JP5023440B2 - 無線通信装置および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置および無線通信システムに関する。

車両同士で通信を行い（車々間通信）、車間距離を計測し、車両同士の衝突を回避するシステムが提案されている。例えば、この車々間通信を利用して得られた走行情報から他車両の位置を予測することにより、その他車両と自車両との衝突可能性を算出し、その算出結果に基づいて衝突危険性がある場合には衝突を回避する制御を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２７６６９６号公報

しかしながら、中継局（他車両）は自由に移動することから、中継局が存在しなかったり中継局が存在しても適切な位置に中継局が存在しなかったりする場合がある。したがって、通信可能エリアが狭いアドホックネットワークが構成されてしまう場合がある。この場合、特許文献１の技術では、他車両との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かが確認されていないことになる。したがって、特許文献１の技術に基づいて運転支援を行おうとしても信頼性の面で問題となる。

本発明は、運転支援の信頼性を向上させることができる無線通信装置および無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信装置は、他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた車載の無線通信装置であって、通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合、第１の通信エリアにより実現可能な運転支援を報知する報知手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るさらに他の無線通信装置は、他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた車載の無線通信装置であって、通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと、無線通信装置を搭載した車両の走行状態に基づいて設定された運転支援を実現するために通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合、第１の通信エリアにより実現可能な運転支援に基づいて、無線通信装置を搭載した車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

通信エリア設定手段は、無線通信装置を搭載した車両の走行状態に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。また、通信エリア設定手段は、無線通信装置を搭載した車両の走行速度に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。さらに、通信エリア設定手段は、実現する運転支援の形態に基づいて前記第２の通信エリアを設定してもよい。

無線通信装置を搭載した車両の走行経路を予想する走行経路予想手段をさらに備え、通信エリア設定手段は走行経路予想手段により予想された走行経路に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。この場合、走行経路に応じた運転支援が実現される。第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合に第１の通信エリアが拡大するように通信手段を制御する通信エリア制御手段をさらに備えていてもよい。

通信手段は、アドホックネットワークを構成する無線通信端末装置であり、通信エリア設定手段は、通信手段の通信可能エリアと他の無線通信装置が備える通信手段の通信可能エリアとに基づいて第１の通信エリアを設定してもよい。この場合、通信手段は、他無線装置とアドホックネットワークを形成する。したがって、他無線装置が中継局となって第１の通信エリアが拡大する。以上のことから、運転支援の信頼性がさらに向上する。

本発明に係る無線通信システムは、複数の無線通信装置を有する無線通信システムであって、車両に搭載されて他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた無線通信装置と、通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合、第１の通信エリアにより実現可能な運転支援を報知する報知手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るさらに他の無線通信システムは、複数の無線通信装置を有する無線通信システムであって、車両に搭載されて他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた無線通信装置と、通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合に、第１の通信エリアにより実現可能な運転支援に基づいて、無線通信装置を搭載した車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

通信エリア設定手段は、無線通信装置を搭載した車両の走行状態に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。通信エリア設定手段は、無線通信装置を搭載した車両の走行速度に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。通信エリア設定手段は、実現する運転支援の形態に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。

無線通信装置は、無線通信装置を搭載した車両の走行経路を予想する走行経路予想手段をさらに備え、通信エリア設定手段は走行経路予想手段により予想された走行経路に基づいて第２の通信エリアを設定してもよい。この場合、走行経路に応じた運転支援が実現される。第１の通信エリアが第２の通信エリアをカバーしないと判定手段により判定された場合に第１の通信エリアが拡大するように通信手段を制御する通信エリア制御手段をさらに備えていてもよい。

通信手段は、アドホックネットワークを構成する無線通信端末装置であり、通信エリア設定手段は通信手段の通信可能エリアと他の無線通信装置が備える通信手段の通信可能エリアとに基づいて第１の通信エリアを設定してもよい。この場合、通信手段は、他無線装置とアドホックネットワークを形成する。したがって、他無線装置が中継局となって第１の通信エリアが拡大する。以上のことから、運転支援の信頼性がさらに向上する。

