求める（Ｓ１５−２）。中継依頼領域は、中継基準点を指定するための領域である。図８に中継依頼領域の例を示す。この例では、道路３６を走行する車両３８から前方に距離ｄを隔てた位置に存在する点を重心Ｇとし、車両３８の進行方向に長い長方形の領域を中継依頼領域Ｒとしている。

中継依頼領域は、車載通信装置１０から送信された無線信号が到達可能な領域である。中継依頼領域は、そこに存在する他の車載通信装置１０が確実にパケット情報を受信することができるよう設定される。ここでは、中継依頼領域Ｒの形状は長方形としたが、任意の形状とすることができる。

情報処理部２２は、中継依頼領域に基づいて中継基準点を選択する処理を実行する（Ｓ１５−３）。ステップＳ１５−３において情報処理部２２は、中継候補点記憶部２４に記憶されている中継候補点情報によって特定される中継候補点のうち、中継依頼領域に含まれるものを選択する。情報処理部２２は、選択された中継候補点が複数あるときは、選択された複数の中継候補点のうち中継依頼領域の重心Ｇに最も近いものを中継基準点として選択する。この際、選択された複数の中継候補点のそれぞれと重心Ｇとの距離が同一である場合には、当該複数の中継候補点のうち車載通信装置１０からの距離が短いものを優先的に選択する。また、選択された中継候補点が１つであるときは、その中継候補点を中継基準点とする。情報処理部２２は、選択された中継候補点がないとき、または中継候補点記憶部２４に中継候補点情報が記憶されていないときは、重心Ｇを中継基準点とする。

情報処理部２２は、中継基準点の位置情報と、車両テーブルに登録されている送信源位置情報とに基づいて、車両テーブルに登録されている対応情報を提供した車載通信装置１０のうち、中継基準点から最も近い位置に存在するものを選択し、その車載通信装置１０のＩＤを中継依頼ＩＤとして取得する（Ｓ１５−４）。この際、中継基準点からの距離が等しい、対応情報を提供した複数の車載通信装置１０がある場合には、当該複数の車載通信装置１０のうち自車両に搭載された車載通信装置１０からの距離が短いものを選択する。情報処理部２２は、中継依頼ＩＤをパケット情報の中継依頼ＩＤ記述部に設定し（Ｓ１５−５）、中継パケット生成処理を終了して図３ＢのステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１５−１〜Ｓ１５−３によれば、測位装置２０から取得した走行情報に基づいて中継依頼領域が求められ、中継依頼領域に基づいて中継基準点が決定される。そして、ステップＳ１５−４およびＳ１５−５によれば、自車両とは異なる中継基準点に最も近い位置にある車両に搭載された車載通信装置１０のＩＤが中継依頼ＩＤとして中継依頼ＩＤ記述部に設定される。

上述のように、中継依頼領域は、車載通信装置１０から送信された無線信号が到達可能な領域である。また、中継候補点は、交差点領域内に存在すると推定される点である。したがって、ステップＳ１５−１〜Ｓ１５−５によれば、車載通信装置１０から無線信号によってパケット情報を送信することが可能であり、交差点領域内に存在すると推定される車両に搭載された車載通信装置１０を、中継送信を実行させる車載通信装置１０として指定することができる。また、自車両が走行する道路に交差点領域において交わる道路を走行する他車両に搭載された車載通信装置１０に、中継送信を実行させるものとして指定した車載通信装置１０の中継送信によってパケット情報を送信することができる。

情報処理部２２は、中継パケット生成処理を実行した後、中継パケット生成処理が施されたパケット情報を送信部１６に出力する（Ｓ１６）。送信部１６はパケット情報を送信する。

次に、車載通信装置１０が、送信源としてパケット情報を送信するパケット報知処理について説明する。この処理は、各車両に搭載された車載通信装置１０が、送信源としてパケット情報を送信する処理である。図９にパケット報知処理のフローチャートを示す。パケット報知処理は所定時間が経過する毎に実行する。また、車載通信装置１０を搭載する車両が所定の距離を走行する毎に実行することとしてもよい。

