JP5971323B2 - 通信装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システムおよび通信方法に関する。

近年、周辺道路の状況や周辺車両の走行状態などを示す安全運転支援情報を、路車間（路側機と自車）または車車間（自車と他車）の通信を用いて、道路上を走行している車両に知らせることにより、交通事故の低減を目指す通信システムの導入が進められている。

この通信システムにおいて提供される安全運転支援情報は、情報発信源である送信元の車両（以下、「送信車両」と称する。）から、一定の方向、一定の距離内に存在する車両を対象とする場合が多い。例えば、車車間通信のアプリケーションの一つに考えられている緊急車両情報提供支援システムでは、送信車両である緊急車両から約３００ｍ前方の範囲内に存在する車両に対して情報提供が行われる。

この通信システムでは、マイクロ波の電波が使用されることが有力であるが、マイクロ波のような高周波の電波は、伝搬距離が短く、回折損失が大きいという特徴を有している。このため、送信車両が、情報の伝達対象エリア（以下、「送信先エリア」と称する。）内に存在する車両と直接通信できない場合がある。

図８は、送信車両の送信先エリアを拡大するための手法の一例を示す図である。図８に示すように、送信車両Ａから送信された送信情報を転送可能な車両（以下、「中継車両」と称する。）Ｂが、その送信情報を順次転送していくことにより、送信先エリアを拡大することができる。

この場合、中継車両Ｂは、送信情報が含まれる送信パケットを受信すると、その送信パケットを、送信先エリア外にも転送してしまう。このような無駄な中継を、中継車両が繰り返し行うことにより、通信トラフィックが増大し、適切な情報伝達が行えなくなってしまう。

これに対し、送信パケットが転送される領域を指定するジオキャスト・ルーティング手法が知られている。このジオキャスト・ルーティング手法により指定される指定エリアの例を図９および図１０に示す。

図９は、ジオキャスト・ルーティング手法により、４点の位置座標を用いて矩形の指定エリアを設定した場合の観念図である。また、図１０は、ジオキャスト・ルーティング手法により、中心座標および半径により円形の指定エリアを設定した場合の概念図である。ジオキャスト・ルーティング手法を用いた無線ネットワークシステムとして、特許文献１に、パケットの中継方向と、パケットを中継する中継領域の有効幅と、を示すパラメータを用いて指定エリアを設定する無線ネットワークシステムが記載されている。

特許文献１に記載の無線ネットワークシステムでは、送信元端末装置が、中継方向および中継領域の有効幅を示すパラメータを指定し、そのパラメータ（以下、「指定パラメータ」と称する）を、パケットに付加して送信する。中継端末装置は、そのパケットを受信すると、自車の現在位置が、その指定パラメータにより定まる指定エリアに含まれるか否かを判定する。そして、中継端末装置は、自車の現在位置が、指定エリア内に含まれない場合には、そのパケットの中継を禁止する。このため、中継車両による無駄な中継を減らして、パケット送信の輻輳を低減することができる。

特開２００８−１７６３７０号公報（図１）

特許文献１に記載の無線ネットワークシステムでは、送信元端末装置が、指定パラメータをパケットに付加することにより、パケットの不要な転送を抑制することができる。しかしながら、送信元端末装置を有する車両はカーブ等を有する道路上を移動するため、指定パラメータにより定まる指定エリアが、本来伝達したいエリアとは異なってしまうことがある。この例として、緊急車両情報提供支援システムを想定したジオキャスト・ルーティング手法による例について、次図を参照して簡単に説明する。

図１１は、ジオキャスト・ルーティング手法により、緊急車両の前方３００ｍの範囲を指定エリアとした場合の一例を示す図である。図１１に示すように、送信車両である緊急車両がカーブの手前にさしかかると、指定エリアが、本来伝達したいエリアから外れてしまう。このため、パケットが、本来伝達したいエリアまで転送されないことになる。

これに対し、路側機または車載機によって道路線形とは異なる指定エリアが設定されたパケットを、道路線形に沿って転送するための手法として、中継車両が、地図情報などの道路線形情報を保持し、道路線形に合わせて指定エリアを更新していく手法が考えられる。

この場合、全ての中継車両が、常に最新の道路線形情報を保持する必要があるため、道路線形情報を保持していない中継車両では、道路線形に合わせて指定エリアを補正することができないことがある。さらに、中継車両での道路線形と指定エリアとのマッチング処理が複雑なものとなってしまうという課題があった。

本発明の目的は、上記した課題を解決する通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することにある。

本発明の通信装置は、移動体に設置された通信装置であって、
前記通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得手段と、
パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信手段と、
前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信手段と、を含む。

本発明の通信システムは、移動体に設置された通信装置を複数有する通信システムであって、
前記複数の通信装置のうち送信元の通信装置は、当該送信元の位置と、パケットの送信先を特定するための送信先の位置と、が示された転送情報を含むパケットを送信し、
前記複数の通信装置のうち他の通信装置は、
前記他の通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得手段と、
パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信手段と、
前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信手段と、を含む。

本発明の通信方法は、移動体に設置された通信装置における通信方法であって、
前記通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得ステップと、
パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信ステップと、
前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信ステップと、を含む。

本発明によれば、不要なパケット転送を抑制しつつ、道路線形情報を用いることなく道路線形に応じたパケット転送を行うことが可能になる。

本発明の第１実施形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。 第１実施形態における通信システムのパケット転送に関する図である。 パケット形式の一例を示す図である。 通信装置１００における通信方法の処理手順例を示すフローチャートである。 送信元の車両Ａの通信エリアに存在する中継車両Ｅにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。 中継車両Ｅの通信エリアに存在する中継車両Ｆにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。 中継車両Ｆの通信エリアに存在する中継車両Ｇにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。 送信車両の送信先エリアを拡大するための手法の一例を示す図である。 ジオキャスト・ルーティング手法において４点の位置座標により矩形の指定エリアを設定した場合の観念図である。 ジオキャスト・ルーティング手法において中心座標および半径により円形の指定エリアを設定した場合の概念図である。 ジオキャスト・ルーティング手法における緊急車両前方３００ｍの範囲を指定エリアに指定した場合の一例を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態における通信装置の構成例を示すブロック図である。