本発明によれば、無線通信装置を搭載した車両の運転者は、他車両との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。したがって、運転者が運転支援を過信することが防止される。以上のことから、運転支援の信頼性が向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施例に係る無線通信装置１００の全体構成を示すブロック図である。無線通信装置１００は、車両に搭載されている。以下、この車両のことを自車両と呼ぶ。図１に示すように、無線通信装置１００は、車両情報取得部１０、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）２０、通信機３０、制御部４０、表示モニタ５０および運転支援制御部６０を備える。なお、図１の無線通信装置１００は、他車両の無線通信装置とともに無線通信システムを構成する。

車両情報取得部１０は、自車両の走行速度、ウィンカーの動作状態、ブレーキ装置の動作状態、故障情報等に関する自車両の車両情報を取得し、取得した車両情報を通信機３０、制御部４０の車両情報処理部４２および通信エリア算出部４３に与える。ＧＰＳ２０は、道路接続情報、自車両の現在位置（経度および緯度）、自車両の進行方向等のＧＰＳ情報を取得し、取得したＧＰＳ情報を車両情報処理部４２および通信エリア算出部４３に与える。

通信機３０は、他車両の無線通信装置が備える通信機とアドホックネットワークを構成する車々間通信機であり、他車両の通信機との間で情報の送受信を行う。例えば、通信機３０は、車両情報取得部１０から与えられた自車両の車両情報およびＧＰＳ２０から与えられたＧＰＳ情報を無線により他車両の通信機に送信する。また、通信機３０は、他車両の車両情報および他車両のＧＰＳ情報を受信する。通信機３０は、受信した他車両の車両情報およびＧＰＳ情報を車両情報処理部４２および通信エリア算出部４３に与える。

制御部４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等からなり、通信制御部４１、車両情報処理部４２、通信エリア算出部４３および表示モニタ制御部４４を含む。通信制御部４１は、車々間通信を行うために必要な通信機３０の送信出力、変調速度、変調方式等を制御する。車両情報処理部４２は、ＧＰＳ２０から与えられたＧＰＳ情報、車両情報取得部１０から与えられた車両情報および通信機３０から与えられた他車両のＧＰＳ情報および車両情報に基づいて、自車両の運転支援に必要な条件を計算する。

通信エリア算出部４３は、通信機３０から与えられた他車両のＧＰＳ情報およびＧＰＳ２０から与えられたＧＰＳ情報に基づいて、通信機３０によりアドホック通信が可能なエリアである通信可能エリアＸを算出する。また、通信エリア算出部４３は、車両情報処理部４２による計算結果に基づいて、自車両の運転支援に必要となる通信機３０の送信データの到達範囲（通信必要エリアＹ）を算出する。さらに、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーするか否かを判定し、その判定結果を表示モニタ制御部４４に与える。表示モニタ制御部４４は、通信エリア算出部４３の判定結果に基づいて表示モニタ５０を制御する。

表示モニタ５０は、表示モニタ制御部４４の指示により、運転支援の可否または通信可能エリアＸで実現可能な運転支援を表示する。なお、表示モニタ５０の代わりに音声案内装置が設けられていてもよい。この場合、音声案内装置は、運転支援の可否または通信可能エリアＸで実現可能な運転支援を音声によって運転者に報知することができる。運転支援制御部６０は、車両情報処理部４２の計算結果および通信エリア算出部４３の算出結果に基づいて可能な運転支援を制御する。詳細は後述する。

続いて、通信可能エリアＸに応じた運転支援についての詳細を説明する。図２は、通信可能エリアＸに応じた運転支援の一例を示す模式図である。図２においては、十字路における出会い頭事故防止に関する運転支援が例として示されている。図２（ａ）は上記運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹについて説明するための図であり、図２（ｂ）は通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーする場合を示し、図２（ｃ）は通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合を示す。

図２（ａ）に示すように、自車両２００は優先道路を十字路２０１の方向に進行している。一方、他車両２０２は自車両２００の進行方向と直角なす方向から非優先道路を十字路２０１の方向に進行している。この場合、自車両２００の走行速度の上限が７０ｋｍ／ｈかつ他車両２０１の走行速度の上限が２５ｋｍ／ｈである場合の出会い頭事故防止の運転支援がなされるためには、自車両２００から十字路２０１までの２００ｍの範囲および他車両２０２から十字路２０１までの２５ｍの範囲に自車両２００の通信機３０の送信データが到達することが必要である。

