JPWO2011089641A1

JPWO2011089641A1 - 無線通信装置

Info

Publication number: JPWO2011089641A1
Application number: JP2011550710A
Authority: JP
Inventors: 昌彦片山; 茂樹森田; 前田　崇; 崇前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP5265027B2; WO2011089641A1

Abstract

通信圏内に位置する複数の移動体に対して車々間通信を行う無線通信装置（車々間通信装置１ａ）であって、車々間通信機能を持つ他車両との間で車々間通信を行う車々間通信部１２と、移動体を検知し、移動体の位置を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部１４と、移動体情報取得部１４が取得した移動体情報に送信元識別符号を割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合し、車々間通信部１２により送信する制御部１５と、を有する。

Description

この発明は、通信圏内に位置する複数の移動体に対し車々間通信を行う、無線通信装置に関する。

車両に車々間通信装置を搭載し、自車両と他車両との間で上述した車々間通信を行うことで、車両同士の接触事故や衝突事故を防止する車々間通信技術が提案されている。具体的には、自車両の位置や速度、進行方向等に関する情報を他車両に送信し、また、他車両の位置や速度に関する情報を受信して衝突の危険性があるか否かを判定し、衝突の危険性がある場合には、双方の車両で回避行動を提案し、実行することで、衝突を未然に防止する技術である（例えば、非特許文献１参照）。

非特許文献１に開示されているように、車々間通信は、電源投入時に生成される自車両識別符号（送信元ＩＤ）と自車両情報からなるパケットの送信を車速に応じた一定の周期で試み、また、他車両が車々間通信を行っている場合は、パケットの衝突回避のために所定時間経過後に再度送信を試みる、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）の通信手順に従って動作するように規定されている。

ところで、全ての車両に上述した車々間通信装置が搭載され、あるいは歩行者が所持する携帯電話等に上述した車々間通信機能が搭載されている場合は、その車々間通信機能により、移動体同士の衝突を回避することができる。しかしながら、全ての移動体、特に、歩行者や自転車に車々間通信装置を所持させ、あるいは搭載することは困難であり、従って、車々間通信装置を搭載した車両と、車々間通信装置を持たない車両、自転車、あるいは歩行者との間で衝突が発生するというケースが考えられる。

このため、従来、車々間通信装置とセンサとを搭載した車両が、センサで歩行者を検出し、検出した歩行者の情報を車々間通信により他車両に送信することで、未然に歩行者との衝突事故を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

「５．８ＧＨｚを用いた車々間通信システムの実験用ガイドライン」ＩＴＳＦＯＲＵＭＲＣ−００５１．０版、平成１９年５月１８日策定（ＩＴＳ情報通信システム推進会議）

特開２００６−１７８６７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、歩行者情報を車々間通信で送信することはできるが、車々間通信は、自車両の情報を他車両に送信するための通信であるため、自車両情報に移動体情報としての歩行者情報を付加して送信する必要がある。例えば、歩行者情報を送信する車々間通信フレームのデータ形式として、図１７（ａ）、図１８に示すデータ形式が考えられる。図１７（ａ）は、自車両の情報に一人分の歩行者情報を付加して送信するデータ形式であり、図１８は、歩行者情報を纏めて付加して送信する場合のデータ形式である。

ここで、複数の歩行者が存在する場合、図１７（ａ）に示す車々間通信フレームのデータ形式を使用すると、図１７（ｂ）に示されるように、一人の歩行者情報を送信後、次の歩行者情報を送信するためには、図２０の表に示すように、車両速度［ｋｍ／ｈ］に応じて決まる自車両の送信周期［ｍｓ］を待って送信する必要があるため、歩行者を検出してからその歩行者情報を送信するまでに多大な時間を要するといった問題がある。

一方、複数の歩行者がいる場合に、１個の送信元ＩＤに複数の歩行者情報を付加して送信する、図１８に示す車々間通信フレームのデータ形式を使用すると、図１９のタイミング図に示すように、自車両の送信データサイズが大きくなるため、自車両の送信完了を複数の他車両が待つ状態が発生すると考えられる。そのため、（ａ）自車両がパケット送信を完了した際、タイミングによっては（ｂ）他車両＃１と（ｃ）他車両＃２の送信タイミングが重なり、他車両＃１、他車両＃２が送信したパケットが衝突し、データが消失するという問題が発生しやすくなる。

また、他車両＃１では本来の送信周期よりα１の時間遅れてデータ送信し、他車両＃２では本来の送信周期よりα２の時間遅れてデータ送信することになり、したがって、図１９に示すデータ形式では他車両の送信周期に影響を与えやすいという問題もある。更に、受信側では、車々間通信で受信した車両情報とセンサで取得した歩行者情報との両方を処理する必要があり、したがって、受信処理が複雑になるという問題もある。

この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、歩行者等の移動体を検出してから移動体情報を送信するまでの時間を短縮するとともに、自車両の情報、移動体情報ともに同一フォーマットで送信するため、送信時間が一定となり、データの衝突の機会を減少させ、さらに、受信処理を簡素化した無線通信装置を提供することを目的とする。