通信装置１００は、車両部２００に設置され、路車間通信または車車間通信を行う車載機である。通信装置１００は、位置情報取得部１１０と、受信部１２０と、通信制御部１３０と、情報処理部１４０と、送信部１５０と、を備える。

位置情報取得部１１０は、一般的に取得手段と呼ぶことができる。

位置情報取得部１１０は、アンテナ１０１を介して、通信装置１００の現在位置（以下、「自車位置」と称する。）を示す位置情報と、車両部２００の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する。位置情報取得部１１０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）などを用いて、位置情報を取得する。本実施形態では、位置情報に示される自車位置は、緯度、経度および高度により表現される。

また、位置情報取得部１１０は、その取得した位置情報に基づいて、進行方向情報を取得する。本実施形態では、位置情報取得部１１０は、取得した位置情報と、この位置情報の取得時よりも前、例えば、直前に取得された位置情報と、に基づいて、車両部２００の進行方向を判定する。そして、位置情報取得部１１０は、その判定結果を示す進行方向情報を生成する。

また、位置情報取得部１１０は、例えば、ジャイロセンサなどの加速度センサを用いて、進行方向情報を取得するようにしてもよい。また、位置情報取得部１１０は、取得した位置情報と進行方向情報とを、通信制御部１３０および情報処理部１４０に供給する。

受信部１２０は、一般的に受信手段と呼ぶことができる。

受信部１２０は、他の通信装置から電波により発信されたパケットを、アンテナ１０２を介して受信する。受信部１２０は、パケットが送信元から送信先に転送される領域（以下、「転送領域」と称する。）を特定するための転送情報を含むパケットを送信元から受信する。

本実施形態では、受信部１２０は、パケットの送信元の位置（以下、「送信元位置」と称する。）と、送信先座標としてパケットの送信先を特定するための送信先の位置（以下、「送信先位置」と称する）と、を示す転送情報が含まれるパケットを受信する。この転送情報に示される送信元位置および送信先位置は、緯度、経度および高度によりそれぞれ表現される。受信部１２０は、受信したパケットを通信制御部１３０に供給する。

通信制御部１３０は、一般的に判定手段と呼ぶことができる。

通信制御部１３０は、位置情報取得部１１０からの位置情報および進行方向情報と、受信部１２０からのパケットに含まれる転送情報と、に基づいて、自車位置が、送信元位置から送信先位置までの転送領域内に含まれるか否かを判定する。

通信制御部１３０は、自車位置が転送領域内に含まれないと判定した場合には、パケットの転送を抑制する。また、通信制御部１３０は、自車位置が転送領域内に含まれると判定した場合には、パケットに含まれる転送情報を情報処理部１４０に供給する。

本実施形態では、通信制御部１３０は、パケットの転送情報の示す送信元位置と送信先位置とに基づいて送信元位置から送信先位置へのパケットの送信方向を求め、そのパケットの送信方向と、進行方向情報の示す進行方向と、のなす角度（以下、「転送角度」と称する。）を算出する。そして、通信制御部１３０は、その転送角度が、予め定められた閾値（以下、「角度閾値」と称する。）を超えるか否かを判断する。角度閾値は、例えば、通信制御部１３０に記憶されている。

通信制御部１３０は、転送角度が、角度閾値を超える場合には、自車位置が転送領域内に含まれないと判定し、パケットの転送を抑制する。

一方、通信制御部１３０は、転送角度が、角度閾値を超えない場合には、自車位置が、送信元からの送信方向側に存在するか否かを判断する。

本実施形態では、通信制御部１３０は、転送情報の示す送信先位置と位置情報の示す自車位置との間の距離（以下、「残距離」と称する。）と、転送情報の示す送信元位置と送信先位置との間の距離（以下、「転送距離」と称する。）と、を算出する。そして、通信制御部１３０は、その残距離が転送距離未満であるか否かを判断する。

通信制御部１３０は、残距離が転送距離以上である場合には、自車位置が、送信元からの送信方向側に存在しないと判断して、自車位置が転送領域内に含まれないと判定する。

一方、通信制御部１３０は、残距離が転送距離未満である場合には、自車位置が、送信先位置に到達しているか否かを判断する。

本実施形態では、通信制御部１３０は、転送情報の示す送信元位置と位置情報の示す自車位置との間の距離（以下、「到達距離」と称する。）が転送距離未満であるか否かを判断する。

通信制御部１３０は、到達距離が転送距離以上である場合には、自車位置が送信先位置に到達していると判断して、自車位置が転送領域内に含まれないと判定する。

一方、通信制御部１３０は、到達距離が転送距離未満である場合には、通信装置１００の車両部２００が送信元の車両と同じ路線上に存在するか否かを判断する。

本実施形態では、通信制御部１３０は、転送情報の示す送信元位置の高度と位置情報の示す自車位置の高度との差分（以下、「転送高度差」と称する。）が、予め定められた閾値（以下、「高度閾値」と称する。）未満であるか否かを判断する。高度閾値は、例えば、通信制御部１３０に記憶されている。

通信制御部１３０は、転送高度差が、高度閾値を超える場合には、車両部２００が送信元の車両と同じ路線上に存在しないと判断して、自車位置が転送領域内に含まれないと判定する。

