JP7052350B2 - 通信装置及び通信端末装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献3で開示の、車列の最後尾にいるかどうかの観点だけでの検出であると、例えば、本線が渋滞中に路肩に停車中の車両が存在した場合、停車中の車両は最後尾ではなく送信頻度が低いままであるので、かかる車両の発見が遅れることがある。あるいは、渋滞以外の状況、例えば交差点において右折待ち車両に直進車両が接近する場合や、交差点において異なる方向から複数の車両が進入する場合においては、最後尾という概念がないので対応が難しい。
第1の周辺装置から送信された前記第1の周辺装置の移動状態に関するデータである第1の周辺装置データ、および第2の周辺装置から送信された前記第2の周辺装置の移動状態に関するデータである第2の周辺装置データを受信する受信部(101)と、
自装置の移動状態に関するデータである自装置データを取得する取得部(102)と、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間が所定の値より小さく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする制御部(102、106)と、
前記送信間隔に基づき前記自装置データを送信する送信部(107)と、
を備える。
なお、各実施形態に開示の構成は、各実施形態のみで閉じるものではなく、実施形態をまたいで組み合わせることが可能である。
発明が解決しようとする課題に記載した課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の手段と共に発明の進歩性を肯定する事実である。
まず、本発明の各実施形態に共通の構成として、本発明の通信装置の構成を図1を用いて説明する。
ここで、本発明の「自装置」とは、本発明の通信装置をいう。「周辺装置」とは、自装置の通信距離範囲内に存在する通信装置をいう。「移動状態」とは、自装置や周辺装置が移動している状態の他、静止している状態も含まれる。
ここで、本発明の「周辺装置データ」とは、自装置に対して信号を送信した周辺装置の「移動状態」に関するデータをいい、例えば周辺装置の位置、速度、進行方向などのデータが含まれる。
ここで、本発明の「自装置データ」とは、自装置の「移動状態」に関するデータをいい、例えば自装置の位置、速度、進行方向などのデータが含まれる。
ここで、本発明の「衝突予測時間」とは、例えば自装置と周辺装置とが、あるいは周辺装置同士が衝突するまでにかかると予測される時間をいう。
ここで、本発明の「送信間隔」は、必ずしも一定である必要はなく、例えば比例的に短くなったり、ランダムであったりしてもよい。「所定の値」とは、条件を与えた場合に一意に定まる値であればよく、必ずしも常に一定の値である必要はない。「より」とは、比較対象と同じ値を含む場合及び含まない場合の両方が含まれる。
なお、メッセージ生成制御部102およびメッセージ生成部106は、まとめて本発明の「制御部」に相当する。
図2の上段は、ある時点における「周辺装置」たる通信装置を搭載した車両Aと、「自装置」たる通信装置を搭載した車両Bとの位置および速度の関係を示した図である。車両Bは渋滞の最後尾に位置し、停止している。車両Aは車両Bから100mの位置を時速100kmで走行し、車両Bに接近中である。車両A、車両Bは、共に図1で示した通信装置を搭載している。本実施形態では、まず車両Bに着目する。
なお、図3を含め以下の全てのフローチャートの説明における、『以上』及び『以下』の語は、フローチャートの記載に従い、比較対象を含まない意義として記載しているが、これに代えて『以上』又は『以下』のいずれか又は両方を比較対象を含むように変更、あるいは解釈することができる。
次に、メッセージ生成制御部102は、通信装置100の自車両位置情報生成装置103であるGPSで検出した自車両の位置情報、および自車挙動取得部105である車速センサ及びジャイロで検出した自車両の速度及び進行方向を取得する(S102)。
そして、メッセージ生成制御部102は、周辺車両の位置情報等と、自車両の位置情報等から、周辺車両と自車両との衝突予測時間(図中、TTCとする)を算出する(S103)。
周辺車両と自車両との衝突予測時間が所定の値(図中、Aとする)以下の場合は(S104:Y)、メッセージ生成部106に対して自車両の位置情報等の送信間隔を短くするような制御信号を出力する(S105)。
