JP5962649B2 - 無線通信機、無線通信システム、輻輳制御方法および記録媒体 - Google Patents

無線通信機、無線通信システム、輻輳制御方法および記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信機、無線通信システム、輻輳制御方法および記録媒体に関する。
車両間で通信を行う車々間通信システムが知られている。車々間通信システムでは、車両に搭載された無線通信機が、他の車両に搭載された無線通信機（通信相手）と、情報（例えば、走行に関する情報である現在位置）を交換する。
車々間通信システムのように、基地局を介さず無線通信機同士が直接通信を行う無線通信システムでは、無線通信機の移動に伴って、無線通信機の通信状況が刻々と変化する。例えば、無線通信機の通信状況が、自機の通信圏内に通信相手がいない状況から、自機の通信圏内に少数の通信相手が存在する状況に変化し、その後、自機の通信圏内に非常に多くの通信相手が存在する状況に変化することが想定される。
無線通信機の通信圏内に、非常に多くの通信相手、つまり、非常に多くの無線通信機が存在する状況では、無線通信機同士の通信が混雑して、輻輳やスループットの低下が問題となる。
この問題に対処可能な無線通信機が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の無線通信機は、通信相手から受信した信号の伝搬損失に基づいて送信電力を制御することで、通信圏の大きさを調整する。特許文献１に記載の無線通信機は、通信圏の大きさを調整することで、通信相手となる無線通信機の台数を抑制することが可能になる。よって、比較的近傍の無線通信機との無線リンクを確保しつつ、輻輳やスループットの低下を軽減することが可能になる。
特開２００８−２４４９６０号公報
特許文献１に記載の無線通信機は、各車両の走行状況を考慮せずに、送信電力、さらに言えば輻輳を制御する。このため、特許文献１に記載の無線通信機は、各車両の走行状況に応じて輻輳を制御することができない。
図１は、無線通信機である車載通信機１００を搭載した車両２００が、すいている車線３００を走行し、車載通信機１０１〜１０４をそれぞれ搭載した車両２０１〜２０４が、渋滞中の車線４００を走行している状況を示した図である。
図１に示した状況では、車線３００上の車載通信機１００は、車線３００上の他の車載通信機（不図示）との通信を確保するために、輻輳を抑制するための制御（例えば、送信電力を下げる制御）をできるだけ行わないことが望ましい。一方、車線４００上の車載通信機１０１〜１０４は、車線４００上の他の車載通信機との距離が短くなっているため、輻輳を抑制する制御を行うことが望ましい。
図２は、車載通信機５００を搭載した故障等で停止中の車両６００と、車載通信機５０１〜５０４をそれぞれ搭載した車両６０１〜６０４が、車線７００を走行している状況を示した図である。
図２に示した状況では、車載通信機５００は、追突防止のために、輻輳を抑制するための制御をできるだけ行わないことが望ましい。一方、車載通信機５０１〜５０４は、車線７００上の他の車載通信機との距離が短くなっているため、輻輳を抑制するための制御を行うことが望ましい。
図１および図２に示したように、各車両の走行状況、つまり、各無線通信機の移動状態を考慮して輻輳を制御することが望まれるという課題がある。
本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な無線通信機、無線通信システム、輻輳制御方法および記録媒体を提供することである。
本発明の無線通信機は、通信相手となる他の無線通信機と通信を行う無線通信機であって、前記他の無線通信機の移動状態を検出する第１検出手段と、自機の移動状態を検出する第２検出手段と、前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記自機との通信の混雑度を検出する第３検出手段と、前記自機から前記他の無線通信機へ無線信号を送信する送信手段と、前記他の無線通信機の移動状態と、前記自機の移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記送信手段が行う無線信号の送信を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更する。
本発明の無線通信システムは、上記無線通信機を複数有し、前記無線通信機同士が通信を行う。
本発明の輻輳制御方法は、通信相手となる他の無線通信機と通信を行う無線通信機での輻輳制御方法であって、前記他の無線通信機の移動状態を検出し、自機の移動状態を検出し、前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記自機との通信の混雑度を検出し、前記自機から前記他の無線通信機へ無線信号を送信し、前記他の無線通信機の移動状態と、前記自機の移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記無線信号の送信を制御し、前記制御では、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更する。
本発明の記録媒体は、コンピュータに、通信相手となる他の無線通信機の移動状態を検出する第１検出手順と、前記コンピュータの移動状態を検出する第２検出手順と、前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記コンピュータとの通信の混雑度を検出する第３検出手順と、前記コンピュータから前記他の無線通信機へ無線信号を送信する送信手順と、前記他の無線通信機の移動状態と、前記コンピュータの移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記無線信号の送信を制御する制御手順と、を実行させ、前記制御手順では、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明によれば、各無線通信機の移動状態を考慮して、輻輳を制御することが可能になる。