一方、通信制御部１３０は、転送高度差が高度閾値を超えない場合には、自車位置が転送領域内に含まれると判定する。そして、通信制御部１３０は、自車位置が転送領域内含まれると判定されたパケットの転送情報と、判定のときに算出した残距離および送信方向を示す算出情報と、を情報処理部１４０に供給する。

また、通信制御部１３０は、自車位置が転送領域内に含まれると判定した場合には、その判定がなされたパケットを、送信部１５０に供給する。また、通信制御部１３０は、例えば、パケットに含まれる転送情報以外の情報、例えば、救急車両が接近中である旨を示す緊急情報を、情報処理部１４０に供給する。

情報処理部１４０は、一般的に補正手段と呼ぶことができる。

情報処理部１４０は、通信制御部１３０により自車位置が転送領域内に含まれると判定された場合には、自車位置から、送信先位置と自車位置との間の残距離だけ離れた円周上の位置のうち、進行方向に基づいて特定される位置を、補正位置として抽出する。

本実施形態では、情報処理部１４０は、進行方向と反対の方向または進行方向のうち、送信元位置から送信先位置に対する送信方向に近い方向に対して、自車位置から残距離だけ離れた位置を、補正位置として抽出する。

また、情報処理部１４０は、その抽出した補正位置と、位置情報に示された自車位置と、を示す補正情報を、通信制御部１３０を介して、送信部１５０に供給する。

送信部１５０は、一般的に送信手段と呼ぶことができる。

送信部１５０は、通信制御部１３０により自車位置が転送領域に含まれると判定されたパケットを、アンテナ１０２を介して無線信号により送信する。送信部１５０は、通信制御部１３０から供給されたパケットの転送情報を、情報処理部１４０からの補正情報に基づいて変更する。

送信部１５０は、通信制御部１３０からのパケットの転送情報が示す送信先位置を補正位置に変更し、かつ、転送情報が示す送信元の位置を自車位置に変更する。そして、送信部１５０は、その変更後の転送情報が含まれるパケットを送信する。

車両部２００は、道路上を走行中に、通信装置１００から供給された情報を、運転者に通知する移動体である。車両部２００は、車両本体部２１０と、車両情報取得部２２０と、ＨＭＩ部２３０と、を備える。

車両本体部２１０は、運転者の運転により道路上を走行する自動車である。

車両情報取得部２２０は、車両本体部２１０の状態に関する車両情報を取得する。車両情報取得部２２０は、その車両情報を情報処理部１４０に供給する。

ＨＭＩ（Human Machine Interface）部２３０は、情報処理部１４０からの情報を、車両本体部２１０の運転者に通知する。ＨＭＩ部２３０は、例えば、受信部１２０により受信されたパケットに含まれる緊急情報を、車両本体部２１０の運転者に通知する。

次に、複数の通信装置１００により構成される通信システムにおけるパケット転送について説明する。

図２は、通信装置１００が設置された車両ＡおよびＢにより構成される通信システムのパケット転送に関する図である。図２には、パケットを送信する送信元の送信車両Ａと、車両Ａからパケットを受信する受信車両Ｂと、が示されている。

この例では、道路のカーブ手前に存在する車両Ａの位置座標をＰ１、道路のカーブに差し掛かった位置に存在する車両Ｂの位置座標をＰ２、パケットの送信先座標をＰとする。また、車両Ａの位置座標Ｐ１と送信先座標Ｐとの間の転送距離をＬ、車両Ｂと送信先座標Ｐ１との間の残距離をＬ１、車両Ａと車両Ｂとの間の到達距離をＬ２とする。また、車両Ａから送信先位置座標Ｐまでの送信方向のベクトルと、車両Ｂの進行方向のベクトルとの角度差をθ１とする。

本実施形態では、車両Ａの通信装置１００から、送信元位置Ｐ１と送信先位置Ｐとが示された転送情報を含むパケットが送信される。このため、車両Ａの通信装置１００から送信される転送情報には、送信元位置Ｐ１と送信先位置Ｐとに基づいて定まるパケットの送信方向が含まれる。また、本実施形態ではパケットの送信方向が送信元の車両Ａの進行方向と同一である。よって、車両Ａの通信装置１００から送信される転送情報には、パケットの送信方向と車両Ａの進行方向とが含まれていることになる。

車両Ｂの通信装置１００は、車両Ａからのパケットを受信する。また、車両Ｂの通信装置１００は、位置情報取得部１１０から、車両Ｂの自車位置Ｐ２を示す位置情報と、車両Ｂの進行方向を示す進行方向情報と、を取得する。

車両Ｂの通信装置１００は、受信パケットに含まれる転送情報が示す送信元位置Ｐ１と送信先位置Ｐとに基づいて定まるパケットの送信方向を判定し、その判定された送信方向と車両Ｂの進行方向とのなす転送角度θ１を算出する。

そして、車両Ｂの通信装置１００は、その転送角度θ１が、角度閾値θを超えないか否かを判断する。本実施形態では、車両Ｂの通信装置１００は、次式の条件を満足するか否かを判断する。

θ１＜θ、または、（１８０−θ１）＜θ ・・・式１
車両Ｂの通信装置１００は、式１の条件を満足しない、すなわち、転送角度θ１が角度閾値θを超える場合には、パケットの転送を行わない。

一方、車両Ｂの通信装置１００は、式１の条件を満足する、すなわち、転送角度θ１が角度閾値θを超えない場合には、車両Ｂが、車両Ａの送信方向側に存在するか否かを判断する。

車両Ｂの通信装置１００は、位置情報の示す自車位置Ｐ２と転送情報の示す送信先位置Ｐとの間の残距離Ｌ１と、転送情報の示す送信元位置Ｐ１と送信先位置Ｐとの間の転送距離Ｌと、を算出する。

