WO2011152023A1 - 端末装置 - Google Patents

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WO2011152023A1
WO2011152023A1 PCT/JP2011/003014 JP2011003014W WO2011152023A1 WO 2011152023 A1 WO2011152023 A1 WO 2011152023A1 JP 2011003014 W JP2011003014 W JP 2011003014W WO 2011152023 A1 WO2011152023 A1 WO 2011152023A1
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WO
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vehicle
unit
road
terminal device
data
Prior art date
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PCT/JP2011/003014
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳雄 湯瀬
勇規 依藤
真琴 永井
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2012518243A priority patent/JP5849204B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3691—Retrieval, searching and output of information related to real-time traffic, weather, or environmental conditions

Definitions

  • the present invention relates to a technique for determining whether or not there is a traffic jam in an in-vehicle terminal device.
  • Road-to-vehicle communication is being studied to prevent collisions at intersections.
  • information on the situation of the intersection is communicated between the roadside device and the vehicle-mounted device.
  • Road-to-vehicle communication requires the installation of roadside equipment, which increases labor and cost.
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • each vehicle-mounted device may receive information on several tens to several hundreds of other vehicles, resulting in a huge amount of communication traffic. Therefore, it is required to reduce the amount of transmission data by thinning out unnecessary data while leaving only useful information for traffic jam determination in each on-vehicle device.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a terminal device suitable for determining the presence or absence of traffic congestion based on inter-vehicle communication.
  • an aspect of the present invention is a terminal device mounted on a vehicle for performing vehicle-to-vehicle communication, as identification information for each section set in advance for at least some roads.
  • the vehicle data of the host vehicle including the road ID and the traveling speed during traveling are transmitted.
  • communication traffic between vehicles can be reduced in a terminal device that determines the presence or absence of traffic congestion based on vehicle-to-vehicle communication.
  • FIGS. 3A to 3D are diagrams showing frame formats defined in the communication system. It is a figure which shows the structure of a sub-frame.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system. It is a figure which shows the structure of the terminal device mounted in the vehicle. It is a figure which shows an example of the map data to which road ID was provided. It is a figure which shows the structure of the terminal device which concerns on this embodiment.
  • FIG. It is a flowchart of the inter-vehicle communication process which concerns on this embodiment. It is a flowchart of the traffic judgment process in a traffic judgment part.
  • the terminal device broadcasts a packet signal storing information such as the speed and position of the vehicle (hereinafter referred to as “data”). Further, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the data. Further, as road-to-vehicle communication, the base station apparatus repeatedly defines a frame including a plurality of subframes. The base station apparatus selects any one of the plurality of subframes, and broadcasts a packet signal in which control information and the like are stored in the period of the head portion of the selected subframe.
  • the control information includes information related to a period (hereinafter referred to as “road vehicle transmission period”) for the base station apparatus to broadcast the packet signal.
  • the terminal device specifies a road and vehicle transmission period based on the control information, and transmits a packet signal in a period other than the road and vehicle transmission period.
  • the collision probability of packet signals between them is reduced. That is, when the terminal device recognizes the content of the control information, interference between road-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication is reduced.
  • the area where the terminal device performing inter-vehicle communication is mainly classified into three types.
  • first area One is an area formed around the base station apparatus (hereinafter referred to as “first area”), and the other is an area formed outside the first area (hereinafter referred to as “second area”). Another one is an area formed outside the second area (hereinafter referred to as “outside the second area”).
  • first area and the second area the terminal device can receive the packet signal from the base station apparatus with a certain quality, whereas outside the second area, the packet signal from the base station apparatus is received.
  • the terminal device cannot receive with a certain quality.
  • the first area is formed closer to the center of the intersection than the second area. Since the vehicle existing in the first area is a vehicle existing near the intersection, the packet signal from the terminal device mounted on the vehicle can be said to be important information from the viewpoint of suppressing collision accidents.
  • a period for vehicle-to-vehicle communication (hereinafter referred to as “vehicle transmission period”) is formed by time division multiplexing of a priority period and a general period.
  • the priority period is a period for use by a terminal apparatus existing in the first area, and the terminal apparatus transmits a packet signal in any of a plurality of slots forming the priority period.
  • the general period is a period for use by a terminal apparatus existing in the second area, and the terminal apparatus transmits a packet signal by the CSMA method in the general period.
  • the terminal device existing outside the second area transmits a packet signal by the CSMA method regardless of the frame configuration. Here, it is determined in which area the terminal device mounted on the vehicle is present.