情報処理部２２は、車載通信装置１０に割り当てられているＩＤを送信源ＩＤ記述部に設定する（Ｓ１７）。また、情報処理部２２は測位装置２０から走行情報を取得し（Ｓ１８）、時計３４から時刻情報を取得する（Ｓ１９）。そして、走行情報および時刻情報をデータ記述部に設定する（Ｓ２０）。ここで、車載通信装置１０を搭載する車両の属性に関する情報等、送信先の車載通信装置１０を搭載する車両の搭乗者に報知したい情報をデータ記述部に設定してもよい。

情報処理部２２は車両テーブル記憶部２６を参照し、対応情報が登録されているか否かを判定する（Ｓ２１）。そして、車両テーブルに対応情報が登録されているときは、測位装置２０から取得した走行情報に基づいて中継依頼領域を求める（Ｓ２２）。情報処理部２２は、中継依頼領域に基づいて中継基準点を選択する（Ｓ２３）。また、中継基準点の位置情報と車両テーブルに登録されている送信源位置情報とに基づいて、中継依頼ＩＤを取得し（Ｓ２４）、中継依頼ＩＤをパケット情報の中継依頼ＩＤ記述部に設定する（Ｓ２５）。ステップＳ２２〜Ｓ２５の処理は、それぞれ、中継パケット生成処理におけるステップＳ１５−２〜Ｓ１５−５の処理と同一である。

情報処理部２２は、中継候補点記述部にヌル情報を設定した後（Ｓ２７）、パケット情報を送信部１６に出力する（Ｓ２８）。送信部１６はパケット情報を送信する。

一方、車両テーブルに対応情報が登録されていないときは、情報処理部２２は、ヌル情報を中継依頼ＩＤ記述部および中継候補点記述部に設定した後（Ｓ２６、Ｓ２７）、パケット情報を送信部１６に出力する（Ｓ２８）。送信部１６はパケット情報を送信する。

ステップＳ１７〜Ｓ２０によれば、車載通信装置１０が送信するパケット情報の送信源ＩＤ記述部およびデータ記述部に必要な情報が設定される。

ステップＳ２１〜Ｓ２３によれば、車両テーブルに対応情報が登録されているときは、車載通信装置１０を搭載する車両の走行情報に基づいて中継依頼領域が求められ、中継依頼領域に基づいて中継基準点が決定される。そして、ステップＳ２４およびＳ２５によれば、中継基準点に最も近い位置にある送信源車両に搭載された車載通信装置１０のＩＤが中継依頼ＩＤとして中継依頼ＩＤ記述部に設定される。これによって、車載通信装置１０から無線信号によってパケット情報を送信することが可能な、交差点領域内に存在すると推定される車両に搭載された車載通信装置１０を、中継送信を実行させる車載通信装置１０として指定することができる。また、自車両が走行する道路に交差点領域において交わる道路を走行する他車両に搭載された車載通信装置１０に、中継送信を実行させるものとして指定した車載通信装置１０の中継送信によって、パケット情報を送信することができる。

次に、車載通信装置１０を車両に搭載した車載通信システムの動作例について説明する。図１０は、交差点領域５８を形成する道路５４および５６、道路５４を図１０の下から上に向かって走行する車両４８、道路５６を図１０の左から右に向かって走行する車両５２、および図１０の下から上に向かって交差点領域５８に進入する車両５０を示す。車両４８、５０、および５２には、それぞれ車載通信装置１０−４８，１０−５０、および１０−５２が搭載される。

車載通信装置１０−５０は、パケット報知処理によってパケット情報を送信する。車載通信装置１０−４８は、車載通信装置１０−５０から送信されたパケット情報に基づいて、車載通信装置１０−５０に係る対応情報を車両テーブルに登録する。

車載通信装置１０−５２は、パケット報知処理によってパケット情報を送信する。車載通信装置１０−５０は、受信中継処理によって当該パケット情報を中継送信する。車載通信装置１０−４８は、車載通信装置１０−５０によって中継送信されたパケット情報を受信し、その中継候補点記述部に点Ｐの位置情報が含まれる場合には、点Ｐの位置情報を中継候補点情報として中継候補点記憶部２４に記憶する。

このような処理によって、車載通信装置１０−４８は、車両テーブルに車載通信装置１０−５０に係る対応情報が登録され、中継候補点記憶部２４に点Ｐの位置情報が中継候補点情報として記憶された状態となる。なお、以下の説明では、車載通信装置１０−４８の中継候補点記憶部２４には、点Ｐの位置情報のみが記憶されているものとする。