各車両の走行状況の一例を示した図である。 各車両の走行状況の他の例を示した図である。 本発明の第１実施形態の車々間通信システムを示したブロック図である。 車載通信機１を示したブロック図である。 周辺車両情報を示した図である。 車載通信部１Ｘを示したブロック図である。 車載通信部１Ｙを示したブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態の無線通信システムである車々間通信システムを示したブロック図である。
図３において、車々間通信システムは、複数の車載通信機１（車載通信機１ａおよび１ｂ）を含む。なお、図３では、車載通信機１を２台しか示していないが、車載通信機１の数は２台に限らず３台以上であってもよい。
車載通信機１ａおよび１ｂは、一般的に無線通信機と呼ぶことができる。車載通信機１ａおよび１ｂは、相互に直接無線通信を行う。
車載通信機１ａは、車載アプリケーションシステム２ａと接続され、車載通信機１ｂは、車載アプリケーションシステム２ｂと接続される。
車載アプリケーションシステム２ａおよび２ｂは、例えば、周知のカーナビゲーションシステムまたは周知の安全運転支援システムである。車載アプリケーションシステム２ａおよび２ｂは、ＧＰＳ（Global Positioning System）および各種の車載センサを備える。
図４は、車載通信機１ａや車載通信機１ｂとして用いられる車載通信機１を示したブロック図である。図４において、車載通信機１は、無線部１１と、処理部１２と、送信電力制御部１３と、を含む。
無線部１１は、無線信号の送受信を行う。無線部１１は、送信部１１１と受信部１１２とを含む。
送信部１１１は、一般的に送信手段と呼ぶことができる。
送信部１１１は、周囲の車両に搭載された他の車載通信機（以下、単に「他の車載通信機」と称する）に送信するための送信データを変調する。送信部１１１は、変調された送信データを、無線信号で他の車載通信機に送信する。
送信データは、自機（車載通信機１）を識別するための識別情報（以下「ＩＤ」と称する）と、自機の位置を示す位置情報と、自機の進行方向を示す進行方向情報と、自機の移動速度を示す移動速度情報と、自機の送信電力を示す送信電力設定値と、を含む。
受信部１１２は、一般的に第１検出手段と呼ぶことができる。
受信部１１２は、他の車載通信機から送信された無線信号を受信する。受信部１１２は、無線信号を受信すると、無線信号の受信電力を測定すると共に受信時刻を特定し、無線信号を復調して受信データを生成する。
受信データは、他の車載通信機のＩＤと、他の車載通信機の位置情報と、他の車載通信機の進行方向情報と、他の車載通信機の移動速度情報と、他の車載通信機の送信電力設定値と、を含む。このため、受信部１１２は、受信データを生成することによって、他の車載通信機の移動状態（進行方向または移動速度）を検出する。
受信部１１２は、受信データと、受信電力の測定値と、受信時刻を示す受信時刻情報と、を互いに関連づけて周辺車両情報を生成する。
図５は、周辺車両情報を示した図である。
図５において、周辺車両情報３０１は、ＩＤ３０１ａと、位置情報３０１ｂと、進行方向情報３０１ｃと、移動速度情報３０１ｄと、送信電力設定値３０１ｅと、受信電力の測定値３０１ｆと、受信時刻情報３０１ｇと、を含む。
受信部１１２は、周辺車両情報３０１を処理部１２に出力する。
処理部１２は、無線部１１から周辺車両情報３０１を受け付ける。また、処理部１２は、車載アプリケーションシステム２から、自機が搭載された車両の位置、つまり、自機の位置を示す位置情報を、予め定められた時間間隔（以下「特定時間間隔」と称する）で取得する。
処理部１２は、検出部１２１および１２２を含む。
検出部１２１は、一般的に第２検出手段と呼ぶことができる。検出部１２１は、自機の移動状態を検出する。本実施形態では、検出部１２１は、自機の移動状態として、自機の進行方向および移動速度を検出する。
検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの各位置情報が示す位置に基づいて、自機の進行方向を検出する。例えば、検出部１２１は、各位置情報を取得するごとに、その位置情報を保持し、その位置情報の前に取得した位置情報（前回の位置情報）が示す位置から今回取得した位置情報が示す位置へ向かう方向を、自機の進行方向として検出する。なお、前回の位置情報が存在しない場合には、検出部１２１は、自機の進行方向を検出しない。
また、検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの各位置情報が示す位置と、位置情報の取得時間間隔（特定時間間隔）と、に基づいて、自機の移動速度を検出する。例えば、検出部１２１は、位置情報を取得するごとに、前回の位置情報が示す位置から今回取得した位置情報が示す位置までの距離を求め、その距離を特定時間間隔で割ることで、自機の移動速度を検出する。なお、前回の位置情報が存在しない場合には、検出部１２１は、自機の移動速度を検出しない。
検出部１２１は、自機の進行方向および移動速度を、検出部１２１に保持されている自機のＩＤと共に、送信電力制御部１３に出力する。
また、検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの位置情報と、自機の進行方向を示した進行方向情報と、自機の移動速度を示した移動速度と、自機のＩＤと、を示した通信データを、送信部１１１に出力する。