周辺車両と自車両との衝突予測時間が所定の値以上の場合は(S104:N)、前回までにパケットを受信して衝突予測時間が所定値以下と判定されている他の周辺装置が存在しなければ(S106:N)、自車両の位置情報等の送信間隔を短くしているかどうかを判定し(S107)、送信間隔を短くしている場合は(S107:Y)、メッセージ生成部106に対して自車両の位置情報等の送信間隔をもとに戻すような制御信号を出力する(S108)。送信間隔を短くしていない場合は(S107:N)、送信間隔に変更を加えない。そして、衝突予測時間が所定値以下と判定されている他の周辺装置が存在すれば(S106:Y)、送信間隔に変更を加えない。
以上の処理を、周辺車両の周辺装置からパケットを受領するごとに実行する。なお、パケットの送信間隔を短くするような制御信号の出力(S105)は、パケットを受領する毎に行なってもよいが、送信間隔を短くする処理を行なった後は、S105の実行を省略してもよい。また図3の処理の順序は、ある処理が次の処理の前提条件となっていなければ、適宜入れ替えることが可能である。以下、いずれの実施形態においても同様である。
また、危険性の程度に応じて連続的に送信間隔をより短く変化させてもよい。
さらに、送信間隔を短くする判断の直後に1度送信してもよい。
送信間隔を短くする判断の後、ランダムな待機時間を設けてもよい。これにより、複数の車両がほぼ同時に送信間隔を短くする判断をした場合に、パケットが衝突するのを防止できる。
送信間隔は、本実施形態ではms、すなわち時間を単位としたが、これ以外の単位でもよい。例えば、周波数(Hz)やスロットの数などで規定してもよい。
送信間隔は、送信頻度、送信タイミング、あるいは送信周期と読み替えてもよく技術的に同義である。
以下に述べる他の実施形態においても同様である。
以下に述べる他の実施形態においても同様である。
以下に述べる他の実施形態においても同様である。
当該減少量が所定の値以下の場合は(S122:N)、前回までにパケットを受信して当該減少量が所定値以上と判定されている他の周辺装置が存在しなければ(S123:N)、自車両の位置情報等の送信間隔を短くしているかどうかを判定し(S107)、送信間隔を短くしている場合は(S107:Y)、自車両の位置情報等の送信間隔をもとに戻すような制御信号を出力する(S108)。送信間隔を短くしていない場合は(S107:N)、送信間隔に変更を加えない。そして、衝突予測時間が所定値以上と判定されている他の周辺装置が存在すれば(S123:Y)、送信間隔に変更を加えない。
次に、メッセージ生成制御部102は、通信装置100の自車両位置情報生成装置103であるGPSで検出した自車両の位置情報、および自車挙動取得部105である車速センサ及びジャイロで検出した自車両の速度及び進行方向を取得する(S202)。
そして、メッセージ生成制御部102は、車両Aの第1の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等と車両C自身の位置情報等を用いて、パケットを受信する毎に、車両Aとの自装置衝突予測時間(図中、TTC1とする)を算出する(S203)。
さらに、メッセージ生成制御部102は、車両Aの第1の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等と車両Bの第2の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等を用いて、車両Aと車両Bとが衝突するまでの他装置衝突予測時間(図中、TTC2とする)を算出する(S204)。
自装置衝突予測時間があらかじめ設定した所定の値(図中、Aとする)以下であるかどうかを判定する(S205)。所定の値以上であればS208に進み(S205:N)、所定の値以下であれば(S205:Y)、自装置衝突予測時間と他装置衝突予測時間を比較する(S206)。自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以下の場合は(S206:Y)、車両Cのメッセージ生成制御部102は、メッセージ生成部106に対してパケットの送信間隔を短くする指示を内容とする制御信号を出力する(S207)。
自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以上の場合は(S206:N)、前回までにパケットを受信して、自装置衝突予測時間が所定値以下であり、かつ自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以下と判定されている他の周辺装置があるかどうかを判定する(S208)。この条件を満たすのであれば(S208:Y)処理を終了し、満たさないのであれば(S208:N)、自車両の位置情報等の送信間隔を短くしているかどうかを判定し(S209)、送信間隔を短くしている場合は(S209:Y)、メッセージ生成制御部102からメッセージ生成部106に対して自車両の位置情報等の送信間隔をもとに戻すような制御信号を出力する(S210)。送信間隔を短くしていない場合は(S209:N)、送信間隔に変更を加えない。