この状態において、車載通信装置１０−４８がパケット報知処理によってパケット情報を送信する処理について説明する。車載通信装置１０−４８が求めた中継依頼領域に点Ｐが含まれることとなった場合、車載通信装置１０−４８の中継候補点記憶部２４には点Ｐの位置情報が中継候補点情報として記憶されているため、車載通信装置１０−４８は点Ｐを中継基準点とする。また、車載通信装置１０−４８の車両テーブルには車載通信装置１０−５０に係る対応情報が登録されている。そして、点Ｐに最も近い車両は車両５０であるため、車載通信装置１０−４８は車載通信装置１０−５０のＩＤを中継依頼ＩＤとし、その中継依頼ＩＤを中継依頼ＩＤ記述部に設定したパケット情報を送信する。

車載通信装置１０−５０は、車載通信装置１０−４８から送信されたパケット情報を受信する。当該パケット情報の中継依頼ＩＤ記述部には、車載通信装置１０−５０のＩＤが設定されているため、車載通信装置１０−５０は当該パケット情報を中継送信する。車載通信装置１０−５２は中継送信されたパケット情報を受信する。車載通信装置１０−５２は、受信したパケット情報に含まれる情報に基づいて、車両４８の走行状況を地図上に描いた画像を表示部２８に表示し、車両４８との衝突が回避されるよう車両５２の走行状態を制御する。

本実施形態に係る車載通信装置１０を適用した車載通信システムによれば、各車両に搭載された車載通信装置１０は、車両テーブルに対応情報が登録されている車両のうち、中継基準点に最も近い車両が搭載する車載通信装置１０を、中継送信を実行させる装置として指定することができる。これによって、パケット情報を受信した車載通信装置１０の総てが中継送信を行うことが回避され、情報内容が重複するパケット情報が同一の車載通信装置１０によって複数回にわたって中継送信され、各車載通信装置１０で処理すべき情報量がその処理能力を超えてしまうという問題を回避することができる。

また、中継基準点は、原則、交差点領域内に存在すると推定される中継候補点の中から選択されるため、中継基準点に最も近い位置に存在する車両は、交差点領域を走行していると推定される。これによって、交差点領域で交わる２つの道路をそれぞれ走行する２台の車両の間等、互いに無線信号を直接到達させることが困難な場合であっても、交差点領域を走行していると推定される車両に搭載された車載通信装置１０の中継送信によって、当該２台の車両のうち一方に搭載された車載通信装置１０から、他方の車両に搭載された車載通信装置１０へとパケット情報を送信することができる。

なお、郊外の道路等、車両密度が低い道路を車両が走行している場合、他の車載通信装置１０から送信されたパケット情報を受信する頻度が低くなる。上述の説明から明らかなように、車両テーブルに登録する対応情報は、他の車載通信装置１０から送信されたパケット情報から取得する情報である。したがって、パケット情報を受信する頻度が低い場合、車載通信装置１０は、受信中継処理においてはステップＳ５で登録された対応情報以外の対応情報が車両テーブルに登録されていない状態、パケット報知処理においては対応情報が車両テーブルに登録されていない状態となることがある。

このような場合、車載通信装置１０は、受信中継処理およびパケット報知処理においてヌル情報を中継依頼ＩＤ記述部に設定したパケット情報を送信する（Ｓ１５−６、Ｓ２６）。ヌル情報が中継依頼ＩＤ記述部に設定されたパケット情報を受信した他の車載通信装置１０は、ステップＳ１２の判定に従い、ステップＳ１５およびＳ１６へと移行し中継送信を行う。このとき、当該他の車載通信装置１０において中継依頼ＩＤが取得された場合には、中継依頼ＩＤ記述部に中継依頼ＩＤが設定されたパケット情報が中継送信される（Ｓ１５−１〜Ｓ１５−５）。このように、ヌル情報が中継依頼ＩＤ記述部に設定されたパケット情報を受信した総ての車載通信装置１０に中継送信を行わせることとしても、各車載通信装置１０は、中継依頼ＩＤを取得した場合にはそれをパケット情報に設定する処理を行うため、情報内容が重複するパケット情報が同一の車載通信装置１０によって複数回にわたって中継送信される現象は回避されることとなる。