そして、車両Ｂの通信装置１００は、残距離Ｌ１が転送距離Ｌ未満（Ｌ１＜Ｌ）であるか否かを判断する。このとき、車両Ｂの通信装置１００は、残距離Ｌ１が転送距離Ｌ以上である場合には、パケットの転送を行わない。

一方、車両Ｂの通信装置１００は、残距離Ｌ１が転送距離Ｌ未満である場合には、車両Ｂが、車両Ａの送信方向側に存在すると判断する。次に、車両Ｂの通信装置１００は、自車位置Ｐ２が、送信先位置Ｐに到達したか否かを判断する。

車両Ｂの通信装置１００は、転送情報の示す送信元位置Ｐ１と位置情報の示す自車位置Ｐ２との間の到達距離Ｌ２を算出し、到達距離Ｌ２が転送距離Ｌ未満（Ｌ２＜Ｌ）であるか否かを判断する。そして、車両Ｂの通信装置１００は、転送距離Ｌ２が転送距離Ｌ以上である場合には、パケットの転送を行わない。

一方、車両Ｂの通信装置１００は、転送距離Ｌ２が転送距離Ｌ未満である場合には、車両Ｂが、送信先位置Ｐに到達していないと判断する。次に、車両Ｂの通信装置１００は、車両Ｂが車両Ａと同じ道路上に存在するかを判断する。ここでは、車両Ａの高度をＰ１ｈ、車両Ｂの高度をＰ２ｈ、高度閾値をＨとする。

車両Ｂの通信装置１００は、転送情報の示す送信元位置の高度Ｐ１ｈと、位置情報の示す自車位置の高度Ｐ２ｈと、の転送高度差（｜Ｐ１ｈ−Ｐ２ｈ｜）を算出し、高度閾値Ｈが転送高度差未満（｜Ｐ１ｈ−Ｐ２ｈ｜＜Ｈ）であるか否かを判断する。そして、車両Ｂの通信装置１００は、転送高度差が高度閾値Ｈ以上である場合には、パケットの転送を行わない。

一方、車両Ｂの通信装置１００は、転送高度差が高度閾値Ｈ未満である場合には、車両Ｂが、車両Ａと同じ道路上に存在すると判断し、自車位置が転送領域内に含まれると判定する。

このとき、車両Ｂの通信装置１００は、自車位置Ｐ２から残距離Ｌ’（＝Ｌ−Ｌ２）だけ離れた円周上の位置のうち、車両Ｂの進行方向に基づいて特定される位置を、補正位置Ｐ’として抽出する。すなわち、車両Ｂの通信装置１００は、車両Ｂの進行方向に対して、自車位置Ｐ２から残距離Ｌ’（＝Ｌ−Ｌ２）だけ離れた補正位置Ｐ’を算出する。

ここで、補正位置Ｐ’は、車両Ｂの進行方向が、車両Ａの進行方向と順方向であるため、車両Ｂの前方となるが、車両Ｂの進行方向が、車両Ａの進行方向と逆方向である場合には、車両Ｂの後方となる。したがって、車両Ｂの通信装置１００は、車両Ｂの進行方向、または、進行方向と反対の方向のうち、パケットの送信方向に近い方向に対して、自車位置Ｐ２から残距離Ｌ’（＝Ｌ−Ｌ２）だけ離れた位置を、補正位置Ｐ’として抽出する。

そして、車両Ｂの通信装置１００は、パケットの転送情報に示された送信先位置Ｐを、補正位置Ｐ’に変更するとともに、転送情報に示された送信元位置Ｐ１を、位置情報の示す自車位置Ｐ２に変更する。この後、車両Ｂの通信装置１００は、その変更した転送情報を含むパケットを送信する。

なお、本実施形態において、車両Ｂの進行方向が、車両Ａの進行方向と反対方向であると判断されたとき、パケットの転送を行わないよう制御してもよい。次に、車両Ａおよび車両Ｂから送信されたパケットの形式例について図面を参照して簡単に説明する。

図３は、車両Ａから送信された車両Ａパケット５１０と、車両Ｂから送信された車両Ｂパケット５２０と、を例示する図である。

車両Ａパケット５１０および車両Ｂパケット５２０のヘッダ情報のそれぞれには、転送情報として、送信先座標および送信元位置座標を格納するためのフィールドが設けられている。

車両Ａパケット５１０の送信先座標には、パケットの送信先を特定するための送信先位置である位置座標Ｐが格納され、送信元位置座標には、送信元の位置である車両Ａの位置座標Ｐ１が格納されている。

車両Ｂパケット５２０の送信先座標には、情報処理部１４０により抽出された補正位置である位置座標Ｐ’が格納され、送信元位置座標には、車両Ｂの位置座標Ｐ２が格納されている。

次に、通信装置１００の動作について説明する。

図４は、通信装置１００における通信方法の処理手順例を示すフローチャートである。

まず、受信部１２０は、送信元位置と送信先位置とが示される転送情報を含むパケットを、送信元から受信する（ステップＳ９０１）。そして、通信制御部１３０は、その受信されたパケットの転送情報が示す送信元位置と送信先位置とに基づいて、パケットの送信方向を判定する（ステップＳ９０２）。

この後、通信制御部１３０は、その判定されたパケットの送信方向と、位置情報取得部１１０からの進行方向情報の示す車両部２００の進行方向と、の成す転送角度が、式１の条件を満足するか否かを判断する（ステップＳ９０３）。

そして、通信制御部１３０は、式１の条件を満足しない、すなわち、角度閾値を超える場合には、自車位置が転送領域内に含まれないと判定し、パケットの送信を抑制する（ステップＳ９０９）。