もちろん、本実施形態は、渋滞末尾だけでなく、様々な状況にも適用できる。例えば、本線が渋滞中に路肩に停車中の車両が存在した場合、交差点において右折待ち車両に直進車両が接近する場合、交差点において異なる方向から複数の車両が進入する場合にも対応可能である。右折直進の場合の例は、後述の実施形態5で説明する。
ここで、本発明の「所定の距離の範囲内」とは、条件を与えた場合に一意に定まる距離の範囲であればよく、必ずしも常に一定の距離内である必要はない。また、距離に代えて時間で表現される場合も含む。
もっとも、図5の場合において、車両Bが何らかの原因、例えば車両Aからのパケットを受信できていないことが原因で、位置情報等のパケットの送信間隔を短くしていない状況も考えられる。その場合、車両Bも車両Cも送信間隔を短くする処理を行なわず、車両Aから見て車両B,車両Cの早期認識に支障が出る恐れがある。以下、実施形態2の変形例を図1および図7を参照しながら説明する。本実施形態でも、車両Cに着目する。
実施形態1及び実施形態2は、車両Aからのパケットを受信できている場合についての処理であるが、車両Aからのパケットを受信できない場合には別の処理を行う必要がある。本実施形態では、車両Bに着目する。
実施形態3で、車両Bが車両Aからのパケットを受信できない場合の動作について説明した。しかし、その後車両Aからのパケットを受信できた場合にパケットの送信間隔を短くしたままであると、車両Bを中心に輻輳が発生してしまう。
そこで、本実施形態では、車両Bが車両Aからのパケットを受信できた場合は、再度実施形態1又は実施形態2の内容に従い、パケットの送信間隔を短くするかどうか判定する。
受信部101は、第1及び第2の周辺装置から位置情報等を有するメッセージをパケットで受信、取得する(S301)。
メッセージ生成制御部102は、通信装置100の自車両位置情報生成装置103であるGPSで検出した自車両の位置情報、および自車挙動取得部105である車速センサ及びジャイロで検出した自車両の速度及び進行方向を取得する(S302)。
メッセージ生成制御部102は、第1の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等と自装置の位置情報等を用いて、パケットを受信する毎に、第1の周辺装置との自装置衝突予測時間(図中、TTC1とする)を算出する(S303)。
メッセージ生成制御部102は、第1の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等と、送信間隔を短くしたことを示す情報(図中、F情報とする。)及び第1の周辺装置からの位置情報を取得したことを示すフラグ(図中、G情報とする。)を過去に受信した第2の周辺装置が送信したパケットに含まれる位置情報等とを用いて、第1の周辺装置と第2の周辺装置とが衝突するまでの他装置衝突予測時間(図中、TTC2とする)を算出する(S304)。
そして、自装置衝突予測時間が予め設定した所定の値(図中、Aとする。)以下であるかどうか判定する(S305)。所定の値以上であれば(S305:N)、第1の周辺装置から受信したパケットに、送信間隔を短くしたことを示す情報(図中、F情報とする)が含まれているかどうかを判定する(S306)。含まれていると判定した場合は(S306:Y)、パケットの送信間隔を短くした周辺装置を記憶し(S307)、メッセージ生成制御部102はメッセージ生成部106に対して自車両の位置情報等の送信間隔を短くするような制御信号を出力する(S308)。含まれていないと判断した場合は(S306:N)、S311に処理を移す。
これに対し、自装置衝突予測時間があらかじめ設定した所定の値(図中、Aとする。)以下であれば(S305:Y)、自装置衝突予測時間と他装置衝突予測時間とを比較する(S309)。自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以下であれば(S309:Y)、メッセージ生成制御部102は、メッセージ生成部106に対してパケットの送信間隔を短くする指示を内容とする制御信号を出力する(S310)。自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以上であれば(S309:N)、前回までにパケットを受信して、自装置衝突予測時間が所定値以下でありかつ自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以下と判定されている他の周辺装置があるか、又は、パケットの送信間隔を短くしたと判定されている他の周辺装置があるか、を判定する(S311)。この条件を満たすのであれば(S311:Y)、処理を終了し、満たさないのであれば(S311:N)、自装置の位置情報等の送信間隔を短くしているかどうかを判定し(S312)、送信間隔を短くしている場合は(S312:Y)、メッセージ生成制御部102からメッセージ生成部106に対して自車両の位置情報等の送信間隔をもとに戻すような制御信号を出力する(S313)。送信間隔を短くしていない場合は(S312:N)、送信間隔に変更を加えない。