  • FIG. 1 shows a configuration of the communication system 100 as described above. This corresponds to a case where one intersection is viewed from above.
  • the communication system 100 includes a base station device 10, a first vehicle 12a, a second vehicle 12b, a third vehicle 12c, a fourth vehicle 12d, a fifth vehicle 12e, a sixth vehicle 12f, and a seventh vehicle 12g, collectively referred to as a vehicle 12. , The eighth vehicle 12h, and the network 202.
  • Each vehicle 12 is equipped with a terminal device (not shown).
  • the first area 210 is formed around the base station apparatus 10, the second area 212 is formed outside the first area 210, and the second outside area 214 is formed outside the second area 212. ing.
  • the road that goes in the horizontal direction of the drawing that is, the left and right direction
  • intersects the vertical direction of the drawing that is, the road that goes in the up and down direction, at the central portion.
  • the upper side of the drawing corresponds to the direction “north”
  • the left side corresponds to the direction “west”
  • the lower side corresponds to the direction “south”
  • the right side corresponds to the direction “east”.
  • the intersection of the two roads is an “intersection”.
  • the first vehicle 12a and the second vehicle 12b are traveling from left to right
  • the third vehicle 12c and the fourth vehicle 12d are traveling from right to left
  • the fifth vehicle 12e and the sixth vehicle 12f are traveling from the top to the bottom
  • the seventh vehicle 12g and the eighth vehicle 12h are traveling from the bottom to the top.
  • the communication system 100 arranges the base station apparatus 10 at the intersection.
  • the base station device 10 controls communication between terminal devices.
  • the base station device 10 repeatedly generates a frame including a plurality of subframes based on a signal received from a GPS satellite (not shown) and a frame formed by another base station device 10 (not shown).
  • the road vehicle transmission period can be set at the head of each subframe.
  • the base station apparatus 10 selects a subframe in which the road and vehicle transmission period is not set by another base station apparatus 10 from among the plurality of subframes.
  • the base station apparatus 10 sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the selected subframe.
  • the base station apparatus 10 stores control information including information on a road and vehicle transmission period in a packet signal.
  • the base station apparatus 10 also stores predetermined data in the packet signal.
  • the base station apparatus 10 notifies the packet signal in the set road and vehicle transmission period.
  • a first area 210 and a second area 212 are formed around the communication system 100 according to the reception status when the terminal apparatus receives a packet signal from the base station apparatus 10.
  • a first area 210 is formed in the vicinity of the base station apparatus 10 as an area having a relatively good reception status. It can be said that the first area 210 is formed near the central portion of the intersection.
  • the second area 212 is formed outside the first area 210 as a region where the reception situation is worse than that of the first area 210.
  • an area outside the second area 214 is formed as an area where the reception status is worse than that in the second area 212. Note that the packet signal error rate and received power are used as the reception status.
  • the plurality of terminal apparatuses receive the packet signal broadcasted by the base station apparatus 10 and, based on the reception status of the received packet signal, in any of the first area 210, the second area 212, and the second outside area 214 Estimate if it exists.
  • the terminal device When it is estimated that the data exists in the first area 210 or the second area 212, the terminal device generates a frame based on the control information included in the received packet signal. As a result, the frame generated in each of the plurality of terminal devices is synchronized with the frame generated in the base station device 10. Further, the terminal device recognizes the road and vehicle transmission period set by each base station device 10 and specifies the vehicle and vehicle transmission period for transmission of the packet signal.
  • the terminal device transmits a packet signal by executing TDMA in the priority period and executing CSMA / CA in the general period.
  • the terminal apparatus selects subframes having the same relative timing even in the next frame.
  • the terminal device selects slots having the same relative timing in the next frame.
  • the terminal device acquires data and stores the data in a packet signal.
  • the data includes, for example, information related to the location.
  • the terminal device also stores control information in the packet signal. That is, the control information transmitted from the base station device 10 is transferred by the terminal device.
  • the terminal device transmits a packet signal by executing CSMA / CA regardless of the frame configuration.
  • FIG. 2 shows the configuration of the base station apparatus 10.
  • the base station apparatus 10 includes an antenna 20, an RF unit 22, a modem unit 24, a processing unit 26, a control unit 30, and a network communication unit 80.
  • the RF unit 22 receives a packet signal from a terminal device (not shown) or another base station device 10 by the antenna 20 as a reception process.