図２（ａ）の場合には、この通信エリアが上記運転支援に必要な通信必要エリアＹとなる。したがって、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすることができれば自車両２００と他車両２０２との出会い頭事故防止の運転支援がなされることになる。なお、自車両２００と他車両２０２とが互いに向かって進行しているか否かは、ＧＰＳ２０から与えられる情報および他車両２０２の通信機から無線通信により受信される情報に基づいて車両情報処理部４２によって判断される。なお、出会い頭事故防止の運転支援における通信必要エリアＹは、自車両２００および他車両２０２の走行速度等の走行状態に応じて複数用意されている。

図２（ｂ）に示すように、自車両２００と他車両２０２との間に中継局となる他車両２０３が存在する場合には、自車両２００の通信可能エリアＸは、他車両２０３および他車両２０２の通信可能エリアを介して拡大する。自車両２００、他車両２０３および他車両２０２の単独での通信可能エリアをそれぞれＸ１、Ｘ２およびＸ３とした場合、自車両２００の通信可能エリアＸは、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３の全体にまで拡大する。したがって、自車両２００の通信可能エリアＸは、上記運転支援を実現するために必要な通信必要エリアＹの全体をカバーする。

この場合には、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると判定されるため、表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０に通常の運転支援が可能である旨の表示がなされる。また、運転支援制御部６０によって自車両２００の運転支援がなされる。

図２（ｃ）に示すように、自車両２００と他車両２０２との間に中継局となる他車両２０３が存在しない場合には、自車両２００の通信可能エリアＸは拡大されない。したがって、通信可能エリアＸは、上記運転支援を実現するために必要な通信必要エリアＹの一部をカバーできないことになる。

図２（ｃ）の場合には、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定されるため、表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０の運転支援が不可能である旨の表示がなされる。以上のことから、本実施例に係る無線通信装置１００を用いれば、自車両２００の運転者が他車両２０２との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。

なお、上記運転支援ができなくても、制限された運転支援であれば可能である旨が表示モニタ５０に表示されてもよい。例えば、自車両２００および他車両２０２の走行速度の上限がそれぞれ２０ｋｍ／ｈおよび５ｋｍ／ｈであり、自車両２００および他車両２０２から十字路までの距離がそれぞれ５０ｍおよび５ｍである場合の出会い頭事故防止の運転支援であれば実現可能である旨が表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０に表示されてもよい。

図３は、通信可能エリアＸに応じた運転支援の他の例を示す模式図である。図３は、対向車との衝突事故防止に関する運転支援が例として示されている。図３（ａ）は上記運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹについて説明するための図であり、図３（ｂ）は通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーする場合を示し、図３（ｃ）は通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合を示す。

図３（ａ）に示すように、自車両２００は一車線道路を進行している。一方、他車両２０２は、自車両２００の進行方向とは逆向きに自車両２００の方向に上記一車線道路を進行している。この場合、自車両２００および他車両２０２の走行速度の上限が６０ｋｍ／ｈである場合の衝突事故防止の運転支援が実現されるためには、自車両２００から他車両２０２までの２７０ｍの範囲に自車両２００の通信機３０の送信データが到達することが必要である。なお、上記２７０ｍの範囲は、情報提供されてからドライバが操作を行うまでの遅れ時間、車両の減速度等の走行状態に応じて可変の値としてもよい。

図３（ａ）の場合には、この通信エリアが通信必要エリアＹとなる。したがって、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすることができれば、自車両２００と他車両２０２との衝突事故が防止されることになる。なお、自車両２００と他車両２０２とが互いに向かって進行しているか否かは、ＧＰＳ２０から与えられる情報および他車両２０２の通信機から無線通信により受信する情報に基づいて車両情報処理部４２によって判断される。なお、対向車との衝突事故防止に関する運転支援における通信必要エリアＹは、自車両２００および他車両２０２の走行速度等の走行状態に応じて複数用意されている。