なお、検出部１２１は、送信電力制御部１３が送信電力を設定するために進行方向を使用しない場合には、自機の進行方向を検出しなくてもよい。この場合、通信データおよび周辺車両情報３０１は、進行方向情報を有さない。
また、検出部１２１は、送信電力制御部１３が送信電力を設定するために移動速度を使用しない場合には、自機の移動速度を検出しなくてもよい。この場合、通信データおよび周辺車両情報３０１は、移動速度情報を有さない。
検出部１２２は、一般的に第３検出手段と呼ぶことができる。
検出部１２２は、受信部１１２から周辺車両情報３０１を受け付ける。検出部１２２は、周辺車両情報３０１を送信電力制御部１３および車載アプリケーションシステム２に出力する。
また、検出部１２２は、他の車載通信機同士または他の車載通信機と自機との通信の混雑度を検出する。検出部１２２は、混雑度として、他の車載通信機との通信に用いる無線チャネルの混雑度、または、他の車載通信機の台数または密度を検出する。
例えば、検出部１２２は、周知のキャリアセンス機能等を利用して検出した、無線通信システム（車々間通信システム）で利用可能な複数の無線チャネルの利用状況を示す「無線チャネルの混雑度」、または、周辺車両ごとに周辺車両情報３０１を用いて求めた通信可能な車載通信機の台数や密度を示す「車載通信機の混雑度」を、混雑度として検出する。
検出部１２２は、混雑度を送信電力制御部１３に出力する。
送信電力制御部１３は、一般的に制御手段と呼ぶことができる。
送信電力制御部１３は、周辺車両情報３０１を保持する。送信電力制御部１３は、既に保持されている周辺車両情報３０１内のＩＤと同一のＩＤを有する周辺車両情報３０１を新たに受け取った場合には、新たに受け取った周辺車両情報３０１と同一のＩＤを有する既に保持されている周辺車両情報３０１を、新たに受け取った周辺車両情報３０１に更新する。なお、送信電力制御部１３は、所定の時間、更新が無い周辺車両情報３０１を削除してもよい。
送信電力制御部１３は、周辺車両情報３０１に示された他の車載通信機の移動状態と、検出部１２１が検出した自機の移動状態と、検出部１２２が検出した通信の混雑度と、に基づいて、送信部１１１が行う無線信号の送信を制御する。
送信電力制御部１３は、他の車載通信機の移動状態と、自機の移動状態と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の送信電力を制御する。
本実施形態では、送信電力制御部１３は、他の車載通信機の数に対する、他の無線通信機のうち自機の進行方向と同一または略同一の進行方向を有する無線通信機の数の割合（以下「第１割合」と称する）が、閾値以上であるかを判別する。閾値としては、例えば８０％が用いられる。なお、閾値は８０％に限らず適宜変更可能であり、例えば、５０％以上の値が用いられる。
また、自機の進行方向と同一または略同一の進行方向は、例えば、自機の進行方向とのなす角度がｎ（ｎは０以上４５以下の数）度以内の進行方向である。なお、ｎは、他の車載通信機のうち自機と同一の進行方向のレーンに存在する車載通信機を検出するために使用される数であり、ｎを０以上４５以下の数のどれにするかは適宜変更可能である。
第１割合が閾値以上である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を第１所定値以上下げる。一方、第１割合が閾値未満である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を０以上第１所定値未満下げる。閾値と基準値と第１所定値は、適宜変更可能であり、送信電力制御部１３に保持される。
なお、送信電力制御部１３は、他の車載通信機の移動速度と、自機の移動速度と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の送信電力を制御してもよい。
この場合、送信電力制御部１３は、他の車載通信機の数に対する、他の車載通信機のうち自機の移動速度との差が所定範囲内である移動速度を有する車載通信機の数の割合（以下「第２割合」と称する）が、閾値以上であるかを判別する。所定範囲としては、例えば、０km/h〜５０km/hが用いられる。なお、所定範囲は、０km/h〜５０km/hに限らず適宜変更可能である。
第２割合が閾値以上である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を第１所定値以上下げる。一方、第２割合が閾値未満である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を０以上第１所定値未満下げる。この場合も、閾値と基準値と第１所定値は、適宜変更可能であり、送信電力制御部１３に保持される。
送信電力制御部１３は、送信電力の設定値を送信部１１１に出力する。
送信部１１１は、検出部１２１からの通信データに送信電力の設定値を付加して送信データを生成し、その送信データを変調し、変調された送信データを、送信電力の設定値に示された送信電力で、他の車載通信機に無線信号で送信する。
次に、動作を説明する。
受信部１１２は、他の車載通信機から送信された無線信号を受信すると、無線信号の受信電力を測定すると共に受信時刻を特定し、また、無線信号を復調して受信データを生成する。
受信部１１２は、受信データと、受信電力の測定値と、受信時刻を示す受信時刻情報と、を互いに関連づけて周辺車両情報３０１を生成し、周辺車両情報３０１を処理部１２に出力する。