一方、通信制御部１３０は、式１の条件を満足する場合には、自車位置が送信元からの送信方向側に存在するか否かを判断する。本実施形態では、通信制御部１３０は、送信先位置と自車位置との間の残距離が、送信先位置と送信元位置との間の転送距離未満であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。

そして、通信制御部１３０は、残距離が転送距離以上である場合には、自車位置が送信元からの送信方向側に存在しないと判断し、ステップＳ９０９に進む。

一方、通信制御部１３０は、残距離が転送距離未満である場合には、自車位置が送信元からの送信方向側に存在すると判断する。次に、通信制御部１３０は、自車位置が、送信先位置に到達しているか否かを判断する。本実施形態では、通信制御部１３０は、送信元位置と自車位置との間の到達距離が、転送距離未満であるか否かを判断する（ステップＳ９０５）。

そして、通信制御部１３０は、パケットの到達距離が転送距離以上である場合には、自車位置が送信先に到達していると判断して、ステップＳ９０９に進む。

一方、通信制御部１３０は、パケットの到達距離が転送距離未満である場合には、自車位置が送信先に到達していないと判断する。次に、通信制御部１３０は、自車が、送信元の車両と同じ道路上に存在するか否かを判断する。本実施形態では、通信制御部１３０は、送信元位置の高度と自車位置の高度との間の転送高度差が、高度閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ９０６）。

そして、通信制御部１３０は、パケットの転送高度差が高度閾値以上である場合には、自車が送信元の車両と同じ道路上に存在しないと判断し、ステップＳ９０９に進む。

一方、通信制御部１３０は、パケットの転送高度差が高度閾値未満である場合には、自車が送信元の車両と同じ道路上に存在すると判断する。そして、通信制御部１３０は、自車位置が転送領域内に含まれると判定する。

次に、情報処理部１４０は、自車位置から残距離だけ離れた円周上の位置のうち、車両部２００の進行方向に基づいて特定される位置を、補正位置として抽出する。そして、送信部１５０は、転送情報の示す転送先位置を、補正位置に変更するとともに、当該転送情報の示す送信元位置を、自車位置に変更する（ステップＳ９０７）。

この後、送信部１５０は、その変更された転送情報を含むパケットを送信して（ステップＳ９０８）、通信装置１００における通信方法の一連の処理を終了する。

次に、複数の通信装置１００がパケットの転送情報を補正することによって、そのパケットが道路線形に応じて順次転送される例について図５から図７を参照して説明する。

図５は、送信車両Ａの通信エリアに存在する中継車両Ｅにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。この例では、車両ＡからＨの各々に通信装置１００が設置されているものとする。

送信車両Ａは、転送情報の送信先位置に位置座標Ｐａが示されたパケットを送信する。このとき、中継車両ＢからＥが、送信車両Ａからのパケットを受信するが、それぞれの通信制御部１３０による判定の結果、中継車両Ｅのみが、その受信パケットの転送を行う。

この場合、中継車両Ｅは、受信パケットの転送情報の送信先位置に示された位置座標Ｐａを、情報処理部１４０によって特定された補正位置座標Ｐｅに変更して、その受信パケットを送信する。

図６は、中継車両Ｅの通信エリアに存在する中継車両Ｆにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。

中継車両Ｅは、転送情報の送信先位置に位置座標Ｐｅが示されたパケットを送信する。このとき、中継車両Ａ、Ｃ、ＤおよびＦが、中継車両Ｅからのパケットを受信するが、それぞれの通信制御部１３０による判定の結果、中継車両Ｆのみが、その受信パケットの転送を行う。

この場合、中継車両Ｆは、受信パケットの転送情報の送信先位置に示された位置座標Ｐｅを、情報処理部１４０によって特定された補正位置座標Ｐｆに変更して、その受信パケットを送信する。

図７は、中継車両Ｆの通信エリアに存在する中継車両Ｇにより転送情報の送信先位置が変更される例を示す概念図である。

中継車両Ｆは、転送情報の送信先位置に位置座標Ｐｆが示されたパケットを送信する。このとき、中継車両Ｃ、ＥおよびＧが、中継車両Ｆからのパケットを受信するが、それぞれの通信制御部１３０による判定の結果、中継車両Ｇのみが、その受信パケットの転送を行う。

この場合、中継車両Ｇは、受信パケットの転送情報の送信先位置に示された位置座標Ｐｆを、情報処理部１４０によって特定された補正位置座標Ｐｇに変更して、その受信パケットを送信する。

このため、送信車両Ａが、道路線形とは異なる送信先位置を設定した場合であっても、パケットの不要な転送を抑制しつつ、中継車両ＥからＧの各々の通信装置１００によって、道路線形に応じたパケット転送を行うことができる。

本実施形態によれば、位置情報取得部１１０が、通信装置２００の現在位置である自車位置を示す位置情報と、車両部２００の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する。また、受信部１２０が、パケットの送信元の位置と、パケットの送信先を特定するための送信先の位置と、が示された転送情報を含むパケットを送信元から受信する。

さらに、通信制御部１３０が、位置情報取得部１１０からの位置情報と、受信部１２０により受信されたパケットの転送情報と、に基づいて、自車位置が、送信元の位置から送信先の位置までの転送領域内に含まれるか否かを判定する。

そして、通信制御部１３０が、自車位置がその転送領域内に含まれないと判定した場合には、受信部１２０により受信されたパケットの転送を禁止する。これにより、通信装置１００は、受信したパケットの不要な転送を抑制することができる。

また、本実施形態では、情報処理部１４０が、パケットの転送が許可された場合に、自車位置から、パケットの送信先の位置と自車位置との間の残距離だけ離れた円周上の位置のうち、車両部２００の進行方向に基づいて特定される位置を、補正位置として抽出する。さらに送信部１５０が、転送が許可されたパケットの転送情報に示された送信先位置を、その補正位置に変更し、かつ、当該転送情報が示す送信元の位置を自車位置に変更し、その変更後の転送情報が含まれたパケットを送信する。