次に、車載通信装置１０の応用例について説明する。図１１に応用例に係る車載通信装置１０Ａの構成を示す。車載通信装置１０Ａは、車載通信装置１０に一時記憶部６０および未報知候補点記憶部６２を付加したものである。図１の構成部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簡略に行う。

車載通信装置１０Ａが実行する受信中継応用処理について説明する。この処理では、車載通信装置１０が実行する受信中継処理と同様、受信部１４によって受信され情報処理部２２に出力されたパケット情報に対して処理が施される。図１２Ａおよび１２Ｂは受信中継応用処理のフローチャートを示す。図１２Ｂに記載されている丸印で囲まれた符号Ｂ１およびＢ２は、それぞれ、図１２Ａに記載されている丸印で囲まれた符号Ｂ１およびＢ２に接続されることを示す。図３Ａおよび図３Ｂに示す処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を簡略に行う。また、図３Ａおよび図３Ｂに示す処理と異なる処理については太線を以て示す。

情報処理部２２は、送信源ＩＤ記述部に設定されているＩＤを送信源ＩＤとして抽出する（Ｓ１）。そして、送信源ＩＤと自車ＩＤとを比較する（Ｓ２）。情報処理部２２は、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致する場合には処理を終了する（Ｂ２）。

一方、送信源ＩＤと自車ＩＤとが一致しない場合にはステップＳ３〜Ｓ１０を実行し、交差点推定応用処理（ＳＡ１１）に移行する（Ｂ１）。

交差点推定応用処理では、受信部１４から出力されたパケット情報のデータ記述部から抽出した走行情報、および測位装置２０が出力する走行情報に基づいて、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報を求め、パケット情報の中継候補点記述部に設定する。さらに、求められた位置情報を一時記憶部６０に記憶させる。図１３に交差点推定応用処理のフローチャートを示す。図５に示す処理と同一の処理については同一の符号を付してその説明を簡略に行う。

交差点推定応用処理は、ステップＳ１１−７の後に、ステップＳ１１−７で求められた交点の位置情報を一時記憶部６０に記憶させる処理を実行するステップＳＡ１１−９を設けた点が、交差点推定処理と異なる。一時処記憶部６０に記憶された位置情報は、後の処理において、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報が求められたか否かの判定、他の車載通信装置１０Ａに当該位置情報を報知するための処理等に用いられる。

交差点推定応用処理を実行した後、情報処理部２２はステップＳ１２に移行する。情報処理部２２は、中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが設定されているか否かを判定する（Ｓ１２）。そして、ＩＤが設定されていないときは、一時記憶部６０に位置情報が記憶されているか否かを判定する（ＳＡ１７）。

そして、位置情報が記憶されていないときはパケット情報に対する処理を終了する。一方、位置情報が記憶されているときは、パケット情報の中継依頼ＩＤ記述部に自車ＩＤを設定し（ＳＡ１８）、パケット情報を送信部１６に出力する（Ｓ１６）。

情報処理部２２は、ステップＳ１２において、ＩＤが設定されていると判定したときは、そのＩＤを中継依頼ＩＤとして抽出し（Ｓ１３）、自車ＩＤと比較する（Ｓ１４）。

そして、中継依頼ＩＤと自車ＩＤとが一致するときは、中継パケット生成処理を実行し（Ｓ１５）、中継パケット生成処理が施されたパケット情報を送信部１６に出力する（Ｓ１６）。一方、中継依頼ＩＤと自車ＩＤとが一致しないときは、一時記憶部６０に位置情報が記憶されているか否かを判定する（ＳＡ１９）。そして、位置情報が記憶されていないときは、パケット情報に対する処理を終了する。一方、一時記憶部６０に位置情報が記憶されているときは、その位置情報を未報知候補点記憶部６２に記憶させる（ＳＡ２０）。ここで、未報知候補点記憶部６２は、後述するパケット報知応用処理において、パケット情報の中継候補点記述部に設定する位置情報を記憶するものである。未報知候補点記憶部６２には複数の位置情報を記憶させることができる。また、位置情報と当該位置情報が記憶された時刻とを対応付けて記憶させておき、位置情報を記憶させてから所定の時間が経過したか否かを対応付けられた時刻に基づいて判定し、所定の時間が経過したものについては未報知候補点記憶部６２から削除することとしてもよい。