処理部１２では、検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの各位置情報が示す位置に基づいて、自機の進行方向を検出する。また、検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの各位置情報が示す位置と、位置情報の取得時間間隔（特定時間間隔）と、に基づいて、自機の移動速度を検出する。
検出部１２１は、自機の進行方向情報および移動速度情報を、検出部１２１に保持されている自機のＩＤと共に、送信電力制御部１３に出力する。また、検出部１２１は、車載アプリケーションシステム２からの位置情報と、自機の進行方向情報および移動速度情報と、自機のＩＤと、を示した通信データを、送信部１１１に出力する。
検出部１２２は、受信部１１２から周辺車両情報３０１を受け付けると、周辺車両情報３０１を、送信電力制御部１３および車載アプリケーションシステム２に出力する。
また、検出部１２２は、他の車載通信機と自機との通信の混雑度を検出し、混雑度を送信電力制御部１３に出力する。
送信電力制御部１３は、周辺車両情報３０１に示された他の車載通信機の移動状態（進行方向または移動速度）と、検出部１２１が検出した自機の移動状態と、検出部１２２が検出した通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の送信電力の設定値を制御する。
例えば、送信電力制御部１３は、第１割合が閾値以上である場合には、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を第１所定値以上下げ、一方、第１割合が閾値未満である場合には、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を０以上第１所定値未満下げる。
なお、送信電力制御部１３は、電源投入時には送信電力の設定値をデフォルト値に設定する。
送信部１１１は、検出部１２１からの通信データに送信電力の設定値を付加して送信データを生成し、その送信データを変調し、変調された送信データを、送信電力の設定値に示された送信電力で、他の車載通信機に無線信号で送信する。
次に、送信電力制御の一例について説明する。
車々間通信システムにおいては、既に図１に示したように、車載通信機１００〜１０４などの複数の車載通信機が近距離に集まり、複数の車載通信機が互いに無線信号を送受信する場面が想定される。なお、以下の説明では、車載通信機１００〜１０４のそれぞれは、車載通信機１と同一構成とする。
周辺車両が増えるにつれて無線伝搬路の混雑度が増していく。車載通信機１００〜１０４のそれぞれは、キャリアセンス等を用いた無線チャネルの混雑度の検出、あるいは、周辺車両情報３０１から得られる周辺の車載通信機の密度の情報等によって、無線伝搬路の混雑度を検出する。
車載通信機１０１〜１０４は同じ方向に進んでいるが、車載通信機１００のみ逆方向に進んでいる。
この場合、無線伝搬路の混雑度が高くても、車載通信機１００が進行する車線３００は、交通量が少ない。よって、車載通信機１００が、車載通信機１００と同じ進行方向の他の車載通信機（不図示）と通信するためには、送信電力を下げず、通信距離をなるべく長くとることが望ましい。
そのため、本実施形態では、無線伝搬路の混雑度が上がるに応じて車載通信機１０１〜１０４が送信電力を下げても、車載通信機１００は、送信電力を下げない、もしくは、送信電力の下げ幅を車載通信機１０１〜１０４の下げ幅よりも小さくする。
また、既に図２に示したように、車載通信機５００〜５０４などの複数の車載通信機が近距離に集まり、複数の車載通信機が、互いに無線信号を送受信する場面が想定される。なお、以下の説明では、車載通信機５００〜５０４のそれぞれは、車載通信機１と同一構成とする。
車載通信機５０１〜５０４は同じような移動速度で進んでいるが、通信機５００のみ停車している。
この場合、車載通信機５００は、他の車載通信機との速度差が大きく、走行状態が異なる。このため、無線伝搬路の混雑度が高くても、例えば追突防止などを考えると、車載通信機５００は、送信電力を下げず、通信距離をなるべく長くとることが望ましい。
そのため、本実施形態では、無線伝搬路の混雑度が上がるに応じて車載通信機５０１〜５０４が送信電力を下げても、車載通信機５００は、送信電力を下げない、もしくは、送信電力の下げ幅を車載通信機１０１〜１０４の下げ幅よりも小さくする。
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態によれば、受信部１１２は、他の車載通信機の移動状態を検出する。検出部１２１は、自機の移動状態を検出する。検出部１２２は、他の無線通信機同士または他の車載通信機と自機との通信の混雑度を検出する。送信部１１１は、自機から他の車載通信機へ無線信号を送信する。送信電力制御部１３は、他の車載通信機の移動状態と、自機の移動状態と、混雑度と、に基づいて、送信部１１１が行う無線信号の送信を制御する。
このため、各車載通信機の移動状態を考慮して通信の輻輳を制御可能になる。
本実施形態では、送信電力制御部１３は、第１割合（他の車載通信機の数に対する、他の車載通信機のうち自機の進行方向と同一または略同一の進行方向を有する無線通信機の数の割合）が、閾値以上であるかを判別する。第１割合が閾値以上である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を第１所定値以上下げる。一方、第１割合が閾値未満である場合には、送信電力制御部１３は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を０以上第１所定値未満下げる。