この発明は、通信圏内に位置する複数の移動体に対して車々間通信を行う無線通信装置であって、車々間通信機能を持つ他車両との間で車々間通信を行う車々間通信部と、移動体を検知し、移動体の位置を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、移動体情報取得部が取得した移動体情報に送信元識別符号を割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合し、車々間通信部により送信する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、制御部は、移動体情報に送信元識別符号を割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合して送信する。このため、自車両情報と移動体情報とを同一データ形式で送信することで送信時間が一定になって衝突の機会が減り、また、自車両の送信周期に影響されること無く移動体情報の送信が可能になるため、移動体を検出してから移動体の情報を送信する間の時間が短縮される。更に、他車両の情報、移動体の情報共に同一データ形式で送信されるため、受信側での処理を簡素化できる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の車々間通信フレームのデータ形式を示す図である。この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１に係る無線通信装置を搭載した車両の交差点周辺での走行環境を示した図である。この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の受信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る無線通信装置を搭載した車両の交差点周辺での走行環境を示した図である。この発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３に係る無線通信装置を搭載した車両の交差点周辺での走行環境を示した図である。この発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４に係る無線津新装置の受信時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４に係る無線通信装置を搭載した車両の交差点周辺での走行環境を示した図である。従来の無線通信装置が使用する車々間通信の通信フレームのデータ形式の一例を示す図である。従来の無線通信装置が使用する車々間通信フレームのデータ形式の他の例を示す図である。図１８に示す通信フレームを用いて車々間通信を行った場合の移動体情報送信時のタイミング図である。車々間通信における車両速度と送信周期との関係を表形式で示した図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、無線通信装置として、単一の伝送チャンネルを用い、通信ゾーン内に位置する複数の移動体に対して一斉同報による車々間通信を行う、車両に搭載される車々間通信装置１ａが例示されている。図１によれば、車々間通信装置１ａは、車々間通信アンテナ１１と、車々間通信部１２と、自車両情報取得部１３と、移動体情報取得部１４と、制御部１５とにより構成される。ただし、複数の車々間通信装置が同一の伝送チャンネルで通信していればよく、必ずしも単一の伝送チャンネルでの通信に限定されるものではない。また、通信中に伝送チャンネルを占有していれば、特定の車両に対する通信でもよく、必ずしも一斉同報による車々間通信に限定されるものではない。

車々間通信アンテナ１１は、車々間通信で使用される５．８ＧＨｚ帯の周波数の電波を送受信するアンテナであり、車々間通信部１２に接続される。車々間通信部１２は、制御部１５による制御の下で、通信圏内に位置して車々間通信機能を有する複数の車両との間で、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによる車両情報、二輪車情報、自転車情報あるいは歩行者情報の送受信を行う。ただし、車々間通信に使用する周波数は5.8ＧＨｚに限定するものではなく、車両と車両が通信する車々間通信に用いられる周波数であればなんでも良い。ここで、車両情報とは、自車両の位置を含む走行速度、進行方向等に関する情報であり、二輪車情報とは、二輪車の位置を含む走行速度、進行方向等に関する情報であり、自転車情報とは、自転車の位置を含む走行速度、進行方向等に関する情報であり、歩行者情報とは、歩行者の位置を含む歩行速度、進行方向に関する情報である。また、通信する情報は上記情報を含んでいればよく、移動体に関するターンシグナル、ブレーキランプ、加速度等の情報を含んでいてもよい。

自車両情報取得部１３は、不図示のＧＰＳ（Global Positioning System）、車速、ジャイロ等、車両に付属の各種センサにより、自車両の緯度・経度からなる位置情報、および車速や進行方向等に関する自車両情報を取得して制御部１５へ出力する。移動体情報取得部１４は、他車両や歩行者等の移動体を検知し、これら移動体の位置を含む移動体情報を取得する機能を有する。具体的には、不図示のカメラ、レーダ、レーザー等のセンサ類を用い、他車両、歩行者、自転車等の移動体を検知し、その緯度・経度に関する位置情報の他、速度、進行方向等車々間通信に関する移動体情報を取得して制御部１５に出力する。

制御部１５は、移動体情報取得部１４が取得した移動体情報に送信元識別符号（送信元ＩＤ）を割り当て、車々間通信部１２を介して車々間通信により送信する機能を有する。このとき、制御部１５は、車々間通信部１２を介して他車両が送信中であるか否かを判定し、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元ＩＤと移動体情報とを統合し、車々間通信部１２を介して送信する。制御部１５はまた、移動体情報取得部１４から移動体情報を取得すると、自車両情報取得部１３から自車両の位置を含む自車両情報を取得して、移動体と自車両との衝突の可能性を演算により判定し、乗員に情報提供する機能も有する。このため、制御部１５は、主制御部１５０と、送信周期管理部１５１と、送信元ＩＤ管理部１５２と、情報提供部１５３とを含み、構成される。

送信周期管理部１５１は、自車両の速度に応じて自車両情報を送信する車々間通信の送信周期を管理する機能を有する。また、送信元ＩＤ管理部１５２は、装置電源ＯＮ時に自車両の送信元ＩＤを生成して電源ＯＦＦ時まで保持する他、主制御部１５０から要求があった場合、新規に送信元ＩＤを生成する機能を有する。情報提供部１５３は、主制御部１５０による制御の下で、音声や表示により自車両周囲の移動体情報をドライバに提供する機能を有する。

なお、主制御部１５０は、移動体情報取得部１４が取得した移動体情報に送信元ＩＤを割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元ＩＤと移動体情報とを統合し、車々間通信部１２を介して送信する他、移動体情報を取得すると、自車両の位置を含む情報を取得して、移動体と自車両との衝突の可能性を演算により判定して乗員に情報提供する制御部１５としての機能を実行するために、上述した、送信周期管理部１５１と、送信元ＩＤ管理部１５２と、情報提供部１５３とのシーケンス制御を行う。