情報処理部２２は、ステップＳ１６によってパケット情報が送信された後、または、ステップＳＡ１９によって位置情報が未報知候補点記憶部６２に記憶された後、一時記憶部６０に記憶されている情報を削除する（ＳＡ２１）。

このような処理によれば、一時記憶部６０に位置情報が記憶されており、受信したパケット情報の中継依頼ＩＤ記述部にＩＤが記述されていないときは、中継依頼ＩＤ記述部に自車ＩＤが設定されたパケット情報が送信される（ＳＡ１８、Ｓ１６）。一時記憶部６０に位置情報が記憶されている場合には、交差点推定応用処理のステップＳ１１−７で中継候補点設定部に当該位置情報が設定されている。さらに、中継依頼ＩＤ記述部に自車ＩＤを設定した場合には、他車両に搭載された車載通信装置１０Ａでは、中継候補点情報が取得されると共に（Ｓ９、Ｓ１０）、他車両に搭載された当該車載通信装置１０ＡのＩＤと中継依頼ＩＤ記述部に設定されているＩＤとの不一致により中継送信が中止される（Ｓ１４、ＳＡ１９）。したがって、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報を他車両に搭載された車載通信装置１０Ａに取得させることができると共に、送信したパケット情報が再び中継送信されることを回避することができる。

また、一時記憶部６０に位置情報が記憶されており、受信したパケット情報の中継依頼ＩＤ記述部に設定されているＩＤが自車ＩＤと一致しないときは、一時記憶部６０に記憶されている位置情報が未報知候補点記憶部６２に記憶され（ＳＡ１９、ＳＡ２０）、中継送信が行われることなく処理が終了する。一時記憶部６０には、交差点推定応用処理のステップＳ１１−７で求められた位置情報が記憶されているため、未報知候補点記憶部６２には、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報が記憶される。この位置情報は、次に述べるパケット報知応用処理によって他車両に搭載された車載通信装置１０Ａに送信される。

ステップＳＡ２１は、次に実行する受信中継応用処理のために、一時記憶部６０に記憶されている位置情報を削除する処理である。

次に、車載通信装置１０Ａが実行するパケット報知応用処理について説明する。この処理は、パケット報知処理と同様、各車両に搭載された車載通信装置１０Ａが送信源としてパケット情報を送信する処理である。図１４にパケット報知応用処理のフローチャートを示す。図９に示される処理と同一の処理については同一の符号を付してその説明を簡略に行う。図１４のフローチャートは、図９のフローチャートのステップＳ２７をステップＳＡ２７−１〜ＳＡ２７−４に置き換えたものである。

パケット報知応用処理は所定時間が経過する毎に実行する。また、車載通信装置１０Ａを搭載する車両が所定の距離を走行する毎に実行することとしてもよい。

情報処理部２２は、ステップＳ１７〜Ｓ２６を実行した後、未報知候補点記憶部６２に位置情報が記憶されているか否かを判定する（ＳＡ２７−１）。

情報処理部２２は、位置情報が記憶されているときは、パケット情報の中継候補点記述部に、未報知候補点記憶部６２に記憶されている位置情報のうちの一つを設定する（ＳＡ２７−２）。そして、中継候補点記述部に設定した位置情報を未報知候補点記憶部６２から削除する（ＳＡ２７−３）。情報処理部２２は、パケット情報を送信部１６に出力し（Ｓ２８）、パケット情報を送信する。

一方、位置情報が記憶されていないときは、パケット情報の中継候補点記述部にヌル情報を設定する（ＳＡ２７−４）。そして、パケット情報を送信部１６に出力し（Ｓ２８）、パケット情報を送信する。

このような処理によれば、未報知候補点記憶部６２に位置情報が記憶されている場合には、パケット情報の中継候補点記述部には、当該記憶されている位置情報が設定される。上述のように、この位置情報は、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報である。したがって、車載通信装置１０Ａは、当該パケット情報を送信することによって、交差点領域内に存在すると推定される点の位置情報を、他車両に搭載されている車載通信装置１０Ａに取得させることができる。