このため、無線伝搬路が混雑している状況が検出されても、渋滞中の路線とは反対の路線を少数の車両がスムーズに走行している場合には、その少数の車両に搭載された車載通信機は、スムーズな走行に適した通信距離を確保するために、無線伝搬路の混雑度が上がっても送信電力を下げない、もしくは、送信電力の下げ幅を渋滞中の路線にいる車載通信機の送信電力の下げ幅よりも小さくことが可能となる。
なお、送信電力制御部１３が、第２割合（他の車載通信機の数に対する、他の車載通信機のうち自機の移動速度との差が所定範囲内である移動速度を有する車載通信機の数の割合）が、閾値以上である場合には、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を第１所定値以上下げ、第２割合が閾値未満である場合には、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信電力の設定値を０以上第１所定値未満下げる場合には、以下の効果を奏する。
移動速度の情報を活用することにより、周辺の多数の車両の移動速度との速度差が大きく、多数の走行車両とは異なる走行状態あるいは停車状態にあると想定される車載通信機は、他の多数の車両からの情報よりも自己の情報の優先度を上げるため、無線伝搬路の混雑度が上がっても、送信電力を下げない、もしくは、送信電力の下げ幅を他の多数の車両内の車載通信機の送信電力の下げ幅よりも小さくことが可能になる。
以上のように車載通信機の移動速度や進行方向の情報を活用することにより車両の走行状態と周辺の交通状況に応じて適切に送信電力を制御し、無線伝搬路の混雑度の軽減、輻輳制御を実現できる。
なお、車載通信機１は、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）のような記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、無線部１１、処理部１２および送信電力制御部１３として機能する。記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭに限らず適宜変更可能である。
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の無線通信システムである車々間通信システムで用いられる車載通信部１Ｘを示したブロック図である。
図６に示した車載通信機１Ｘは、送信電力制御部１３の代わりに送信周期制御部１４を有する点で、図４に示した車載通信機１と異なる。以下、車載通信機１Ｘについて車載通信機１と異なる点を中心に説明する。
図６において、送信周期制御部１４は、一般的に制御手段と呼ぶことができる。
送信周期制御部１４は、検出部１２２から周辺車両情報３０１を受け付け、周辺車両情報３０１を保持する。なお、本実施形態では、周辺車両情報３０１は送信電力設定値３０１ｅを含まなくてもよい。送信周期制御部１４は、既に保持されている周辺車両情報３０１内のＩＤと同一のＩＤを有する周辺車両情報３０１を新たに受け取った場合には、新たに受け取った周辺車両情報３０１と同一のＩＤを有する既に保持されている周辺車両情報３０１を、新たに受け取った周辺車両情報３０１に更新する。なお、送信周期制御部１４は、所定の時間、更新が無い周辺車両情報３０１を削除してもよい。
送信周期制御部１４は、周辺車両情報３０１に示された他の車載通信機の移動状態と、検出部１２１が検出した自機の移動状態と、検出部１２２が検出した通信の混雑度と、に基づいて、送信部１１１が行う無線信号の送信の周期を制御する。
本実施形態では、送信周期制御部１４は、送信電力制御部１３と同様に、第１割合が閾値以上であるかを判別する。
第１割合が閾値以上である場合には、送信周期制御部１４は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信周期の設定値を第２所定値以上長くする。一方、第１割合が閾値未満である場合には、送信周期制御部１４は、混雑度が基準値を超えると、送信周期の設定値を０以上第２所定値未満長くする。閾値と基準値と第２所定値は、適宜変更可能であり、送信周期制御部１４に保持される。
なお、送信周期制御部１４は、他の車載通信機の移動速度と、自機の移動速度と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の送信周期を制御してもよい。
この場合、送信周期制御部１４は、第２割合が閾値以上であるかを判別する。
第２割合が閾値以上である場合には、送信周期制御部１４は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の送信周期の設定値を第２所定値以上長くする。一方、第２割合が閾値未満である場合には、送信周期制御部１４は、混雑度が基準値を超えると、送信周期の設定値を０以上第２所定値未満長くする。この場合も、閾値と基準値と第２所定値は適宜変更可能であり、送信周期制御部１４に保持される。
送信周期制御部１４は、送信周期の設定値を送信部１１１に出力する。
なお、送信周期制御部１４は、電源投入時には送信周期の設定値をデフォルト値に設定する。
送信部１１１は、検出部１２１からの通信データを送信データとして変調し、変調された送信データを、送信周期の設定値に示された送信周期で、他の車載通信機に無線信号で送信する。
本実施形態によれば、送信周期制御部１４は、他の車載通信機の移動状態（進行方向または移動速度）と、自機の移動状態と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の送信周期を制御する。このため、第１実施形態と同様な輻輳制御を実現することが可能になる。
なお、車載通信機１Ｘは、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、無線部１１、処理部１２および送信周期制御部１４として機能する。