これにより、通信装置１００は、パケットの転送が許可された場合に限り、パケットの転送情報に示された送信先の位置を、車両部２００の進行方向に基づいて特定された補正位置に変更して、その変更された転送情報のパケットを送信することができる。このため、通信装置１００は、送信元の通信装置によって道路線形に合わない送信先が設定されたパケットを受信した場合であっても、道路線形に応じたパケット転送を行うことができる。

よって、通信装置１００は、パケットの不要な転送を抑制しつつ、地図情報などの道路線形情報を用いることなく、道路線形に応じてパケットの送信方向を補正することができる。このため、通信装置１００は、道路線形情報を用いて、指定された転送領域と道路線形との複雑なマッチング処理を行う必要がないため、転送処理に要する負荷を抑制することができる。

また、送信車両の通信装置１００が、指定エリアとして、自車から一定の方向で、一定の距離の転送領域を指定しても、中継車両が、その車両部２００の進行方向に応じてパケットの送信先の位置を補正する。このため、送信車両の通信装置１００は、パケットを送信する際に、道路線形を考慮した指定エリアを設定する必要がないため、簡易な設定により、本来伝達したいエリアにまで情報を伝達することができる。

また、本実施形態では、通信制御部１３０が、転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいてパケットの送信方向を判定し、その送信方向と、車両部２００の進行方向と、の成す角度が、角度閾値を超える場合には、受信されたパケットの転送を抑制する。

これにより、通信装置１００は、例えば、垂直に交差する交差点付近において、パケットの送信方向に対し、その車両部２００の進行方向が垂直である場合には、車両部２００が指定エリアの対象外の道路を走行していると判断することができる。この場合には、パケットの転送を抑制することができる。

また、本実施形態では、通信制御部１３０が、自車位置から送信先の位置までの残距離が、送信元の位置と送信先の位置との間の転送距離以上である場合、および、送信元の位置と自車位置との間の到達距離が、転送距離以上である場合には、自車位置が、送信元の位置から送信先位置までの領域内に含まれなと判定する。したがって、通信装置１００は、自車位置が、送信元の位置と送信先の位置との間に存在しない場合には、パケットの転送を抑制することができる。

また、本実施形態では、通信制御部１３０が、車両部２００の高度と送信元の車両の高度との差分が、高度閾値を超える場合には、パケットを転送しないと判定する。これにより、通信装置１００は、その車両部２００が、送信元の車両と同じ道路上に存在しない場合には、パケットの転送を抑制することができる。

また、本実施形態では、情報処理部１４０は、車両部２００の進行方向、および、進行方向と反対方向のうち、パケットの送信方向に近い方向に対して、自車位置から残距離だけ離れた位置を、補正位置として特定する。これにより、通信装置１００は、例えば、パケットの送信方向に対して反対の方向に進行している車両であっても、送信方向と反対の方向に対して、自車位置から残距離だけ離れた位置を、補正位置として特定することができる。

また、本実施形態では、送信車両が、自車の進行方向に存在する前方車両に対してパケットを送信する例について説明したが、自車の後方車両にパケットを送信するようにしてもよい。

例えば、車車間通信における安全運転支援システムでは、各車両が自車の状態を示す安全運転支援情報を周辺車両に伝え、受信車両が、その安全支援情報に基づいて、出会い頭の衝突などの事故の危険性があると判断した場合には、その旨をドライバへ通知する。この場合、送信車両は、通常は、自車の存在を知らせるため、自車の前方車両に安全運転支援情報を送信することとなる。一方、急ブレーキなどに起因する追突事故を防止するためには、送信車両から後方車両への情報伝達が望まれる。

したがって、送信車両は、通常は、パケットの送信先を自車の前方方向に設定しておき、ドライバによりブレーキペダルが踏まれたとき、または、一定の閾値以上の速度の減少を検知したときに限り、パケットの送信方向を後方に切り替えてもよい。これにより、各送信車両が、自車の状態を示す安全運転支援情報を常に前方および後方の車両に送信する場合に比べて、通信システムにおけるパケットの輻輳を低減することができる。

なお、第１実施形態では、送信先の位置と送信元の位置とを示す転送情報が含まれるパケットを用いた例について説明したが、パケットの送信方向を含む転送情報が用いられてもよい。

本発明の第２実施形態では、基準方向を基準に設定されたパケットの送信方向と、パケットの送信元の位置と、を含む転送情報が含まれるパケットが用いられる。なお、第２実施形態における通信装置１００の基本的な構成は、第１実施形態と同じ構成である。

第２実施形態における送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、緊急情報とその緊急情報を転送するために予め設定さられたパケットの送信方向を示す送信方向情報とを出力すると、位置情報取得部１１０は所定時間間隔で送信元の現在位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部１１０が位置情報を取得するたびに、通信制御部１３０は位置情報の示す送信元の位置と、送信方向情報の示すパケットの送信方向と、を含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報と緊急情報とを含むパケットを所定時間間隔で送信する。なお、パケットの送信方向として、例えば、車両の前進方向が基準方向として規定される場合には、基準方向と同一の方向（車両の前方向）、または、基準方向と反対の方向（車両の後方向）が用いられる。

送信元から所定時間間隔でパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、パケットの送信方向とパケットの送信元の位置とを含む転送情報および緊急情報が含まれるパケットを受信すると、位置情報取得部１１０は自車両の進行方向を示す進行方向情報を取得する。