図３（ｂ）に示すように、自車両２００と他車両２０２との間に中継極となる他車両２０３が存在する場合には、自車両２００の通信可能エリアＸは、他車両２０３および他車両２０２の通信可能エリアを介して拡大する。自車両２００、他車両２０３および他車両２０２の単独での通信可能エリアをそれぞれＸ１、Ｘ２およびＸ３とした場合、自車両２００の通信可能エリアＸは、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３の全体にまで拡大する。したがって、自車両２００の通信可能エリアＸは、上記運転支援を実現するために必要な通信必要エリアＹの全体をカバーする。

したがって、図３（ｂ）の場合には通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると判定される。その結果、表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０に運転支援が可能である旨の表示がなされる。

図３（ｃ）に示すように、自車両２００と他車両２０２との間に中継局となる他車両２０３が存在しない場合には、自車両２００の通信可能エリアＸは拡大されない。したがって、通信可能エリアＸは、上記運転支援を実現するために必要な通信必要エリアＹの一部をカバーできないことになる。

この場合には、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定されるため、表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０の運転支援が不可能である旨の表示がなされる。以上のことから、本実施例に係る無線通信装置１００を用いれば、自車両２００の運転者が他車両２０２との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。

なお、上記運転支援ができなくても、制限された運転支援であれば可能である旨が表示モニタ５０に表示されてもよい。例えば、自車両２００および他車両２０２の走行速度の上限が２０ｋｍ／ｈであり、自車両２００から他車両２０２までの距離が９０ｍである場合の衝突事故防止に関する運転支援であれば実現可能である旨が表示モニタ制御部４４の指示によって表示モニタ５０に表示されてもよい。

図４は、制御部４０が無線通信装置１００を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図４に示すように、まず、車両情報処理部４２は、通信機３０から与えられる他車両のＧＰＳ情報に基づいて自車両の周辺の他車両の位置を取得する（ステップＳ１）。次に、通信エリア算出部４３は、想定している運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹを算出する（ステップＳ２）。次いで、通信エリア算出部４３は、自車両の通信可能エリアＸを算出する（ステップＳ３）。

次に、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしているか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定された場合、通信エリア算出部４３は、運転支援制御部６０に通常の運転支援が可能である旨の指示を与える（ステップＳ６）。その後、制御部４０は動作を終了させる。

ステップＳ４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定されなかった場合、表示モニタ制御部４４は、表示モニタ５０に運転支援が実現できない旨を表示させる（ステップＳ５）。その後、制御部４０は動作を終了させる。なお、ステップＳ５において、表示モニタ制御部４４は、算出された通信エリアＸにより実現可能な制限された運転支援であれば可能である旨を表示モニタ５０に表示させてもよい。

以上のように、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合には運転支援ができない旨または制限された運転支援が可能である旨が表示モニタ５０に表示されることから、自車両の運転者が他車両との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。したがって、運転者が運転支援を過信することが防止される。以上のことから、運転支援の信頼性が向上する。

なお、図２および図３で示した運転支援は、複数の運転支援の一例である。したがって、本実施例に係る無線通信装置１００によって実現される運転支援は図２および図３で示した運転支援に限定されるものではない。運転支援の例としては、例えば、追突警報、右折警報、合流制御等がある。また、通信必要エリアＹは複数用意されており、本実施例に係る無線通信装置１００が実現する運転支援に応じて適宜選択される。

本実施例においては、通信機３０が通信手段に相当し、通信可能エリアＸが第１の通信エリアに相当し、通信必要エリアＹが第２の通信エリアに相当し、通信エリア算出部４３が通信エリア設定手段および判定手段に相当し、表示モニタ５０が報知手段に相当し、ＧＰＳ２０が走行経路予想手段に相当する。