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態の無線通信システムである車々間通信システムで用いられる車載通信部１Ｙを示したブロック図である。
図７に示した車載通信機１Ｙは、送信電力制御部１３の代わりに伝送速度制御部１５を有する点で、図４に示した車載通信機１と異なる。以下、車載通信機１Ｙについて車載通信機１と異なる点を中心に説明する。
図７において、伝送速度制御部１５は、一般的に制御手段と呼ぶことができる。
伝送速度制御部１５は、検出部１２２から周辺車両情報３０１を受け付け、周辺車両情報３０１を保持する。なお、本実施形態では、周辺車両情報３０１は送信電力設定値３０１ｅを含まなくてもよい。伝送速度制御部１５は、既に保持されている周辺車両情報３０１内のＩＤと同一のＩＤを有する周辺車両情報３０１を新たに受け取った場合には、新たに受け取った周辺車両情報３０１と同一のＩＤを有する既に保持されている周辺車両情報３０１を、新たに受け取った周辺車両情報３０１に更新する。なお、伝送速度制御部１５は、所定の時間、更新が無い周辺車両情報３０１を削除してもよい。
伝送速度制御部１５は、周辺車両情報３０１に示された他の車載通信機の移動状態と、検出部１２１が検出した自機の移動状態と、検出部１２２が検出した通信の混雑度と、に基づいて、送信部１１１が行う無線信号の伝送の速度を制御する。
本実施形態では、伝送速度制御部１５は、送信電力制御部１３と同様に、第１割合が閾値以上であるかを判別する。
第１割合が閾値以上である場合には、伝送速度制御部１５は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の伝送速度の設定値を第３所定値以上大きくする。一方、第１割合が閾値未満である場合には、伝送速度制御部１５は、混雑度が基準値を超えると、伝送速度の設定値を０以上第３所定値未満大きくする。閾値と基準値と第３所定値は、適宜変更可能であり、伝送速度制御部１５に保持される。
なお、伝送速度制御部１５は、他の車載通信機の移動速度と、自機の移動速度と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の伝送速度を制御してもよい。
この場合、伝送速度制御部１５は、第２割合が閾値以上であるかを判別する。
第２割合が閾値以上である場合には、伝送速度制御部１５は、混雑度が基準値を超えると、無線信号の伝送速度の設定値を第３所定値以上大きくする。一方、第２割合が閾値未満である場合には、伝送速度制御部１５は、混雑度が基準値を超えると、伝送速度の設定値を０以上第３所定値未満長くする。この場合も、閾値と基準値と第３所定値は、適宜変更可能であり、伝送速度制御部１５に保持される。
伝送速度制御部１５は、伝送速度の設定値を送信部１１１に出力する。
なお、伝送速度制御部１５は、電源投入時には伝送速度の設定値をデフォルト値に設定する。
送信部１１１は、検出部１２１からの通信データを送信データとして変調し、変調された送信データを、伝送速度の設定値に示された伝送速度で、他の車載通信機に無線信号で送信する。
本実施形態によれば、伝送速度制御部１５は、他の車載通信機の移動状態（進行方向または移動速度）と、自機の移動状態と、通信の混雑度と、に基づいて、無線信号の伝送速度を制御する。このため、第１実施形態と同様な輻輳制御を実現することが可能になる。
なお、車載通信機１Ｙは、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、無線部１１、処理部１２および伝送速度制御部１５として機能する。
上記各実施形態では、受信部１１２が無線信号を復調することで他の車載通信機のそれぞれの進行方向を検出したが、検出部１２２が、他の車載通信機ごとに、その車載通信機に対応する複数の周辺車両情報３０１内のそれぞれの位置情報３０１ｂに基づいて、その車載通信機の進行方向を検出してもよい。
例えば、検出部１２２は、周辺車両情報３０１を受け付けると、送信電力制御部１３または送信周期制御部１４または伝送速度制御部１５内の周辺車両情報３０１のうち、受け付けられた周辺車両情報３０１内のＩＤ３０１ａと同一のＩＤを有する周辺車両情報３０１から、位置情報３０１ｂを読み取る。
続いて、検出部１２２は、その位置情報３０１ｂが示す位置から、受け付けられた周辺車両情報３０１内の位置情報３０１ｂが示す位置への方向を、受け付けられた周辺車両情報３０１内のＩＤ３０１ａにて特定される車載通信機の進行方向として検出する。
続いて、検出部１２２は、その車載通信機の進行方向を示す進行方向情報を、送信電力制御部１３または送信周期制御部１４または伝送速度制御部１５へ出力する。この場合、検出部１２２は、第１検出手段としても機能する。
この場合、送信データは、進行方向情報を含まなくてもよい。
また、上記各実施形態では、受信部１１２が無線信号を復調することで他の車載通信機のそれぞれの移動速度を検出したが、検出部１２２が、他の車載通信機ごとに、その車載通信機に対応する複数の周辺車両情報３０１内のそれぞれの位置情報３０１ｂと、それぞれの位置情報３０１ｂの受信時間間隔と、に基づいて、その車載通信機の移動速度を検出してもよい。
例えば、検出部１２２は、周辺車両情報３０１を受け付けると、送信電力制御部１３または送信周期制御部１４または伝送速度制御部１５内の周辺車両情報３０１のうち、受け付けられた周辺車両情報３０１内のＩＤ３０１ａと同一のＩＤを有する周辺車両情報３０１（以下「前回情報」と称する）から、位置情報３０１ｂを読み取る。
続いて、検出部１２２は、その位置情報３０１ｂが示す位置から、受け付けられた周辺車両情報３０１内の位置情報３０１ｂが示す位置までの距離を算出する。