また、未報知候補点記憶部６２に記憶されている位置情報は、送信源の車載通信装置１０Ａから送信され取得されたパケット情報が中継送信されない場合に、当該取得されたパケット情報に基づいて求められた位置情報が未報知候補点記憶部６２に記憶されたものである。パケット報知応用処理によれば、送信源の車載通信装置１０Ａから送信され取得されたパケット情報に対して中継送信が行われなくとも、当該取得されたパケット情報に基づいて求められた位置情報を含むパケット情報を他の車載通信装置１０Ａに送信することができる。これによって、交差点推定応用処理に要した処理を無駄にすることを回避することができる。

本発明の実施形態に係る車載通信装置の構成を示す図である。 パケット情報の構成を示す図である。 受信中継処理のフローチャートである。 受信中継処理のフローチャートである。 車両テーブルの構成を示す図である。 交差点推定処理を示すフローチャートである。 方向差角の定義を示す図である。 中継パケット生成処理を示すフローチャートである。 中継依頼領域の例を示す図である。 パケット報知処理を示すフローチャートである。 車載通信システムの動作例を説明する図である。 応用例に係る車載通信装置の構成を示す図である。 受信中継応用処理のフローチャートである。 受信中継応用処理のフローチャートである。 交差点推定応用処理を示すフローチャートである。 パケット報知応用処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１０−４８，１０−５０，１０−５２，１０Ａ 車載通信装置、１２ パケット通信アンテナ、１４ 受信部、１６ 送信部、１８ 測位アンテナ、２０ 測位装置、２２ 情報処理部、２４ 中継候補点記憶部、２６ 車両テーブル記憶部、２８ 表示部、３０ 地図データ記憶部、３２ 車両制御部、３４ 時計、３６，４４，４６，５４，５６ 道路、３８，４０，４２，４８，５０，５２ 車両、５８ 交差点領域、ＬＡ 自車両直線、ＬＢ 送信源車両直線、ＢＡ，ＢＢ ベクトル、Ｒ 中継依頼領域、Ｇ 重心。

Claims (2)

1. 車両に搭載されパケット情報を送信するパケット情報送信装置であって、
   前記車両とは異なる他車両から送信されたパケット情報を受信する受信部と、
   前記受信部によって受信されたパケット情報から他車両の識別符号と、当該他車両の位置情報と、を取得する他車情報取得部と、
   交差点領域内の点の位置情報をパケット情報に含めて送信する交差点位置情報送信装置を備える他車両から送信され、前記受信部によって受信されたパケット情報から、交差点領域内の基準点を決定する際の候補とする候補点の位置情報を取得する候補点位置情報取得部と、
   前記車両の位置情報を取得する測位部と、
   前記基準点を選択するための選択領域を前記車両の位置情報に基づいて求め、当該選択領域に含まれる前記候補点を前記基準点として選択する基準点選択部と、
   他車両の位置情報と、前記基準点の位置情報と、に基づいて、当該他車両と前記基準点との間の距離を求める距離取得部と、
   前記他車情報取得部によって取得された前記識別符号が割り当てられた他車両を、それに搭載された中継装置にパケット情報を中継送信させる中継車両として選択するか否かを、前記距離取得部が求めた距離に基づいて判定する判定部と、
   前記判定部によって前記中継車両として選択された他車両の識別符号を含ませたパケット情報を送信する送信部と、
   を備え、
   パケット情報に含まれる識別符号が割り当てられた他車両に搭載された中継装置に、当該パケット情報を中継送信させることを特徴とするパケット情報送信装置。
2. 車両に搭載され、交差点領域内の点の位置情報をパケット情報に含めて送信する交差点位置情報送信装置であって、
   前記車両の位置情報および前記車両の速度ベクトルを取得する測位部と、
   他車両の位置情報および当該他車両の速度ベクトルを含む他車情報を取得する他車情報取得部と、
   前記車両の位置情報によって示される位置を通り前記車両の速度ベクトルの方向と同一の方向を有する直線と、前記他車両の位置情報によって示される位置を通り前記他車両の速度ベクトルの方向と同一の方向を有する直線と、の交点を交差点位置情報として求める交差点位置取得部と、
   前記交差点位置情報をパケット情報に含めて送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする交差点位置情報送信装置。

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