なお、上述した走行状態は、車速、加減速度、ウィンカ操作、アクセル・ブレーキ操作等の車両の走行状態、および、予測される車両の走行状態を含む。本実施例に係る車速に基づく通信必要エリアＹの設定の他、例えば、ウィンカ操作があったときに右折または左折することを予測して右折または左折での通信必要エリアＹを設定したり、車両の加速度を検出した場合には通信必要エリアＹを広めに設定したり、アクセル操作を検出した場合には通信必要エリアＹを広めに設定したり、ブレーキ操作を検出した場合には通信必要エリアＹを狭めに設定してもよい。

また、本実施例においては、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹの全体をカバーしているか否かによって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーするか否かを判定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、通信可能エリアＸと通信必要エリアＹとを比較して、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹを、運転支援を行えるようにカバーしているか否かを判定してもよい。具体的には、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしている領域の割合を算出して、その割合が所定値以上のときに通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定してもよいし、カバーしている領域の形状からカバーしていると判定してもよい。

図５は、本発明の第２実施例に係る無線通信装置１００ａの全体構成を示すブロック図である。無線通信装置１００ａが図１の無線通信装置１００と異なる点は、表示モニタ制御部４４および表示モニタ５０がない点および車両制御部７０が設けられている点である。

車両制御部７０以外の各構成部分は、無線通信装置１００と同様の動作を行う。車両制御部７０は、車両情報処理部４２の計算結果および通信エリア算出部４３の算出結果に基づいて、無線通信装置１００が搭載されている自車両が実現可能な運転支援に基づいて自車両の走行状態を制御する。以下、上述した図２および図３の運転支援のケースに基づいて詳細を説明する。

図２（ｃ）の場合には、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定されるため、自車両２００の走行速度が大きいと出会い頭の衝突事故防止に関する運転支援が実現されないことになる。この場合、自車両２００および他車両２０２の走行速度の上限がそれぞれ２０ｋｍ／ｈおよび５ｋｍ／ｈであり、自車両２００および他車両２０２から十字路までの距離がそれぞれ５０ｍおよび５ｍである場合の出会い頭事故防止の運転支援であれば実現可能である。したがって、車両制御部７０は、この運転支援が実現されるように自車両２００のブレーキ装置（図示せず）を制御して自車両２００の走行速度を低下させる。

図３（ｃ）の場合にも、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定されるため、自車両２００の走行速度が大きいと、対向車との衝突事故防止に関する運転支援が実現されないことになる。この場合、車両制御部７０は、自車両２００および他車両２０２の走行速度の上限が２０ｋｍ／ｈである場合の衝突事故防止の運転支援であれば実現可能である。したがって、車両制御部７０は、この運転支援が実現されるように自車両２００のブレーキ装置を制御して自車両２００の走行速度を低下させる。

図６は、制御部４０が無線通信装置１００ａを制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図６に示すように、まず、車両情報処理部４２は、通信機３０から与えられる他車両のＧＰＳ情報に基づいて自車両の周辺の他車両の位置を取得する（ステップＳ１１）。次に、通信エリア算出部４３は、想定している運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹを算出する（ステップＳ１２）。次いで、通信エリア算出部４３は、自車両の通信可能エリアＸを算出する（ステップＳ１３）。

次に、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしているか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定された場合、通信エリア算出部４３は、運転支援制御部６０に通常の運転支援が可能である旨の指示を与える（ステップＳ１６）。その後、制御部４０は動作を終了させる。

ステップＳ１４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定されなかった場合、通信エリア算出部４３は、車両制御部７０に制限された運転支援を行うように指示を与える（ステップＳ１５）。その後、制御部４０は動作を終了させる。

以上のように、本実施例に係る無線通信装置１００ａを用いれば、通信可能エリアＸから算出された制限された運転支援に合わせて自車両２００の走行状態が制御される。したがって、自車両２００の安全最優先の走行が可能となる。また、運転者が運転支援を過信することが防止される。以上のことから、運転支援の信頼性が向上する。なお、本実施例においては、車両制御部７０が走行状態制御手段に相当する。

続いて、本発明の第３実施例に係る無線通信装置１００ｂについて説明する。無線通信装置１００ｂの構成は図１の無線通信装置１００と同様の構成を有する。無線通信装置１００ｂが無線通信装置１００と異なる点は、通信機３０の制御方法である。以下、詳細を説明する。