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the received radio frequency packet signal to generate a baseband packet signal.
  • the RF unit 22 outputs a baseband packet signal to the modem unit 24.
  • baseband packet signals are formed by in-phase and quadrature components, so two signal lines should be shown, but here only one signal line is shown for clarity. Shall be shown.
  • the RF unit 22 also includes an LNA (Low Noise Amplifier), a mixer, an AGC, and an A / D conversion unit.
  • LNA Low Noise Amplifier
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the baseband packet signal input from the modem unit 24 as a transmission process, and generates a radio frequency packet signal. Further, the RF unit 22 transmits a radio frequency packet signal from the antenna 20 during the road-vehicle transmission period.
  • the RF unit 22 also includes a PA (Power Amplifier), a mixer, and a D / A conversion unit.
  • PA Power Amplifier
  • the modem unit 24 demodulates the baseband packet signal from the RF unit 22 as a reception process. Further, the modem unit 24 outputs the demodulated result to the processing unit 26. The modem unit 24 also modulates the data from the processing unit 26 as a transmission process. Further, the modem unit 24 outputs the modulated result to the RF unit 22 as a baseband packet signal.
  • the modem unit 24 since the communication system 100 corresponds to the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method, the modem unit 24 also executes FFT (Fast Fourier Transform) as reception processing and IFFT (Inverse TransFour) as transmission processing. Also execute.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • IFFT Inverse TransFour
  • the processing unit 26 receives a signal from a GPS satellite (not shown), and acquires time information based on the received signal.
  • the processing unit 26 generates a plurality of frames based on the time information. For example, the processing unit 26 generates 10 frames of “100 msec” by dividing the period of “1 sec” into 10 on the basis of the timing indicated by the time information. By repeating such processing, the frame is defined to be repeated.
  • the processing unit 26 may detect control information from the demodulation result. Such processing corresponds to generating a frame synchronized with the timing of the frame formed by another base station apparatus 10. Details of the processing of the processing unit 26 at that time will be described later.
  • FIGS. 3A to 3D show frame formats defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 3A shows the structure of the frame.
  • the frame is formed of N subframes indicated as the first subframe to the Nth subframe. For example, when the frame length is 100 msec and N is 10, a subframe having a length of 10 msec is defined.
  • FIG. 3B shows a configuration of a frame generated by the first base station apparatus 10a.
  • the first base station apparatus 10a sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the first subframe.
  • the 1st base station apparatus 10a sets a vehicle transmission period following the road and vehicle transmission period in a 1st sub-frame.
  • the vehicle transmission period is a period during which the terminal device can notify the packet signal.
  • the first base station apparatus 10a can notify the packet signal, and in the frame, the terminal apparatus transmits in the vehicle and vehicle transmission period other than the road and vehicle transmission period. It is defined that the packet signal can be broadcast. Furthermore, the first base station apparatus 10a sets only the vehicle transmission period from the second subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3C shows a configuration of a frame generated by the second base station apparatus 10b.
  • the second base station apparatus 10b sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the second subframe.
  • the second base station apparatus 10b sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the second subframe, from the first subframe and the third subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3D shows a configuration of a frame generated by the third base station apparatus 10c.
  • the third base station apparatus 10c sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the third subframe.
  • the third base station apparatus 10c sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the third subframe, the first subframe, the second subframe, and the fourth subframe to the Nth subframe.
  • the plurality of base station apparatuses 10 select different subframes, and set the road and vehicle transmission period at the head portion of the selected subframe.
  • FIG. 4 shows the structure of the subframe.
  • one subframe is configured in the order of a road and vehicle transmission period, a priority period, and a general period.
  • the priority period and the general period correspond to the vehicle transmission period shown in FIG.
  • the subframe is configured in the order of the priority period and the general period.
  • a plurality of slots are time-division multiplexed. With such a configuration, a frame including at least a plurality of slots is repeated.
  • the processing unit 26 inputs a demodulation result from another base station device 10 or a terminal device (not shown) via the RF unit 22 and the modem unit 24.
  • the configuration of the MAC frame stored in the packet signal will be described as a demodulation result.
  • the MAC frame input to the processing unit 26 and the MAC frame output from the processing unit 26 have the same configuration.
  • 5A and 5B show the format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 5A shows the format of the MAC frame.
  • “MAC header”, “RSU control header”, “application data”, and “CRC” are arranged in order from the top.
  • the RSU control header corresponds to the control information described above.
  • the application data stores data to be notified to the terminal device such as accident information.