図２に、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置が使用する車々間通信フレームの移動体情報のデータ形式の一例が示されている。図２によれば、図１７〜図１９に示した従来の車々間通信フレームのデータ形式と異なり、自車両情報と同様、歩行者情報が、送信元ＩＤ２０１と、移動体情報（緯度、経度、速度、進行方向等）２０２とが組み合わされた構造になっている。なお、送信元ＩＤは、制御部１５により、他車両が送信中でなく、自車両の送信周期以外のタイミングで移動体情報を取得する毎に逐次生成される。詳細は後述する。

図３は、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。以下、図３のフローチャートを参照しながら、図１、図２に示す、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信時の動作について詳細に説明する。

図３によれば、制御部１５（主制御部１５０）は、まず、車々間通信アンテナ１１及び車々間通信部１２を介して他車両が送信中か否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。ここで、他車両が送信中でないと判定された場合（ステップＳＴ１０１“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、送信周期管理部１５１により自車両が送信周期であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。ここで、自車両の送信周期であると判定された場合（ステップＳＴ１０２“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、自車両情報取得部１３が取得した、緯度、経度、速度、進行方向からなる自車両情報を取り込む（ステップＳＴ１０３）。続いて主制御部１５０は、送信元ＩＤ管理部１５２が生成する自車両の送信元ＩＤを取得し（ステップＳＴ１０４）、送信元ＩＤと自車両情報からなる車々間通信フレームを組み立て、車々間通信部１２、車々間通信アンテナ１１経由で送信する（ステップＳＴ１０５）。

一方、ステップＳＴ１０２の「自車両の送信周期判定処理」において、自車両が送信周期でないと判定された場合（ステップＳＴ１０２“ＮＯ”）、主制御部１５０は、移動体情報取得部１４から移動体情報が取得可能か否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。ここで、移動体情報が取得可能であると判定された場合（ステップＳＴ１０６“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、送信元ＩＤ管理部１５２に移動体用の送信元ＩＤ生成を指示し、これを受けて送信元ＩＤ管理部１５２は、移動体用の送信元ＩＤを生成する（ステップＳＴ１０７）。続いて主制御部１５０は、移動体情報取得部１４から取得した移動体情報と、送信元ＩＤ管理部１５２が生成した送信元ＩＤを統合し、図２に示した車々間通信フレームのデータ形式に従うパケットを組み立てる（ステップＳＴ１０８）。そして、車々間通信部１２、車々間通信アンテナ１１経由で生成した移動体情報を通信圏内にいる他車両に向けて一斉に同報送信する（ステップＳＴ１０９）。

なお、ステップＳＴ１０１の「他車両の送信中判定処理」において、他車両が送信中であると判定された場合（ステップＳＴ１０１“ＮＯ”）、主制御部１５０は、所定時間待機し（ステップＳＴ１１０）、所定時間経過後、再度、ステップＳＴ１０１の「他車両の送信中判定処理」を実行する。

次に、車々間通信装置１ａの受信時の動作について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。図４によれば、主制御部１５０は、まず、車々間通信アンテナ１１及び車々間通信部１２を介して移動体情報を受信したか否かを判定する（ステップＳＴ１１１）。ここで、移動体情報を受信したと判定された場合（ステップＳＴ１１１“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、自車両情報取得部１３が取得した自車両情報を取り込む（ステップＳＴ１１２）。そして、主制御部１５０は、取得した移動体情報と自車両情報とに基づき、移動体と自車両との衝突の可能性について、両者の位置情報予測に基づく演算により判定する（ステップＳＴ１１３）。なお、衝突判定の演算方法については周知であるため、ここでは詳細説明を省略する。

ここで、衝突可能性ありと判定された場合（ステップＳＴ１１４“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、情報提供部１５３により移動体の存在をドライバに情報提供する（ステップＳＴ１１５）。具体的に、情報提供部１５３は、主制御部１５０による制御の下で、例えば、不図示のナビゲーション装置等から得られる地図情報に基づき、表示モニタを使用して、自車両周囲の地図上に自車両及び移動体の位置関係を表示し、必要に応じて移動体の接近をドライバに通知する。なお、ステップＳＴ１１４の判定が“ＮＯ”の場合は動作を終了する。

図５に、車々間通信装置１ａを搭載した車両の交差点周辺での走行環境が示されている。図５には、車両Ａが走行し、歩行者Ｃ、歩行者Ｄ、歩行者Ｅが歩行する道路と、車両Ｂが走行する道路とが交差する交差点（Ｔ字路）が例示されている。ここでは、車両Ａ及び車両Ｂは、上述した車々間通信装置１ａを搭載しており、歩行者Ｃ、歩行者Ｄ、歩行者Ｅは、車々間通信機能を有する端末を所持しないものとする。以下、図５を参照しながら、図３、図４にフローチャートで示した車々間通信装置１ａの送受信時の動作の補足説明を行う。

車両Ａの車々間通信装置１ａ（制御部１５）は、移動体としての歩行者Ｃの検出を行ない、図３のステップＳＴ１０６の「移動体情報取得判定処理」で、歩行者Ｃの、緯度、経度、速度、進行方向等の情報を取得する。なお、歩行者Ｃの緯度、経度の情報については、自車両の、緯度、経度、及び自車両との相対位置から算出するものとする。そして、制御部１５は、ステップＳＴ１０７の「送信元ＩＤ生成処理」で、歩行者Ｃに対し、送信元ＩＤとして“Ｃ”を割り当てる。次に、ステップＳＴ１０８の「送信元ＩＤと移動体情報との統合処理」で生成した移動体情報を、図２に示す車々間通信フレームのデータ形式に従い一斉に同報送信する。