図７は、上述した図２の運転支援のケースの場合に通信機３０を制御する方法について説明するための模式図である。図７（ａ）に示すように通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定される。したがって、出会い頭の衝突事故防止に関する運転支援が実現されないことになる。

この場合、通信エリア算出部４３は、通信機３０の送信出力を所定の出力まで大きくすることによって自車両２００の通信可能エリアＸがどの程度まで拡大するかを算出する。拡大された通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると通信エリア算出部４３によって判定された場合、図７（ｂ）に示すように、通信制御部４１は、通信機３０の送信出力を変化させて自車両２００の通信可能エリアＸを通信必要エリアＹをカバーするように拡大させる。この場合、図２で説明した運転支援が実現可能となる。

通信可能エリアＸが拡大されても通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると通信エリア算出部４３によって判定されなかった場合、表示モニタ制御部４４は、表示モニタ５０に運転支援が実現できない旨を表示させる。なお、表示モニタ制御部４４は、算出された通信エリアＸにより実現可能な制限された運転支援を表示モニタ５０に表示させてもよい。

なお、通信制御部４１は、通信機３０の変調方式を雑音に強い方式に変えることによって通信可能エリアＸを拡大させてもよい。また、通信制御部４１は、通信機３０の変調速度を低下させて受信側通信機の必要ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を低下させることによって、通信可能エリアＸを拡大させてもよい。

図８は、制御部４０が無線通信装置１００ｂを制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図８に示すように、まず、車両情報処理部４２は、通信機３０から与えられる情報に基づいて自車両の周辺の他車両の位置を取得する（ステップＳ２１）。次に、通信エリア算出部４３は、想定している運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹを算出する（ステップＳ２２）。次いで、通信エリア算出部４３は、自車両の通信可能エリアＸを算出する（ステップＳ２３）。

次に、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしているか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定された場合、通信エリア算出部４３は、運転支援制御部６０に通常の運転支援が可能である旨の指示を与える（ステップＳ２８）。その後、制御部４０は動作を終了させる。

ステップＳ２４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定されなかった場合、通信エリア算出部４３は、通信機３０の送信出力を所定の出力まで変更することを想定する（ステップＳ２５）。次に、通信エリア算出部４３は、通信機３０の送信出力を所定の出力まで大きくすることによって自車両２００の通信可能エリアＸがどの程度まで拡大するかを算出する（ステップＳ２６）。

次いで、通信エリア算出部４３は、拡大された通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーするか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２６において拡大された通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると判定された場合、通信制御部４１は、通信機３０の送信出力を制御して自車両２００の通信可能エリアＸを拡大させる（ステップＳ２９）。その後、制御部４０は、ステップＳ２８の動作を行う。

ステップＳ２６において拡大された通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーすると判定されなかった場合、表示モニタ制御部４４は、表示モニタ５０に運転支援が実現できない旨を表示させる（ステップＳ２８）。その後、制御部４０は動作を終了させる。なお、ステップＳ２８において、表示モニタ制御部４４は、算出された通信エリアＸにより実現可能な運転支援を表示モニタ５０に表示させてもよい。

以上のように、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合には通信可能エリアＸが拡大される。それにより、運転支援に必要な通信エリアが確保される。また、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合に初めて通信可能エリアＸが拡大されることから、通信機３０の無駄な出力増加を防止することができる。

また、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできることが判定されてから通信可能エリアＸが拡大されることから、通信機３０の無駄な出力増加を防止することができる。さらに、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合には運転支援ができない旨または制限された運転支援が可能である旨が表示モニタ５０に表示されることから、自車両の運転者が他車両との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。また、運転者が運転支援を過信することが防止される。その結果、運転支援の信頼性が向上する。なお、本実施例においては、通信制御部４１が通信エリア制御手段に相当する。

続いて、本発明の第４実施例に係る無線通信装置１００ｃについて説明する。無線通信装置１００ｃの構成は図１の無線通信装置１００と同様の構成を有する。無線通信装置１００ｃが無線通信装置１００と異なる点は、通信機３０の制御方法である。以下、詳細を説明する。