  • FIG. 5B shows the format of the RSU control header.
  • the RSU control header includes “basic information”, “timer value”, “transfer count”, “subframe number”, “frame period”, “used subframe number”, “start timing & time length” in order from the top. Deploy. Note that the configuration of the RSU control header is not limited to that shown in FIG. 5B, and some elements may be excluded, or other elements may be included.
  • the number of times of transfer indicates the number of times that the control information transmitted from the base station apparatus 10, particularly the content of the RSU control header, has been transferred by a terminal device (not shown).
  • the base station device 10 corresponds to the base station device 10 for the MAC frame output from the processing unit 26, and the base station device 10 corresponds to the MAC frame input to the processing unit 26. Corresponds to another base station apparatus 10. This is common in the following description.
  • the MAC frame output from the processing unit 26 has the transfer count set to “0”. In addition, the number of transfers for the MAC frame input to the processing unit 26 is set to “0” or more.
  • the number of subframes indicates the number of subframes forming one frame.
  • the frame period indicates the period of the frame, and is set to, for example, “100 msec” as described above.
  • the used subframe number is a number of a subframe in which the base station device 10 sets a vehicle transmission period. As shown in FIG. 3A, the subframe number is set to “1” at the head of the frame. In the start timing & time length, the start timing of the road and vehicle transmission period at the beginning of the subframe and the time length of the road and vehicle transmission period are indicated. Returning to FIG.
  • the processing unit 26 generates a frame synchronized with the timing of a frame formed by another base station apparatus 10
  • the processing unit 26 extracts a MAC frame whose transfer count is set to “0” from the MAC frames. This corresponds to a packet signal directly transmitted from another base station apparatus 10.
  • the processing unit 26 specifies the value of the used subframe number among the extracted MAC frames. This corresponds to specifying a subframe used by another base station apparatus 10.
  • the processing unit 26 measures the received power of the packet signal arranged at the head of the already identified subframe. This corresponds to measuring the reception power of the packet signal from the other base station apparatus 10.
  • the processing unit 26 extracts a MAC frame whose transfer count is set to “1” or more from the MAC frames. This corresponds to a packet signal transmitted from the other base station apparatus 10 and then transferred by the terminal apparatus.
  • the processing unit 26 specifies the value of the used subframe number among the extracted MAC frames. This corresponds to specifying a subframe used by another base station apparatus 10.
  • the terminal device transfers the subframe number when the terminal device receives a packet signal from another base station device 10.
  • the processing unit 26 also measures the received power of these packet signals. Further, the processing unit 26 estimates that the acquired received signal is the received power of the packet signal from the other base station apparatus 10 to which the control information is transferred by the packet signal.
  • the processing unit 26 identifies a subframe in which a road and vehicle transmission period is to be set. Specifically, the processing unit 26 checks whether there is an “unused” subframe. If present, the processing unit 26 selects one of the “unused” subframes. Here, when a plurality of subframes are unused, the processing unit 26 selects one subframe at random. When there is no unused subframe, that is, when each of the plurality of subframes is used, the processing unit 26 preferentially specifies a subframe with low reception power.
  • the processing unit 26 sets the road and vehicle transmission period at the top of the subframe of the identified subframe number.
  • the processing unit 26 generates a MAC frame to be stored in the packet signal.
  • the processing unit 26 determines the value of the RSU control header of the MAC frame according to the setting of the road and vehicle transmission period. This corresponds to control information related to the frame configuration.
  • the processing unit 26 acquires predetermined information via the network communication unit 80 and includes the predetermined information in the application data.
  • the network communication unit 80 is connected to a network 202 (not shown).
  • the processing unit 26 broadcasts the packet signal to the modem unit 24 and the RF unit 22 during the road and vehicle transmission period.
  • the packet signal includes control information and identification information for identifying the base station apparatus 10. Identification information for identifying the base station apparatus 10 is included in the MAC header of FIG.
  • the processing unit 26 transmits the failure information to the network communication unit. Output to 80.
  • the network communication unit 80 notifies failure information to a management center (not shown) via the network 202 (not shown). That is, the management center is notified of the failure found.
  • the estimation result may be included in the packet signal and notified from the processing unit 26, the modem unit 24, and the RF unit 22.
  • the control unit 30 controls processing of the entire base station apparatus 10.
  • This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation.
  • Draw functional blocks Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware alone or a combination of hardware and software.
  • FIG. 6 shows the configuration of the terminal device 14 mounted on the vehicle 12.