なお、歩行者Ｄ、及び歩行者Ｅについても同様に移動体情報を生成し、歩行者Ｄには送信元ＩＤとして“Ｄ”を、歩行者Ｅには、送信元ＩＤとして“Ｅ”をそれぞれ割り当て、車々間通信装置１ａを搭載した車両Ｂが送信中でなく自車両が送信周期以外のタイミングで、車々間通信により車々間通信装置１ａを搭載した他車両Ｂに送信する。また、車両Ａの送信周期では、ステップＳＴ１０２〜ＳＴ１０５で示す「自車両情報の送信処理」を行い、送信元ＩＤとして“Ａ”を取得して自車両情報を送信する。

なお、車両Ｂでは、車両Ａの自車両情報は送信元ＩＤが“Ａ”、歩行者Ｃの移動体情報は送信元ＩＤが“Ｃ”、歩行者Ｄの移動体情報は送信元ＩＤが“Ｄ”、歩行者Ｅの移動体情報は送信元ＩＤが“Ｅ”として受信されるため、車両Ａの他に、歩行者Ｃ、歩行者Ｄ、歩行者Ｅが、あたかも車々間通信機能を有する端末を所持し、車々間通信しているようにみえる。したがって、車両Ｂの車々間通信装置１ａ（制御部１５）は、図４のステップＳＴ１１４の「衝突危険性の判定処理」でドライバへの情報提供の可否を判断するため、車両Ａの自車両情報、歩行者Ｃ、歩行者Ｄ、歩行者Ｅの移動体情報の全てに対して同じ受信処理を行うことができる。なお、車両Ａの移動体の検出対象は、歩行者のみならず、他車両、自転車等についても対象とする。また、車両Ｂに搭載した車々間通信装置１ａは、必ずしも移動体情報取得部１４を持つ必要はない。

上述した実施の形態１に係る無線通信装置（車々間通信装置１ａ）によれば、自車両の制御部１５は、移動体情報に自車両の送信元識別符号（送信元ＩＤ）を割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合して送信する。また、制御部１５は、移動体情報を取得すると、自車両の位置を含む自車両情報を取得して、移動体と自車両との衝突の可能性を演算により判定し、乗員に対し、表示もしくは音声で情報提供する。このため、自車両情報と移動体情報とを同一データ形式で送信することで送信時間が一定になってデータの衝突の機会が減る。また、自車両の送信周期に影響されること無く移動体情報の送信が可能になるため、移動体を検出してから移動体の情報を送信する間の時間が短縮される。更に、他車両の情報、移動体の情報共に同一データ形式で送信されるため、受信側での処理を簡素化できるといった効果が得られる。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。ここでも実施の形態１同様、無線通信装置として、単一の伝送チャンネルを用い、通信ゾーン内に位置する複数の移動体に対して一斉同報による車々間通信を行う、車両に搭載される車々間通信装置１ｂが例示されている。ただし、複数の車々間通信装置が同一の伝送チャンネルで通信していればよく、必ずしも単一の伝送チャンネルでの通信に限定されるものではない。また、通信中に伝送チャンネルを占有していれば、特定の車両に対する通信でもよく、必ずしも一斉同報による車々間通信に限定されるものではない。図６に示す実施の形態２において、図１に示す実施の形態１との構成上の差異は、実施の形態１の制御部１５が有する構成に、移動体情報記憶部１５４が付加されたことにある。移動体情報記憶部１５４は、車々間通信により取得した移動体の情報を記憶する、例えば、不揮発性半導体記憶素子、揮発性半導体記憶素子のどちらか一方、または、その両方で構成される。他の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。

図７は、この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信時の動作を示すフローチャートである。図７によれば、他車両が送信中か否かを判定し、送信中でなく、自車両の送信周期であったときに、自車両情報を取得し、要求元ＩＤを付加して車々間通信を行う処理（ステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０５）は、図３に示す実施の形態１のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０５のそれぞれと同様である。このため、重複を回避する意味で説明を省略する。ステップＳＴ２０２の「自車両の送信周期判定処理」で、自車両の送信周期以外であると判定された場合以降（ステップＳＴ２０２“ＮＯ”〜）の処理が実施の形態１と異なるため、この差異についてのみ着目して以下に動作説明を行う。

図７において、送信周期判定部１５１を介して自車両の送信周期でないと判定された場合（ステップＳＴ２０２“ＮＯ”）、主制御部１５０は、移動体情報取得部１４から移動体情報を取得できるか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。ここで、移動体情報を取得できると判定された場合（ステップＳＴ２０６“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、移動体情報取得部１４から検出した移動体の移動体情報を取得すると共に、移動体情報記憶部１５４が記憶している移動体情報を読み出す（ステップＳＴ２０７）。続いて主制御部１５０は、記憶した移動体情報から移動体の現在位置を算出する（ステップＳＴ２０８）。
なお、ステップＳＴ２０６の判定が、“ＮＯ”の場合は、動作を終了する。

次に、主制御部１５０は、移動体情報記憶部１５４から読み出した移動体情報が示す移動体と、移動体情報取得部１４が取得した移動体との位置誤差が所定値Ｌより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０９）。ここで、位置誤差が所定値Ｌより大きいと判定された場合（ステップＳＴ２０９“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、移動体情報記憶部１５４から読み出した移動体情報が示す移動体は、車々間通信装置１を所有していないとみなし、送信元ＩＤ管理部１５２を制御してその移動体用に送信元ＩＤを生成する（ステップＳＴ２１０）。続いて制御部１５０は、検出し、取得された移動体情報に送信元ＩＤ管理部１５２が生成した送信元ＩＤを統合し、図２に示した車々間通信フレームのデータ形式に従うパケットを組み立てる（ステップＳＴ２１１）。そして、車々間通信部１２、車々間通信アンテナ１１経由で生成したパケットを送信する（ステップＳＴ２１２）。