最初に、車両Bが車両Aからのパケットを受信できていない図8に示す状況を想定する。
車両A及び車両Cに搭載された第1及び第2の周辺装置から位置情報等を有するメッセージをパケットで受信、取得する(S301)。ただし、車両Aからのパケットを受信できない状況であるので、車両Cに搭載される通信装置を第1の周辺装置と認識し、車両Cからのパケットのみ取得する。
自車両の位置情報、および自車両の速度及び進行方向を取得する(S302)。
車両Cとの自装置衝突予測時間を算出する(S303)。
なお、第2の周辺装置はこの時点では存在しないので、S304の算出は行わない。
そして、自装置衝突予測時間が予め設定した所定の値以下であるかどうか判定するが、車両Bも車両Cも停止しているので、自装置衝突予測時間は無限大となり、所定の値以下にはならない(S305:N)。
車両Cから受信したパケットに車両Aからの位置情報等を取得したことを示すフラグが含まれているか否かを判定し(S306)、車両Cから受信したパケットにはかかるフラグが含まれているので(S306:Y)、パケットの送信間隔を短くした車両Cを記憶し(S307)、パケットの送信間隔を短くする指示を出力する(S308)。
車両A及び車両Cに搭載された第1及び第2の周辺装置から位置情報等を有するメッセージをパケットで受信、取得する(S301)。
自車両の位置情報、および自車両の速度及び進行方向を取得する(S302)。
車両Aとの自装置衝突予測時間を算出する(S303)。
車両Cから受信したパケットには、車両Aからの位置情報等を取得したことを示すフラグ及びパケットの送信間隔を短くした情報が含まれているので、車両Aと車両Cとの他装置衝突予測時間を算出する(S304)。自装置衝突予測時間が所定値以下である場合(S305:Y)、図9の状況であれば車両Bは車両Cよりも車両Aに近いので、自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以下となる(S309:Y)。それゆえ、車両Cは、パケット送信間隔を短くする処理を行う(S310)。なお、車両Cを自装置とした場合は、S309で自装置衝突予測時間が他装置衝突予測時間以上となり(S309:N)、S311以降の処理を行う。
実施形態2では、周辺車両間の衝突予測時間(本発明の「他装置衝突予測時間」に相当)を参照して、パケットの送信間隔を変更するか否かを決定した。しかし、輻輳の発生を抑えるという目的に照らせば、自車両から相当程度離れた周辺車両までも考慮対象にする必要はない。また、このような周辺車両までも考慮対象にすると、適切な時機に運転支援を行うという目的に沿わない場合もある。
なお、上記実施形態では、本発明の通信装置を車両に搭載した場合、つまり車載器について説明したが、本発明の通信装置を歩行者が所持し、この通信装置との間で本発明を適用してもよい。つまり、車車間に加え、歩車間、さらには理論的には歩歩間でも適用できる。
歩行者が所持する通信装置の例としては、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末が挙げられる。
加えて、本発明は、上述の専用のハードで実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録したプログラム、及びこれを実行する専用又は汎用CPU及びメモリ等を有するマイクロコンピュータとの組み合わせとしても実現できる。プログラムは、記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して上述の専用のハードやマイクロコンピュータに提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。
Claims (12)
- 第1の周辺装置から送信された前記第1の周辺装置の移動状態に関するデータである第1の周辺装置データ、および第2の周辺装置から送信された前記第2の周辺装置の移動状態に関するデータである第2の周辺装置データを受信する受信部(101)と、