図９は、上述した図２の運転支援のケースの場合に通信機３０を制御する方法について説明するための模式図である。図９（ａ）に示すように通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合、通信エリア算出部４３によって通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしないと判定される。したがって、出会い頭の衝突事故防止に関する運転支援が実現されないことになる。

この場合、通信制御部４１は、図９（ｂ）に示すように通信機３０の送信出力を所定の出力まで増大させて自車両２００の通信可能エリアＸを拡大させる。通信可能エリアＸが拡大される過程で中継局となる他車両が確認されれば、通信可能エリアＸはさらに拡大されることになる。この場合、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーするか否かを再度判定する。一方、通信可能エリアＸが拡大されても中継局となる他車両が確認されなければ、通信制御部４１は、通信機３０の送信出力を元の出力まで低下させる。

図１０は、制御部４０が無線通信装置１００ｃを制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図１０に示すように、まず、車両情報処理部４２は、通信機３０から与えられる情報に基づいて自車両の周辺の他車両の位置を取得する（ステップＳ３１）。次に、通信エリア算出部４３は、想定している運転支援の実現に必要な通信必要エリアＹを算出する（ステップＳ３２）。次いで、通信エリア算出部４３は、自車両の通信可能エリアＸを算出する（ステップＳ３３）。

次に、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしているか否かを判定する（ステップＳ３４）。ステップＳ２４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定された場合、通信エリア算出部４３は、運転支援制御部６０に通常の運転支援が可能である旨の指示を与える（ステップＳ４１）。その後、制御部４０は動作を終了させる。

ステップＳ３４において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定されなかった場合、通信制御部４１は、通信機３０の送信出力を所定の出力まで増加させる（ステップＳ３５）。次に、通信エリア算出部４３は、中継局となる他車両が拡大された通信可能エリアＸ内に確認されたか否かを判定する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６において中継局となる他車両が拡大された通信可能エリアＸ内に確認されなかった場合、通信制御部４１は、通信機３０の送信出力を元の出力に戻す（ステップＳ３７）。次に、表示モニタ制御部４４は、表示モニタ５０に運転支援が実現できない旨を表示させる（ステップＳ３８）。その後、制御部４０は動作を終了させる。なお、ステップＳ３８において、表示モニタ制御部４４は、算出された通信エリアＸにより実現可能な運転支援を表示モニタ５０に表示させてもよい。

ステップＳ３６において中継局となる他車両が拡大された通信可能エリアＸ内に確認された場合には、通信エリア算出部４３は中継局によってさらに拡大されつ通信エリアＸを算出する（ステップＳ３９）。次に、通信エリア算出部４３は、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしているか否かを判定する（ステップＳ４０）。ステップＳ４０において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定された場合、制御部４０は、ステップＳ４１の動作を行う。ステップＳ４０において通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーしていると判定されなかった場合、制御部４０は、ステップＳ３７の動作を行う。

以上のように、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合には通信可能エリアＸが拡大される。それにより、運転支援に必要な通信エリアが確保される。また、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合に初めて通信可能エリアＸが拡大されることから、通信機３０の無駄な出力増加を防止することができる。

さらに、通信可能エリアＸが通信必要エリアＹをカバーできない場合には運転支援ができない旨または制限された運転支援が可能である旨が表示モニタ５０に表示されることから、自車両の運転者が他車両との衝突を予測するために必要な情報が得られているか否かを確認することができる。また、運転者が運転支援を過信することが防止される。その結果、運転支援の信頼性が向上する。

なお、上記第１実施例〜第４実施例においては、通信エリアの設定、通信可能エリアが通信必要エリアをカバーできているか否かの判定等の全ての処理が無線通信装置によってなされているが、本発明に係る無線通信システムはこれに限定されない。例えば、通信エリア算出部が判断する通信エリアの設定、通信可能エリアが通信必要エリアをカバーできているか否かの判定等がインフラ側のセンタにおいてなされてもよい。すなわち、全ての構成が無線通信装置に備えられている必要はなく、無線通信システム全体として全ての構成が備えられていればよい。