なお、ステップＳＴ２０１の「他車両の送信中判定処理」において、他車両が送信中であると判定された場合（ステップＳＴ２０１“ＮＯ”）、主制御部１５０は、所定時間待機し（ステップＳＴ２１３）、所定時間経過後、再度、ステップＳＴ２０１の「他車両の送信中判定処理」を実行する。

図８は、この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の受信時の動作を示すフローチャートである。図８によれば、移動体情報受信の有無判定に始まり、自車両情報を取得し、移動体と自車両との衝突の危険性有無判定を行い、ドライバに情報提供するまでの処理（ステップＳＴ２２１〜ＳＴ２２５）は、図４に示す実施の形態１のステップＳＴ１１１〜ＳＴ１１５のそれぞれの処理と同様である。このため、重複を回避する意味で説明を省略する。実施の形態１との差異は、ここでは、ステップＳＴ２２５の情報提供部１５３による「ドライバへの情報提供処理」の後、あるいは、ステップＳＴ２２４の「衝突の危険性有無判定処理」後に、車々間通信アンテナ１１及び車々間通信部１２を介して受信した移動体情報を移動体情報記憶部１５４に記憶する処理（ステップＳＴ２２６）が付加されたことである。ここに記憶された移動体情報は、車々間通信による移動体情報送信時に、検出した移動体情報との重複送信回避のために使用される。

図９に、上述した実施の形態２において、車々間通信装置１ｂを搭載した車両の交差点周辺での走行環境が示されている。図９には、車両Ｆが走行し、歩行者Ｈ、歩行者Ｉ、歩行者Ｊが歩行する道路と、車両Ｇが走行する道路とが交差する交差点（Ｔ自路）が示されている。この交差点において、車両Ｆ、車両Ｇ及び歩行者Ｈが、図６に示す車々間通信装置１ｂを持ち、歩行者Ｉ、歩行者Ｊは、車々間通信装置１ｂを持たないものとする。なお、ここで歩行者Ｈとは、車々間通信機能を内蔵した端末を所持している歩行者のことをいう。以下、図９を参照しながら、図７、図８にフローチャートで示した車々間通信装置１ｂの送受信時の動作の補足説明を行う。

歩行者Ｈは、図７に示す移動体情報の送信処理（ステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０５）を行い、送信元ＩＤとして割り当てられ“Ｈ”を付加して歩行者としての自身の移動体情報を送信する。このとき、車両Ｆは、図８に示す移動体情報の受信処理（ステップＳＴ２２１〜ＳＴ２２５）を行い、ステップＳＴ２２６で、歩行者Ｈの移動体情報を制御部１５の移動体情報記憶部１５４に記憶する。

次に、車両Ｆで、図７のステップＳＴ２０６に示す「移動体情報取得処理」を実行した場合、車両Ｆの緯度・経度及び自車両との相対位置から算出される、歩行者Ｈの緯度・経度に関する情報と、速度、進行方向からなる移動体情報を取得する。そして、移動体情報記憶部１５４に記憶してある歩行者Ｈの移動体情報を取得し（ステップＳＴ２０７）、歩行者Ｈの現在位置を、緯度・経度、速度、進行方向等から算出する（ステップＳＴ２０８）。続いて、算出した歩行者Ｈの位置情報と、先に取得した歩行者Ｈの位置情報との誤差がＬ未満である場合（ステップＳＴ２０９“ＮＯ”）、制御部１５は、歩行者Ｈの情報は車々間通信により取得済みであると判断し、歩行者Ｈに対する送信元ＩＤの生成処理を禁止する。

歩行者Ｉ、及び歩行者Ｊについても同様の処理を行うが、制御部１５は、歩行者Ｉ及び歩行者Ｊの移動体情報は、移動体情報記憶部１５４に記憶されていないため、歩行者Ｉには送信元ＩＤ“Ｉ”、歩行者Ｊには送信元ＩＤ“Ｊ”を割り当て（ステップＳＴ２１０）、それぞれ取得した位置情報と統合して車々間通信で送信する（ステップＳＴ２１１、ＳＴ２１２）。

また、車両Ｆでは、自車両の送信周期において（ステップＳＴ２０２“ＹＥＳ”）、図７に示す自車両情報の送信処理（ステップＳＴＳ２０２〜ＳＴ２０５）を行い、取得した自車両情報に送信元ＩＤ“Ｆ”を付加して車々間通信を行う。なお、車両Ｇでの受信処理は、図５に示した実施の形態１における車両Ｂの受信処理と同じであるため重複説明回避のために省略する。また、車両Ｆの移動体の検出対象は歩行者のみならず、他車両、自転車でもよく、更に、歩行者Ｈ、及び車両Ｇに搭載した車々間通信装置１ｂは、必ずしも移動体情報取得部１４、移動体情報記憶部１５４を供える必要はない。