  • the terminal device 14 includes an antenna 50, an RF unit 52, a modem unit 54, a processing unit 56, and a control unit 58.
  • the processing unit 56 includes a generation unit 64, a timing identification unit 60, a transfer determination unit 90, a notification unit 70, an estimation unit 72, a storage unit 74, and a positioning unit 76.
  • the timing specifying unit 60 includes an extraction unit 66, a selection unit 92, and a carrier sense unit 94.
  • the antenna 50, the RF unit 52, and the modem unit 54 execute the same processing as the antenna 20, the RF unit 22, and the modem unit 24 in FIG. Therefore, here, the difference will be mainly described.
  • the modem unit 54 and the processing unit 56 receive packet signals from other terminal devices 14 and the base station device 10 (not shown). As described above, a subframe in which the priority period and the general period are time-multiplexed is defined, and the road and vehicle transmission period may be time-multiplexed in the subframe.
  • the road and vehicle transmission period is a period during which a packet signal can be notified from the base station apparatus 10.
  • the modem unit 54 and the processing unit 56 receive the packet signal from the base station apparatus 10 in the road and vehicle transmission period.
  • the packet signal includes identification information for identifying the base station apparatus 10 that is a notification source of the packet signal.
  • the priority period is a period that the terminal apparatus 14 existing in the first area 210 formed around the base station apparatus 10 should use for broadcasting the packet signal.
  • the general period is a period that the terminal device 14 existing in the second area formed outside the first area 210 should use for broadcasting the packet signal. Also, a frame in which a plurality of subframes are time-multiplexed is defined.
  • the extraction unit 66 measures the received power of the packet signal from the base station apparatus 10. Based on the measured received power, the extraction unit 66 estimates whether it exists in the first area 210, the second area 212, or outside the second area 214. For example, the extraction unit 66 stores a first threshold for area determination and a second threshold for area determination. Here, the first threshold for area determination is defined to be larger than the second threshold for area determination. If the received power is greater than the first threshold value for area determination, the extraction unit 66 determines that it exists in the first area 210. If the received power is equal to or smaller than the first threshold for area determination and is larger than the second threshold for area determination, the extraction unit 66 determines that the second area 212 exists.
  • the extraction unit 66 determines that the power is present outside the second area 212. Note that the extraction unit 66 may use an error rate instead of the received power, or may use a combination of the received power and the error rate.
  • the extraction unit 66 determines any one of the priority period, the general period, and the timing unrelated to the frame configuration as the transmission period based on the estimation result. More specifically, when it is estimated that the extraction unit 66 exists outside the second area 214, the extraction unit 66 selects a timing unrelated to the frame configuration. When it is estimated that the extraction unit 66 exists in the second area 212, the extraction unit 66 selects the general period. When it is estimated that the extraction unit 66 exists in the first area 210, the extraction unit 66 selects a priority period.
  • the extraction unit 66 specifies the timing of the subframe in which the road-vehicle transmission period is arranged. Further, the extraction unit 66 generates a frame based on the subframe timing and the content of the RSU control header. Note that the generation of the frame may be performed in the same manner as the processing unit 26 described above, and thus the description thereof is omitted here. As a result, the extraction unit 66 generates a frame synchronized with the frame formed in the base station apparatus 10. Moreover, the extraction part 66 specifies a road and vehicle transmission period based on the content of the RSU control header.
  • the extraction unit 66 When the priority period is selected, the extraction unit 66 outputs information related to the priority period to the selection unit 92. When the general period is selected, the extraction unit 66 outputs information on the frame and subframe timing and the vehicle transmission period to the carrier sense unit 94. When selecting the timing irrelevant to the frame configuration, the extraction unit 66 instructs the carrier sense unit 94 to execute carrier sense.
  • the selection unit 92 receives information on the priority period from the extraction unit 66. In addition, the selection unit 92 selects any slot from the plurality of slots included in the priority period, and determines the selected slot as the transmission timing. Here, received power may be used to select a slot. For example, a slot with a small reception power is selected.
  • the selection unit 92 notifies the generation unit 64 of the determined transmission timing.
  • the carrier sense unit 94 receives information on frame and subframe timing and vehicle transmission period from the extraction unit 66.
  • the carrier sense unit 94 measures the interference power by performing carrier sense in the general period. Further, the carrier sense unit 94 determines the transmission timing in the general period based on the interference power. More specifically, the carrier sense unit 94 stores a predetermined threshold value in advance, and compares the interference power with the threshold value. If the interference power is smaller than the threshold value, the carrier sense unit 94 determines the transmission timing.