続いて、検出部１２２は、前回情報内の受信時刻情報３０１ｇが示す日時から、受け付けられた周辺車両情報３０１内の受信時刻情報３０１ｇが示す日時までの経過時間（受信時間間隔）を算出する。
続いて、検出部１２２は、算出された距離を算出された経過時間で割ることによって、受け付けられた周辺車両情報３０１内のＩＤ３０１ａにて特定される車載通信機の移動速度を検出する。
続いて、検出部１２２は、その車載通信機の移動速度を示す移動速度情報を、送信電力制御部１３または送信周期制御部１４または伝送速度制御部１５へ出力する。この場合、検出部１２２は、第１検出手段としても機能する。
この場合、送信データは、移動速度情報を含まなくてもよい。
また、上記各実施形態では、検出部１２２は、周辺車両情報３０１を車載アプリケーションシステム２に出力したが、検出部１２２は、周辺車両情報３０１のうち車載アプリケーションシステム２が要求する情報のみを、車載アプリケーションシステム２に出力してもよい。この場合、輻輳の制御に必要なくかつ車載アプリケーションシステム２が必要としない情報を、送信データから削除することが可能になる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１１年３月１４日に出願された日本出願特願２０１１−０５５０３２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１、１Ｘ、１Ｙ、１ａ、１ｂ 車載通信機
１１ 無線部
１１１ 送信部
１１２ 受信部
１２ 処理部
１２１、１２２ 検出部
１３ 送信電力制御部
１４ 送信周期制御部
１５ 伝送速度制御部
２、２ａ、２ｂ 車載アプリケーションシステム

Claims (15)

  1. 通信相手となる他の無線通信機と通信を行う無線通信機であって、
    前記他の無線通信機の移動状態を検出する第１検出手段と、
    自機の移動状態を検出する第２検出手段と、
    前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記自機との通信の混雑度を検出する第３検出手段と、
    前記自機から前記他の無線通信機へ無線信号を送信する送信手段と、
    前記他の無線通信機の移動状態と、前記自機の移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記送信手段が行う無線信号の送信を制御する制御手段と、を含み、
    前記制御手段は、
    前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、
    前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更する無線通信機。
  2. 前記移動状態は、進行方向であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の進行方向と同一または略同一の進行方向を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の送信電力を所定値以上下げ、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力を０以上前記所定値未満下げる、請求項１に記載の無線通信機。
  3. 前記移動状態は、進行方向であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の進行方向と同一または略同一の進行方向を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の送信周期を所定値以上長くし、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信周期を０以上前記所定値未満長くする、請求項１に記載の無線通信機。
  4. 前記移動状態は、進行方向であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の進行方向と同一または略同一の進行方向を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の伝送速度を所定値以上大きくし、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記伝送速度を０以上前記所定値未満大きくする、請求項１に記載の無線通信機。
  5. 前記移動状態は、移動速度であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動速度との差が所定範囲内である移動速度を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の送信電力を所定値以上下げ、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力を０以上前記所定値未満下げる、請求項１に記載の無線通信機。
  6. 前記移動状態は、移動速度であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動速度との差が所定範囲内である移動速度を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の送信周期を所定値以上長くし、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信周期を０以上前記所定値未満長くする、請求項１に記載の無線通信機。
  7. 前記移動状態は、移動速度であり、