そして、通信制御部１３０は、受信部１２０が受信したパケット内の転送情報が含む送信元の現在の位置と、そのパケットが受信される前に受信部１２０が受信したパケット内の転送情報が含む送信元の過去の位置とに基づいて、送信元が過去の位置から現在の位置に移動した方向、すなわち送信元の進行方向を計算する。この送信元の進行方向は基準方向として用いられる。なお、通信制御部１３０は、一般的に計算手段と呼ぶことができる。

通信制御部１３０は、基準方向にて特定されるパケットの送信方向と、進行方向情報の示す自車両の進行方向と、のなす角度θ１が式１の条件を満足しない、すなわち、θ１＞θ、または、（１８０−θ１）＞θの場合にはパケットの転送を抑制する。なお、通信制御部１３０は、進行方向情報の示す進行方向がパケットの送信方向と反対方向であると判断したときは、ＨＭＩ部２３０に緊急情報を運転者に通知させることなく、パケットに含まれる緊急情報を破棄してもよい。

角度θ１が式１を満足する場合には、位置情報取得部１１０が自車両の現在位置を示す位置情報を取得し、送信部１５０は、転送情報が含む送信元の位置を位置情報の示す自車両の位置に変更する。送信部１５０は、変更後の転送情報が含まれたパケットを、送信元の進行方向にて特定されるパケットの送信方向に送信する。なお、送信部１５０は、パケットに含まれる転送情報を変更することなく、そのパケットをパケットの送信方向に送信してもよい。

このため、第２実施形態における通信装置１００は、パケットの送信方向を含む転送情報を用いることにより、パケットの送信方向を基準にパケットの転送を行うことができる。さらに通信装置１００は、転送情報に含まれる送信元の位置を自車両の現在位置に変更することにより、転送情報に基づいて算出される送信元の進行方向に道路の形状を反映することが可能となる。よって、通信装置１００は道路線形に応じたパケット転送を行うことが可能となる。また、通信装置１００は、送信元の進行方向にて特定されるパケットの送信方向と自車両の進行方向とのなす角度θ１と角度閾値θとを用いてパケットの不要な転送を抑制することが可能となる。

第２実施形態では、パケットの送信方向とパケットの送信元の位置とを含む転送情報に、さらに、パケットの送信先の位置が含まれてもよい。この場合、送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、パケットの送信方向とパケットの転送距離（指定距離）とを含む送信エリア情報を出力し、位置情報取得部１１０が、送信元の進行方向を示す進行方向情報と送信元の位置を示す位置情報とを取得する。そして、通信制御部１３０は、位置情報の示す送信元の位置から、進行方向情報の示す送信元の進行方向にて特定されるパケットの送信方向に対して、送信エリア情報に含まれるパケットの転送距離だけ離れた送信先の位置を求め、その送信先の位置をさらに含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報および緊急情報を含むパケットを送信する。

送信元からパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、パケットの送信先の位置をさらに含む転送情報が含まれるパケットを受信すると、位置情報取得部１１０が、自車両の現在位置を示す位置情報を取得する。そして、通信制御部１３０は、図１で述べたように、位置情報と転送情報とに基づいて、現在位置が送信元の位置から送信先の位置までの転送領域内に含まれるか否かを判定し、現在位置が転送領域内に含まれないと判定した場合には、パケットの転送を抑制する。このため、通信装置１００は、転送情報にて特定される転送領域外にパケットを転送することを抑制することができる。

また、パケットの送信方向とパケットの送信元の位置とを含む転送情報には、パケットの送信元から送信先までの転送距離が含まれてもよい。転送距離は送信先までの最長距離のことである。この場合、送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、予め定められた、パケットの送信方向およびパケットの転送距離を含む送信エリア情報を出力し、通信制御部１３０は、送信エリア情報に含まれるパケットの転送距離をさらに含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報および緊急情報を含むパケットを送信する。

送信元からパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、パケットの転送距離をさらに含む転送情報が含まれるパケットを受信すると、位置情報取得部１１０が、自車両の現在位置を示す位置情報を取得する。そして、通信制御部１３０は、図１で述べたように、位置情報と転送情報とに基づいて、現在位置が、送信元の位置から送信先までの転送距離により特定される転送領域内に含まれるか否かを判定する。例えば、通信制御部１３０は、位置情報に示す現在位置と転送情報が含む送信元の位置との間の到達距離が、転送情報に含まれる転送距離を超える場合には、現在位置が転送領域内に含まれないと判定する。通信制御部１３０は、現在位置が転送領域内に含まれないと判定した場合には、パケットの転送を抑制する。

次に、パケットの送信方向を含む転送情報の他の例について説明する。

本発明の第３実施形態では、基準方向として示された送信元の進行方向と、基準方向を基準に設定されたパケットの送信方向と、を含む転送情報が含まれるパケットが用いられる。なお、第３実施形態における通信装置１００の基本的な構成は、第１実施形態と同じ構成である。

第３実施形態における送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、第２実施形態と同様に緊急情報と送信方向情報とを出力し、位置情報取得部１１０が送信元の進行方向を示す進行方向情報を取得する。そして、通信制御部１３０は、進行方向情報の示す送信元の進行方向と、送信方向情報の示すパケットの送信方向と、を含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報および緊急情報を含むパケットを送信する。

送信元からパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、基準方向として示された送信元の進行方向と、パケットの送信方向と、を含む転送情報が含まれるパケットを受信し、位置情報取得部１１０は自車両の進行方向を示す進行方向情報を取得する。

そして、通信制御部１３０は、転送情報が含む送信元の進行方向にて特定されるパケットの送信方向と、進行方向情報の示す自車両の進行方向と、のなす角度θ１が式１の条件を満足しない、すなわち、θ１＞θ、または、（１８０−θ１）＞θの場合にはパケットの転送を抑制する。なお、通信制御部１３０は、進行方向情報の示す進行方向がパケットの送信方向と反対方向であると判断されたとき、パケットに含まれる緊急情報を破棄してもよい。