上述した実施の形態２に係る無線通信装置（車々間通信装置１ｂ）によれば、制御部１５は、車々間通信部１２で他車両から移動体情報を取得した場合、移動体情報取得部１４で取得した同じ移動体情報の送信を禁止する。このため、重複する移動体情報を車々間通信により送信することがないため、通信トラフィック量を軽減することができる。また、実施の形態１同様、自車両情報と移動体情報とを同一データ形式で送信することで送信時間が一定になってデータの衝突の機会が減る。また、自車両の送信周期に影響されること無く移動体情報の送信が可能になるため、移動体を検出してから移動体の情報を送信する間の時間が短縮される。更に、他車両の情報、移動体の情報共に同一データ形式で送信されるため、受信側での処理を簡素化できるといった効果が得られる。

実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。以下に説明する実施の形態３では、単一の伝送チャンネルを用い、通信圏内に位置する複数の移動体に対して一斉同報による車々間通信を行う無線通信装置を、車両ではなく、インフラとして、例えば路側に設置した例が示されている。ただし、複数の車々間通信装置が同一の伝送チャンネルで通信していればよく、必ずしも単一の伝送チャンネルでの通信に限定されるものではない。また、通信中に伝送チャンネルを占有していれば、特定の車両に対する通信でもよく、必ずしも一斉同報による車々間通信に限定されるものではない。以下、路側に設置した車々間通信機能を有する無線通信装置を路側無線通信装置１ｃとして説明を行う。

図１０に示されるように、路側無線通信装置１ｃは、車々間通信アンテナ１１と、車々間通信部１２と、移動体情報取得部１４と、制御部１５とにより構成され、また、制御部１５は、主制御部１５０と、送信元ＩＤ管理部１５２とを含み構成される。すなわち、図１に示す実施の形態１の車々間通信装置１ａと比較すれば、実施の形態１が有する制御部１５に含まれる送信周期管理部１５１と情報提供部１５３とが省略された構成になっている。なお、これらブロックが有するそれぞれの機能は、図１に示すそれと同じであるため説明を省略する。

図１１は、この発明の実施の形態３に係る無線通信装置（路側無線通信装置１ｃ）の送信時の動作を示すフローチャートであり、図１２は、路側通信装置１ｃが設置された交差点周辺での車両の走行環境を示した図である。図１２では、歩行者Ｎと歩行者Ｏと歩行者Ｐが歩行する道路と、車両Ｌと車両Ｍが走行し、また、歩行者Ｎと歩行者Ｏと歩行者Ｐとが歩行する道路とが交差する交差点（Ｔ字路）が示されており、一方の道路脇には、路側無線通信装置１ｃが設置されているものとする。また、車両Ｌと車両Ｍは、図１に示す車々間通信装置１ａを搭載しており、歩行者Ｎ、歩行者Ｏ、歩行者Ｐは、共に車々間通信機能を有する端末を所持していないものとして説明する。

図１１において、路側無線通信装置１ｃ（制御部１５）は、他車両が送信中で無いときに（ステップＳＴ３０１“ＹＥＳ”）歩行者Ｎの移動体情報を取得するにあたり、路側通信装置１ｃの緯度・経度、及び路側通信装置１ｃと歩行者Ｎとの相対位置から算出される、歩行者Ｎの緯度・経度、及び速度と進行方向に関する移動体情報を取得する（ステップＳＴ３０２“ＹＥＳ”）。そして、路側無線通信装置１ｃ（制御部１５）は、歩行者Ｎに対し、送信元ＩＤ“Ｎ”を生成して割り当て（ステップＳＴ３０３）、取得した移動体情報と統合し（ステップＳＴ３０４）、図２に示す通信フレームのデータ形式に従い車々間通信で一斉同報送信する（ステップＳＴ３０５）。歩行者Ｏ及び歩行者Ｐについても同様、路側無線通信装置１ｃ（制御部１５）は、移動体情報を生成し、歩行者Ｏには送信元ＩＤ“Ｏ”、歩行者Ｐには送信元ＩＤ“Ｐ”をそれぞれ割り当て統合して得られる移動体情報を車々間通信で一斉に同報送信する。

なお、ステップＳＴ３０１の「他車両の送信中でない判定処理」において、他車両が送信中であると判定された場合（ステップＳＴ３０１“ＮＯ”）、主制御部１５０は、所定時間待機し（ステップＳＴ３０６）、所定時間経過後、再度、ステップＳＴ３０１の「他車両の送信中でない判定処理」を実行する。

一方、車両Ｍでは、車々間通信装置１ａ（制御部１５）が、図３に示す自車両情報の送信処理（ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０５）を行い、送信元ＩＤ“Ｍ”を付加して車両Ｍの自車両情報を車々間通信で一斉に同報送信する。これに対し、車両Ｌでは、車両Ｍの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｍ”、歩行者Ｎの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｎ”、歩行者Ｏの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｏ”、歩行者Ｐの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｐ”として受信されるため、車両Ｌからは、車両Ｍだけでなく、歩行者Ｎ、歩行者Ｏ、歩行者Ｐも車々間通信しているようにみえる。したがって、車両Ｌに搭載された車々間通信装置１ａ（制御部１５）は、ドライバへの情報提供の可否を判定するために、車両Ｍ、歩行者Ｎ、歩行者Ｏ、歩行者Ｐの全ての移動体情報に対して図４に示す受信処理だけで済み、更に、１台の路側無線通信装置１ｃで、歩行者及び車々間通信により送受信される移動体情報を全て取得することが出来る。なお、路側無線通信装置１ｃの移動体の検出対象は歩行者のみならず、車両、自転車の何れでもよく、また、車両Ｌ及び車両Ｍに搭載される車々間通信装置１ａは、必ずしも移動体情報取得部１４を持つ必要はない。