  • the carrier sense unit 94 determines the transmission timing by executing the CSMA without considering the frame configuration. The carrier sense unit 94 notifies the generation unit 64 of the determined transmission timing.
  • the positioning unit 76 includes a GPS receiver (not shown), a gyroscope, a vehicle speed sensor, and the like. Based on data supplied from the GPS receiver, the position of the vehicle 12 (not shown), that is, the vehicle 12 on which the terminal device 14 is mounted, Get direction, speed, etc. The existence position is indicated by latitude and longitude. Since a known technique may be used for these acquisitions, description thereof is omitted here.
  • the positioning unit 76 outputs the presence position and the like to the generation unit 64.
  • the generation unit 64 receives an existing position from the positioning unit 76.
  • the generation unit 64 uses the MAC frame shown in FIGS. 5A to 5B and stores the presence position in the application data. Further, the generation unit 64 receives identification information from the extraction unit 66, and also stores the most recently received identification information in the application data.
  • the generation unit 64 generates a packet signal including a MAC frame, and generates the packet signal via the modulation / demodulation unit 54, the RF unit 52, and the antenna 50 at the transmission timing determined by the selection unit 92 or the carrier sense unit 94. Broadcast packet signals.
  • the transmission timing is included in the vehicle transmission period.
  • the transfer determination unit 90 controls the transfer of the RSU control header.
  • the extraction unit 66 extracts an RSU control header from a packet signal for which the base station device 10 is an information source. As described above, when the packet signal is transmitted directly from the base station apparatus 10, the number of transfers is set to “0”, but when the packet signal is transmitted from another terminal apparatus 14. The number of transfers is set to a value of “1 or more”. Here, since the used subframe number is not changed when transferred by the terminal apparatus 14, the subframe used in the base station apparatus 10 serving as the information source is specified by referring to the used subframe number.
  • the transfer determination unit 90 acquires information on the number of transfers for each base station apparatus 10 that is an information source. More specifically, the transfer determining unit 90 sequentially acquires the number of transfers corresponding to the subframe number “1”, and then executes the same processing for the number of transfers corresponding to other subframe numbers. . Further, the transfer determination unit 90 acquires, for each base station device 10 serving as an information source, the smaller transfer number, for example, the value of the minimum transfer number, from the information related to the transfer number related to the base station device 10. To do. That is, the transfer count acquisition unit 110 acquires the minimum transfer count corresponding to the subframe number “1”, the minimum transfer count corresponding to the subframe number “2”, and the like.
  • the transfer determination unit 90 measures the RSU control header, that is, the number of extractions of control information, for each base station apparatus 10 that is an information source. Moreover, the transfer determination part 90 selects the frequency
  • the transfer determination unit 90 stores the subframe number, the transfer count, and the extraction count in association with each other. In addition, the transfer determination unit 90 updates the stored content when the number of transfers and the number of extractions are updated.
  • the transfer determination unit 90 acquires the number of transfers and the number of extractions for each base station device 10.
  • the transfer determination unit 90 selects control information corresponding to at least one base station apparatus 10 as control information to be transferred based on the number of transfers and the number of extractions. More specifically, the transfer determination unit 90 compares the number of transfers with the plurality of base station devices 10 and then compares the number of extractions. That is, after selecting the control information with the smaller number of transfers, for example, the control information with the minimum number of transfers, the control information with the larger number of extractions and the maximum number of extractions are selected from the selected control information. Selected control information is selected.
  • control information having the minimum number of transfers and the control information having the maximum number of extractions corresponding to the number of transfers is selected by the transfer determination unit 90. It can be said that control information is received near the base station apparatus 10 which becomes an information source, so that the frequency
  • the transfer determination unit 90 instructs the generation unit 64 to generate an RSU control header based on the selected control information.
  • the transfer determination unit 90 increases the number of transfers in the information related to the number of transfers when storing the control information in the RSU control header.
  • the generation unit 64 generates an RSU control header based on the control information selected by the transfer determination unit 90 and increases the number of transfers at that time.