自装置の移動状態に関するデータである自装置データを取得する取得部(102)と、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間が所定の値より小さく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする制御部(102、106)と、
前記送信間隔に基づき前記自装置データを送信する送信部(107)と、
を有する通信装置(100)。 - 前記制御部は、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間の単位時間当たりの減少量が所定の値よりも大きく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする、
請求項1記載の通信装置。 - 前記第1の周辺装置は、前記自装置及び前記第2の周辺装置に接近中である、
請求項1記載の通信装置。 - 前記第2の周辺装置は、前記自装置から所定の距離の範囲内に位置するものに限る、
請求項1又は3記載の通信装置。 - 前記送信部は、前記自装置データの送信間隔を短くした場合に、送信間隔を短くしたことを示す情報を前記自装置データに含めて送信し、
前記制御部は、送信間隔を短くしたことを示す情報が含まれている前記第2の周辺装置データを送信した前記第2の周辺装置のみを対象として、前記他装置衝突予測時間を求める、
請求項1又は3記載の通信装置。 - 前記受信部が、前記第1の周辺装置から前記第1の周辺装置データを受信できない場合、
前記制御部は、
前記自装置衝突予測時間及び前記他装置衝突予測時間に基づく制御に代えて、前記第2の周辺装置が前記第2の周辺装置データの送信間隔を短くしたと判断した場合に、前記自装置データの送信間隔を短くする、
請求項1又は3記載の通信装置。 - 前記送信部は、
前記自装置データに加え、さらに前記第1の周辺装置データを取得したことを示すフラグを送信する、
請求項1又は3記載の通信装置。 - 前記送信部は、
前記第1の周辺装置データを取得したことを示すフラグを送信しない、
請求項6記載の通信装置。 - 前記受信部が、前記第1の周辺装置データを取得済みであることを示すフラグを前記第2の周辺装置から受信した場合にのみ、前記制御部での処理を行う、
請求項6記載の通信装置。 - 第1の周辺装置から送信された前記第1の周辺装置の移動状態に関するデータである第1の周辺装置データ、および第2の周辺装置から送信された前記第2の周辺装置の移動状態に関するデータである第2の周辺装置データを受信する受信部と、
自装置の移動状態に関するデータである自装置データを取得する取得部と、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間が所定の値より小さく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする制御部と、
前記送信間隔に基づき前記自装置データを送信する送信部と、
前記受信部および前記送信部に接続されるアンテナと、
を有する通信端末装置。 - 第1の周辺装置から送信された前記第1の周辺装置の移動状態に関するデータである第1の周辺装置データ、および第2の周辺装置から送信された前記第2の周辺装置の移動状態に関するデータである第2の周辺装置データを受信する受信ステップと、
自装置の移動状態に関するデータである自装置データを取得する取得ステップと、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間が所定の値より小さく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする制御ステップと、
前記送信間隔に基づき前記自装置データを送信する送信ステップと、
を有する通信方法。 - 第1の周辺装置から送信された前記第1の周辺装置の移動状態に関するデータである第1の周辺装置データ、および第2の周辺装置から送信された前記第2の周辺装置の移動状態に関するデータである第2の周辺装置データを受信する受信ステップと、
自装置の移動状態に関するデータである自装置データを取得する取得ステップと、
前記第1の周辺装置データ、前記第2の周辺装置データ、及び前記自装置データから、前記第1の周辺装置と前記自装置との衝突予測時間である自装置衝突予測時間、及び前記第1の周辺装置と前記第2の周辺装置との衝突予測時間である他装置衝突予測時間を求めるとともに、前記自装置衝突予測時間が所定の値より小さく、かつ、前記自装置衝突予測時間が前記他装置衝突予測時間より小さい場合は、前記自装置データの送信間隔を短くする制御ステップと、
前記送信間隔に基づき前記自装置データを送信する送信ステップと、
を有するコンピュータで実行可能な通信用プログラム。
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