角度θ１が式１を満足する場合には、送信部１５０は、転送情報が含む基準方向を送信元の進行方向から進行方向情報の示す自車両の進行方向に変更し、変更後の転送情報が含まれたパケットを、変更後の転送情報に含まれるパケットの送信方向に送信する。

このため、第３実施形態における通信装置１００は、転送情報が含む基準方向を自車両の進行方向に変更してパケットの送信方向を変更することにより、道路線形に応じたパケット転送を行うことが可能となる。

第３実施形態では、パケットの送信方向とパケットの送信元の進行方向とを含む転送情報に、さらに、パケットの送信元の位置とパケットの送信先の位置とが含まれてもよい。この場合、送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、パケットの送信方向とパケットの転送距離とを含む送信エリア情報を出力し、位置情報取得部１１０が、送信元の進行方向を示す進行方向情報と、送信元の位置を示す位置情報と、を取得する。そして、通信制御部１３０は、位置情報の示す送信元の位置から、送信元の進行方向にて特定されるパケットの送信方向に対して、パケットの転送距離だけ離れた送信先の位置を求め、その送信先の位置と送信元の位置とを含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報を含むパケットを送信する。

送信元からパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、パケットの送信元の位置とパケットの送信先の位置とをさらに含む転送情報が含まれるパケットを受信すると、位置情報取得部１１０が、進行方向情報に加えて自車両の現在位置を示す位置情報を取得する。そして、通信制御部１３０は、図１で述べたように、位置情報と転送情報とに基づいて、現在位置が送信元の位置から送信先の位置までの転送領域内に含まれるか否かを判定し、現在位置が転送領域内に含まれないと判定した場合には、パケットの転送を抑制する。このため、通信装置１００は、転送情報にて特定される転送領域外にパケットを転送することを抑制することができる。

また、パケットの送信方向とパケットの送信元の進行方向とを含む転送情報には、パケットの送信元の位置と、パケットの送信元から送信先までの転送距離と、が含まれてもよい。この場合、送信元の通信装置１００では、情報処理部１４０が、パケットの送信方向とパケットの転送距離とを含む送信エリア情報を出力し、位置情報取得部１１０が、送信元の進行方向を示す進行方向情報と、送信元の位置を示す位置情報と、を取得する。そして、通信制御部１３０は、位置情報の示す送信元の位置と、送信エリア情報が含むパケットの転送距離と、をさらに含む転送情報を生成し、送信部１５０がその転送情報を含むパケットを送信する。

送信元からパケットを受信する通信装置１００では、受信部１２０が、送信元の位置とパケットの転送距離とをさらに含む転送情報が含まれるパケットを受信すると、位置情報取得部１１０が、進行方向情報に加えて自車両の現在位置を示す位置情報を取得する。そして、通信制御部１３０は、図１で述べたように、位置情報と転送情報とに基づいて、現在位置が、送信元の位置から送信先までの転送距離により特定される転送領域内に含まれるか否かを判定する。例えば、通信制御部１３０は、位置情報の示す現在位置と転送情報が含む送信元の位置との間の到達距離が、転送情報に含まれる転送距離を超える場合には、現在位置が転送領域内に含まれないと判定する。通信制御部１３０は、現在位置が転送領域内に含まれないと判定した場合には、パケットの転送を抑制する。

なお、本実施形態では、通信装置１００に設置される移動体として、自動車の車両部２００を例にして説明したが、車両部２００以外の移動体として、例えば、電車、船舶、飛行機などが用いられてもよい。

以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

１００ 通信装置
１１０ 位置情報取得部
１２０ 受信部
１３０ 通信制御部
１４０ 情報処理部
１５０ 送信部
２００ 車両部
２１０ 車両本体部
２２０ 車両情報取得部
２３０ ＨＭＩ部

Claims (6)

1. 移動体に設置された通信装置であって、
   前記通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得手段と、
   パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信手段と、
   前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信手段と、を含む通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記進行方向情報の示す移動体の進行方向と、のなす角度が閾値を超える場合には、前記パケットの転送を抑制する、通信装置。
3. 請求項１または２に記載の通信装置において、
   前記位置情報と前記転送情報とに基づいて、前記現在位置が、前記送信元の位置から前記送信先の位置までの領域内に含まれるか否かを判定し、前記現在位置が前記領域内に含まれないと判定した場合には、前記送信手段は前記パケットの転送を抑制する、通信装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置において、
   前記取得手段は、前記移動体の高度を示す前記位置情報を取得し、
   前記受信手段は、前記送信元の高度を示す前記転送情報が含まれる前記パケットを受信し、
   前記送信手段は、前記移動体の高度と前記送信元の高度との差分が、高度閾値を超える場合には、前記パケットの転送を抑制する、通信装置。
5. 移動体に設置された通信装置を複数有する通信システムであって、
   前記複数の通信装置のうち送信元の通信装置は、当該送信元の位置と、パケットの送信先を特定するための送信先の位置と、が示された転送情報を含むパケットを送信し、
   前記複数の通信装置のうち他の通信装置は、
   前記他の通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得手段と、
   パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信手段と、
   前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信手段と、を含む通信システム。
6. 移動体に設置された通信装置における通信方法であって、
   前記通信装置の現在位置を示す位置情報と、前記移動体の進行方向を示す進行方向情報と、を取得する取得ステップと、
   パケットの送信元の位置と、当該パケットの送信先の位置と、を示す転送情報が含まれるパケットを前記送信元から受信する受信ステップと、
   前記転送情報の示す送信元の位置と送信先の位置とに基づいて定まるパケットの送信方向と、前記移動体の進行方向と、のなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えない場合に、当該パケットを送信する送信ステップと、を含む通信方法。

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