  • the storage unit 74 stores position information of the base station apparatus 10 that can broadcast a packet signal to be received by the RF unit 52, the modem unit 54, and the processing unit 56. Since a plurality of base station devices 10 are installed, the storage unit 74 stores a plurality of pieces of position information. The position information is indicated by latitude and longitude so as to be associated with the road map. Further, since the position information is shown as digital data, the storage unit 74 is configured as a storage medium such as a hard disk capable of storing digital data. Here, in order to simplify the description, it is assumed that the position information is stored in the storage unit 74 in advance. For example, it is preset when the terminal device 14 is purchased.
  • the estimation unit 72 sequentially receives the positioning positions from the positioning unit 76.
  • the estimation unit 72 assumes a circular area having a predetermined radius with the position information stored in the storage unit 74 as the center. Such a region corresponds to, for example, the first area 210 and the second area 212 in FIG. 1, but here corresponds to the second area.
  • a circular area is assumed for each of the plurality of base station apparatuses 10.
  • the estimation unit 72 is present in the vicinity of the base station apparatus 10 installed at the center of the circular area by detecting that the consecutively received existence positions have entered from the outside to the inside of the circular area. Detect that.
  • the estimation part 72 detects whether the packet signal from the base station apparatus 10 is received while existing in the circular area.
  • the estimation unit 72 estimates that the base station apparatus 10 is operating normally. On the other hand, when the packet signal is not received, the estimation unit 72 estimates a failure of the base station device 10. When the estimation unit 72 estimates a failure, the estimation unit 72 outputs the fact to the generation unit 64 and the notification unit 70.
  • the generation unit 64 When the generation unit 64 receives the failure estimation result from the estimation unit 72, the generation unit 64 stores the failure estimation result in the application data. As a result, the failure estimation result is notified during the vehicle transmission period.
  • the notification unit 70 acquires a packet signal from the base station device 10 (not shown) in the road and vehicle transmission period, and acquires a packet signal from another terminal device 14 (not shown) in the vehicle and vehicle transmission period.
  • the notification unit 70 notifies the driver of the approach of another vehicle 12 (not shown) to the driver via a monitor or a speaker in accordance with the content of data stored in the packet signal. Furthermore, when the notification unit 70 receives the estimation result of the failure from the estimation unit 72, the notification unit 70 also notifies the driver of the estimation result.
  • the notification unit 70 displays the display color of the part where the base station apparatus 10 that has failed is installed in red. Moreover, the notification part 70 may output that the base station apparatus 10 is out of order from a speaker.
  • the control unit 58 controls the operation of the entire terminal device 14.
  • the presence or absence of traffic jam can be determined by the terminal device of each vehicle based only on inter-vehicle communication. Therefore, it is possible to predict traffic congestion even in a place where a base station device is not installed.
  • Congestion in the following description refers to a state in which a predetermined number or more of vehicles have stopped for a relatively long time and are traveling at a low speed, and are not necessarily the Metropolitan Police Department or road managers. It does not have to be the same as the definition of traffic jams.
  • the terminal device mounted on each vehicle receives information from other vehicles and determines traffic jams. For this determination, the “road ID” given to the map data is used.
  • FIG. 7 shows an example of a map image assigned with a road ID.
  • FIG. 7 shows a T-junction, which is a part of a map image displayed on the display of the car navigation system.
  • the road ID R100 is shown below the road extending upward in the figure with the intersection as a dividing point.
  • Road ID R101 is assigned to the road that extends, and road ID R102 is assigned to the road that extends to the right.
  • road ID is memorize
  • the vehicle CAR1 travels on the road corresponding to the road ID R100
  • the vehicle CAR2 travels on the road corresponding to R101
  • the vehicle CAR3 travels on the road corresponding to R102.
  • one road ID is assigned for each section delimited by an intersection or for each section delimited by a predetermined distance.
  • the size of the intersection serving as a division point may be a large-scale intersection where main roads such as national roads and prefectural roads intersect, or a smaller-scale intersection.
  • the division point of the section to which the road ID is assigned is a point where a predetermined number or more vehicles are likely to stop from that point, that is, a point where traffic congestion is likely to occur. It may be set. For example, it may be set at the entrance of a parking lot of a store or business having a capacity greater than or equal to a predetermined value.
  • road ID does not need to be given with respect to all the roads in map data.
  • the road ID may be given only to roads having a predetermined width or more, or roads having a predetermined number of passing units per unit time or more.
  • the section to which the road ID is assigned may be determined manually, or may be automatically set on given map data by setting specific conditions.
  • the length of the section to which the road ID is given is preferably determined based on experience, experiments, traffic engineering, or the like so that detailed traffic jam information is communicated to the driver and the section is not unnecessarily subdivided.