    前記制御手段は、前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動速度との差が所定範囲内である移動速度を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、前記無線信号の伝送速度を所定値以上大きくし、前記割合が前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記伝送速度を０以上前記所定値未満大きくする、請求項１に記載の無線通信機。
  8. 前記第２検出手段は、前記自機の位置を複数回取得し、複数の前記自機の位置に基づいて前記自機の進行方向を検出し、
    前記送信手段は、前記自機の位置が取得されるごとに、当該自機の位置を表す位置情報を、前記無線信号で前記他の無線通信機に送信し、
    前記第１検出手段は、前記他の無線通信機から送信された複数の前記位置情報を受信し、当該複数の位置情報に基づいて前記他の無線通信機の進行方向を検出する、請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信機。
  9. 前記第２検出手段は、前記自機の位置を複数回取得し、複数の前記自機の位置に基づいて前記自機の進行方向を検出し、
    前記送信手段は、前記自機の進行方向を表す進行方向情報を、前記無線信号で前記他の無線通信機に送信し、
    前記第１検出手段は、前記他の無線通信機から送信された前記進行方向情報を受信し、当該進行方向情報に基づいて前記他の無線通信機の進行方向を検出する、請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信機。
  10. 前記第２検出手段は、前記自機の位置を複数回取得し、複数の前記自機の位置と、当該位置の取得時間間隔と、に基づいて、前記自機の移動速度を検出し、
    前記送信手段は、前記自機の位置が取得されるごとに、当該自機の位置を表す位置情報を、前記無線信号で前記他の無線通信機に送信し、
    前記第１検出手段は、前記他の無線通信機から送信された複数の前記位置情報を受信し、当該複数の位置情報と、当該位置情報の受信時間間隔と、に基づいて、前記他の無線通信機の移動速度を検出する、請求項５から７のいずれか１項に記載の無線通信機。
  11. 前記第２検出手段は、前記自機の位置を複数回取得し、複数の前記自機の位置と、当該位置の取得時間間隔と、に基づいて、前記自機の移動速度を検出し、
    前記送信手段は、前記自機の移動速度を表す移動速度情報を、前記無線信号で前記他の無線通信機に送信し、
    前記第１検出手段は、前記他の無線通信機から送信された前記移動速度情報を受信し、当該移動速度情報に基づいて前記他の無線通信機の移動速度を検出する、請求項５から７のいずれか１項に記載の無線通信機。
  12. 前記第３検出手段は、前記混雑度として、前記他の無線通信機との無線チャネルの混雑度、または、前記他の無線通信機の台数または密度を検出する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の無線通信機。
  13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の無線通信機を複数有し、前記無線通信機同士が通信を行う無線通信システム。
  14. 通信相手となる他の無線通信機と通信を行う無線通信機での輻輳制御方法であって、
    前記他の無線通信機の移動状態を検出し、
    自機の移動状態を検出し、
    前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記自機との通信の混雑度を検出し、
    前記自機から前記他の無線通信機へ無線信号を送信し、
    前記他の無線通信機の移動状態と、前記自機の移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記無線信号の送信を制御し、
    前記制御では、
    前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、
    前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更する輻輳制御方法。
  15. コンピュータに、
    通信相手となる他の無線通信機の移動状態を検出する第１検出手順と、
    前記コンピュータの移動状態を検出する第２検出手順と、
    前記他の無線通信機同士または前記他の無線通信機と前記コンピュータとの通信の混雑度を検出する第３検出手順と、
    前記コンピュータから前記他の無線通信機へ無線信号を送信する送信手順と、
    前記他の無線通信機の移動状態と、前記コンピュータの移動状態と、前記混雑度と、に基づいて、前記無線信号の送信を制御する制御手順と、を実行させ、
    前記制御手順では、
    前記他の無線通信機の数に対する、前記他の無線通信機のうち前記自機の移動状態との関係が所定の条件を満たす移動状態を有する無線通信機の数の割合が、閾値以上である場合には、前記混雑度が基準値を超えると、送信電力、送信周期、伝送速度の少なくとも１つを所定値以上変更し、
    前記割合が、前記閾値未満である場合には、前記混雑度が前記基準値を超えると、前記送信電力、前記送信周期、前記伝送速度の少なくとも１つを０以上前記所定値未満変更するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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