上述した実施の形態３に係る無線通信装置（路側無線通信装置１ｃ）によれば、制御部１５は、移動体情報に送信元識別符号（送信元ＩＤ）を割り当て、他車両が送信中でないタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合して送信する。このため、車両情報と移動体情報とを同一データ形式で送信することで送信時間が一定になって衝突の機会が減る。また、車両の送信周期に影響されること無く移動体情報の送信が可能になるため、移動体を検出してから移動体の情報を送信する間の時間が短縮される。更に、車両の情報、移動体の情報共に同一データ形式で送信されるため、受信側での処理を簡素化できるといった効果が得られる。なお、実施の形態３において、無線通信装置を路側に設置する場合についてのみ例示したが、路側に制限されず、車々間通信により車両との間で電波が届く範囲（例えば、１００ｍ圏内）であれば、道路上等であっても良く、場所に制限されることはない。

実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。以下に説明する実施の形態４においても上述した実施の形態３同様、無線通信装置は、単一の伝送チャンネルを用い、通信圏内に位置する複数の移動体に対して一斉同報による車々間通信を行う路側無線通信装置１ｄとして説明する。ただし、複数の車々間通信装置が同一の伝送チャンネルで通信していればよく、必ずしも単一の伝送チャンネルでの通信に限定されるものではない。また、通信中に伝送チャンネルを占有していれば、特定の車両に対する通信でもよく、必ずしも一斉同報による車々間通信に限定されるものではない。

以下に説明する実施の形態４の路側無線通信装置１ｄにおいて、実施の形態３の路側無線通信装置１ｃとの構成上の差異は、実施の形態３の路側無線通信装置１ｃが有する制御部１５に移動体情報記憶部１５４が付加されたことにある。他の構成は実施の形態３と同じである。移動体情報記憶部１５４は、車々間通信により取得した移動体の情報を記憶する、例えば、不揮発性半導体記憶素子、揮発性半導体記憶素子のどちらか一方、または、その両方で構成される。

図１４は、路側無線通信装置１ｄの送信時の動作を示すフローチャートであり、図１５は、路側無線通信装置１ｄの受信時の動作を示すフローチャートである。以下、図１４、図１５のフローチャートを参照しながら、図１３に示す路側無線通信装置１ｄの動作について説明する。

図１４において、路側無線通信装置１ｄの制御部１５（主制御部１５０）は、まず、移動体情報取得部１４から他車両が送信中でないタイミングを監視して（ステップＳＴ４０１“ＹＥＳ”）、車々間通信アンテナ１１、及び車々間通信部１２を介し、移動体情報を受信したか否かを判定する（ステップＳＴ４０２）。ここで、移動体情報を受信した場合（ステップＳＴ４０２“ＹＥＳ”）、主制御部１５０は、受信した移動体情報を移動体情報記憶部１５４に記憶する（ステップＳＴ４０３）。なお、他車両が送信中の場合は（ステップＳＴ４０１“ＮＯ”）、一定時間待機後、再びステップＳＴ４０１の他車両送信中判定処理を実行する。

図１６に、路側通信装置１ｄが設置された交差点周辺での車両の走行環境が示されている。ここでは、歩行者Ｔ、歩行者Ｕ、歩行者Ｖが歩行する道路と、車両Ｒ及び車両Ｓが走行する道路が交差する交差点（Ｔ字路）が示されており、歩行者Ｔ、歩行者Ｕ、歩行者Ｖが歩行する道路脇に路側無線通信装置１ｄが設置されている。路側無線通信装置１ｄは、車々間通信機能を有し、また、車両Ｓ、車両Ｒには、図１に示す車々間通信装置１ａが搭載され、歩行者Ｔは、車々間通信機能を有する端末を所持し、歩行者Ｕ、歩行者Ｖは車々間通信機能を有する端末を所持していないものとして説明する。

車両Ｒ及び歩行者Ｔは車々間通信装置１ａを持つため、図３に示す自車両Ｒ、及び歩行者Ｔ自身の移動体情報の送信処理（ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０５）を実行し、車両Ｒの移動体情報は送信元ＩＤ“Ｒ”、歩行者Ｔの移動体情報は送信元ＩＤ“Ｔ”を付加して一斉に同報送信する。これに対し、路側無線通信装置１ｄは、図１５に示す受信処理を行い、車両Ｒ、及び歩行者Ｔの移動体情報を受信すると（ステップＳＴ４１１“ＹＥＳ”）、移動体情報記憶部１５４に記憶する（ステップＳＴ４１２）。

路側無線通信装置１ｄでは、制御部１５（主制御部１５０）が、図１４に示す移動体情報取得処理を実行するにあたり（ステップＳＴ４０２“ＹＥＳ”）、路側無線通信装置１ｄの緯度、経度、及び路側無線通信装置１ｄと歩行者Ｔとの相対位置から算出される歩行者Ｔの緯度・経度に関する位置情報、及び速度と進行方向に関する移動体情報を車々間通信で取得する。続いて、主制御部１５０は、車々間通信で取得した歩行者Ｔの移動体情報と、移動体情報記憶部１５４に記憶された歩行者Ｔの移動体情報とを取得し（ステップＳＴ４０３）、歩行者Ｔの現在位置を、緯度・経度、速度、進行方向等の移動体情報から算出する（ステップＳＴ４０４）。