本発明の第１実施例に係る無線通信装置の全体構成を示すブロック図である。 通信可能エリアに応じた運転支援の一例を示す模式図である。 通信可能エリアに応じた運転支援の他の例を示す模式図である。 制御部が無線通信装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る無線通信装置の全体構成を示すブロック図である。 制御部が無線通信装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。 図２の運転支援のケースの場合に通信機を制御する方法について説明するための模式図である。 制御部が無線通信装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。 図２の運転支援のケースの場合に通信機を制御する方法について説明するための模式図である 制御部が無線通信装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。

符号の説明

１０ 車両情報取得部
２０ ＧＰＳ
３０ 通信機
４０ 制御部
４１ 通信制御部
４２ 車両情報処理部
４３ 通信エリア算出部
４４ 表示モニタ制御部
５０ 表示モニタ
６０ 運転支援制御部
７０ 車両制御部
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 無線通信装置
２００ 自車両
Ｘ 通信可能エリア
Ｙ 通信必要エリア

Claims (16)

1. 他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた無線通信装置において、
   前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと前記無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合、前記第１の通信エリアにより実現可能な運転支援を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする車載の無線通信装置。
2. 他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた無線通信装置において、
   前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと前記無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合、前記第１の通信エリアにより実現可能な運転支援に基づいて、前記無線通信装置を搭載した車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする車載の無線通信装置。
3. 前記通信エリア設定手段は、前記無線通信装置を搭載した車両の走行状態に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
4. 前記通信エリア設定手段は、前記無線通信装置を搭載した車両の走行速度に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
5. 前記通信エリア設定手段は、実現する運転支援の形態に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
6. 前記無線通信装置を搭載した車両の走行経路を予想する走行経路予想手段をさらに備え、
   前記通信エリア設定手段は、前記走行経路予想手段により予想された走行経路に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
7. 前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合に前記第１の通信エリアが拡大するように前記通信手段を制御する通信エリア制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信装置。
8. 前記通信手段は、アドホックネットワークを構成する無線通信端末装置であり、
   前記通信エリア設定手段は、前記通信手段の通信可能エリアと他の無線通信装置が備える通信手段の通信可能エリアとに基づいて前記第１の通信エリアを設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の無線通信装置。
9. 複数の無線通信装置を有する無線通信システムであって、
   車両に搭載されて他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた前記無線通信装置と、
   前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと前記無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、
   前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合、前記第１の通信エリアにより実現可能な運転支援を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
10. 複数の無線通信装置を有する無線通信システムであって、
    車両に搭載されて他無線通信装置と通信を行う通信手段を備えた前記無線通信装置と、
    前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手可能な第１の通信エリアと前記無線通信装置を搭載した車両の運転支援を実現するために前記通信手段が他無線通信装置から情報を入手する必要のある第２の通信エリアとを設定する通信エリア設定手段と、
    前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーするか否かを判定する判定手段と、
    前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合、前記第１の通信エリアにより実現可能な運転支援に基づいて、前記無線通信装置を搭載した車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
11. 前記通信エリア設定手段は、前記無線通信装置を搭載した車両の走行状態に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項９または１０記載の無線通信システム。
12. 前記通信エリア設定手段は、前記無線通信装置を搭載した車両の走行速度に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項９または１０記載の無線通信システム。
13. 前記通信エリア設定手段は、実現する運転支援の形態に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項９または１０記載の無線通信システム。
14. 前記無線通信装置を搭載した車両の走行経路を予想する走行経路予想手段をさらに備え、
    前記通信エリア設定手段は、前記走行経路予想手段により予想された走行経路に基づいて前記第２の通信エリアを設定することを特徴とする請求項９または１０記載の無線通信システム。
15. 前記第１の通信エリアが前記第２の通信エリアをカバーしないと前記判定手段により判定された場合に前記第１の通信エリアが拡大するように前記通信手段を制御する通信エリア制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の無線通信システム。
16. 前記通信手段は、アドホックネットワークを構成する無線通信端末装置であり、
    前記通信エリア設定手段は、前記通信手段の通信可能エリアと他の無線通信装置が備える通信手段の通信可能エリアとに基づいて前記第１の通信エリアを設定することを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の無線通信システム。

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