そして、主制御部１５０は、算出された歩行者Ｔの位置情報と、先に検出され取得された歩行者Ｔの位置情報との誤差を算出し、その誤差がＬ未満である場合は（ステップＳＴ４０５“ＮＯ”）、歩行者Ｔの情報は車々間通信で既に取得済みであると判断し、歩行者Ｔに対する送信元ＩＤの生成を禁止する。歩行者Ｕ及び歩行者Ｖについても同様の処理を行うが、歩行者Ｕ及び歩行者Ｖの情報は移動体情報記憶部１５４に記憶されていないため、歩行者Ｕについては送信元ＩＤ“Ｕ”を、歩行者Ｖには送信元ＩＤ“Ｖ”を生成してそれぞれに割り当て（ステップＳＴ４０６）、取得した歩行者Ｕ及び歩行者Ｖの移動体情報と統合して（ステップＳＴ４０７）、車々間通信で一斉に同報送信する（ステップＳＴ４０８）。

これに対し、車両Ｓでは、車両Ｒの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｒ”、歩行者Ｔの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｔ”、歩行者Ｕの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｕ”、歩行者Ｐの移動体情報が送信元ＩＤ“Ｖ”として受信されるため、車両Ｓからは、車両Ｒだけでなく、歩行者Ｔ、歩行者Ｕ、歩行者Ｖも車々間通信機能を有する端末を所持し、車々間通信しているようにみえる。したがって、車両Ｓに搭載された車々間通信装置１ａは、ドライバへの情報提供の可否を判定するために、車両Ｒ、歩行者Ｔ、歩行者Ｕ、歩行者Ｖの全ての移動体情報に対して図４に示す受信処理だけで済み、更に、１台の路側無線通信装置１ｄで、歩行者及び車々間通信により送受信される移動体情報を全て取得することが出来る。なお、路側無線通信装置１ｄの移動体の検出対象は歩行者のみならず、車両、自転車の何れでもよく、また、車両Ｒ、車両Ｓに搭載され、あるいは歩行者Ｔが所持する車々間通信装置１ａは、必ずしも移動体情報取得部１４、移動体情報記憶部１５４を持つ必要はない。

上述した実施の形態４に係る無線通信装置（路側無線通信装置１ｄ）によれば、制御部１５は、車々間通信部１２で車両から移動体情報を取得した場合、移動体情報取得部１４で取得した同じ移動体情報の送信を禁止する。このため、重複する移動体情報を車々間通信により送信することがないため、通信トラフィック量を軽減することができる。また、実施の形態３同様、車両情報と移動体情報とを同一データ形式で送信することで送信時間が一定になってデータの衝突の機会が減る。また、車両の送信周期に影響されること無く移動体情報の送信が可能になるため、移動体を検出してから移動体の情報を送信する間の時間が短縮される。更に、車両の情報、移動体の情報共に同一データ形式で送信されるため、受信側での処理を簡素化できるといった効果が得られる。

なお、上述した実施の形態１、２、３、４において、制御部１５が有する機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいは少なくともその一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、制御部１５が、移動体情報取得部１４が取得した移動体情報に自車両の送信元識別符号を割り当て、車々間通信部１２を介して車々間通信により送信するデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現しても良く、また、少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。

本発明の無線通信装置は、車々間通信機能を有する車両が、他車両、歩行者、あるいは自転車等の移動体を検出し、その位置情報を含む移動体情報を、取得した移動体毎に送信元ＩＤを割り当て、車々間通信機能を用い、車々間通信機能を持たない移動体の変わりに移動体情報を送信するものである。このように制御することで、自車両、移動体のいずれの情報についても同じデータ形式で送信が可能になるため、送信時間を一定とし、また、受信側では、移動体が仮想的に車々間通信機能を有する端末を所有し、移動体が自身の情報を車々間通信で送信しているようにみえるため、他の移動体が車々間通信機能を持つか否かに係わらず、同一の処理でドライバへの情報提供が可能である。また、移動体情報を自車両の送信周期以外のタイミングで送信することにより、自車両の送信周期に影響を与えずに移動体情報を送信することができ、更に、車々間通信で取得した他車両を検出した場合に、検出した移動体情報を送信しないように制御することで重複した移動体情報の送信を回避でき通信トラフィックの軽減にも寄与する。本発明は、車両への適用の他に、歩行者が所持する携帯電話、自転車、交通インフラへの適用が考えられる。

特開２００６−１７８６７３号公報

この発明は、通信圏内に位置する複数の移動体に対して車々間通信を行う無線通信装置であって、車々間通信機能を持つ他車両との間で車々間通信を行う車々間通信部と、移動体を検知し、移動体の位置を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、移動体情報取得部が取得した移動体情報に送信元識別符号を割り当て、他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、送信元識別符号と移動体情報とを統合し、車々間通信部を介して送信する制御部と、を備えたことを特徴とする。

Claims

通信圏内に位置する複数の移動体に対して車々間通信を行う無線通信装置であって、
車々間通信機能を持つ他車両との間で前記車々間通信を行う車々間通信部と、
移動体を検知し、前記移動体の位置を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
前記移動体情報取得部が取得した移動体情報に送信元識別符号を割り当て、前記車々間通信部を介して車々間通信により送信する制御部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
前記制御部は、
前記他車両が送信中でなく、自車両に割り当てられた送信周期以外のタイミングで、前記送信元識別符号と前記移動体情報とを統合し、前記車々間通信部を介して送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、
前記車々間通信部で他車両から前記移動体情報を取得した場合、前記移動体情報取得部で取得した同じ移動体情報の送信を禁止することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、
前記移動体情報を取得すると、自車両の位置を含む自車両情報を取得して、前記移動体と自車両との衝突の可能性を演算により判定し、乗員に対し、表示もしくは音声で情報提供することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。