  • the road ID symbol may be, for example, a serial number, or a combination of a map number within a specific range and a serial number within that range.
  • the road ID is not limited to these as long as it is a symbol string according to some form.
  • the road ID may or may not be displayed on the map.
  • FIG. 8 shows a configuration of the terminal device 150 according to the present embodiment. Also in this configuration, each functional block can be realized in various forms by hardware alone or a combination of hardware and software.
  • the RF unit 102 and the modem unit 104 have the same functions as those described for the terminal device 14 described above.
  • the traffic jam display processing unit 160 receives vehicle data including at least a road ID preliminarily assigned to a road section on which the vehicle is traveling and the traveling speed of the vehicle from another vehicle, determines whether there is a traffic jam, and displays on the screen of the display 140. To display.
  • the traffic jam display processing unit 160 includes a vehicle speed calculation unit 114, a traffic jam determination unit 120, an information compression unit 122, a transmission unit 124, and a navigation unit 130.
  • the vehicle speed calculation unit 114 obtains the traveling speed of a vehicle (not shown) on which the terminal device 150 is mounted.
  • the travel speed may be obtained using information from a well-known vehicle speed sensor attached to the vehicle, or the vehicle speed is calculated from the travel distance within a predetermined period of the vehicle position coordinates acquired from the GPS. Also good.
  • the traffic jam judgment unit 120 Based on the vehicle data of the other vehicle (hereinafter referred to as “other vehicle data”) and the vehicle data of the own vehicle (hereinafter referred to as “own vehicle data”) received in the inter-vehicle communication, the traffic jam judgment unit 120 And the presence or absence of traffic on the surrounding roads.
  • the traffic jam judgment unit 120 basically refers to the traveling speed associated with each road ID included in the other vehicle data and the own vehicle data, and when the traveling speed is equal to or lower than the predetermined speed, the section corresponding to the road ID. Is determined to be congested.
  • the predetermined speed may be changed according to the type of road (for example, 20 km / h for general roads, 40 km / h for highways, etc.).
  • the traffic jam judgment unit 120 can perform travel speed statistical processing to obtain one travel speed for each road ID and perform traffic jam judgment.
  • the statistical processing may be, for example, for obtaining an average value or a median value of traveling speed. Even if the vehicle travels in the same section, the traveling speed varies, such as a fast vehicle, a slow vehicle, or a vehicle that stops at a red light. It can be performed.
  • the transmission unit 124 creates a transmission frame including the own vehicle data and all or part of the received other vehicle data.
  • the host vehicle data includes the road ID of the section in which the host vehicle travels and the traveling speed of the host vehicle (see FIG. 9).
  • the road ID of the section in which the host vehicle travels can be obtained by superimposing the position of the host vehicle acquired by the position acquisition unit 136 on map data stored in the map data storage unit 134 described later.
  • the information compression unit 122 compresses the data amount of the transmission frame by deleting information unnecessary for traffic jam determination. Thereby, communication traffic between vehicles is reduced.
  • the information compression unit 122 receives the traffic jam judgment result for each road ID from the traffic jam judgment unit 120. Then, the travel speed related to the road ID determined not to be congested is deleted from the transmission frame. That is, only the road ID is transmitted in the own vehicle data or other vehicle data of the vehicle traveling in the section corresponding to the road ID determined not to be congested. As described above, the road ID is transmitted even when it is determined that there is no traffic jam for the following reason. That is, if no information is transmitted for a section determined not to be congested, the terminal device of each vehicle does not receive information because there is no vehicle traveling in the section, or no congested traffic has occurred. Therefore, it is impossible to distinguish whether information is not sent. By transmitting the road ID, it can be clearly communicated that there is no traffic jam in the corresponding section. At the same time, by transmitting only road IDs for some sections, the amount of information transmitted and received can be reduced, and communication traffic can be reduced.
  • the transmission unit 124 broadcast-transmits a packet including the transmission frame compressed by the information compression unit 122 to terminal devices of an unspecified number of vehicles using a well-known wireless LAN (Local Area Network).
  • a wireless LAN Local Area Network
  • the terminal device of each vehicle determines whether there is a traffic jam for each road ID based on the other vehicle data and the own vehicle data received from the other vehicle, removes unnecessary information, Broadcast transmission of other vehicle data. Since the vehicle data is transmitted by a multi-hop method, the vehicle data can be transmitted to a vehicle that exists at a position beyond the transmission range of one terminal device. At this time, if the upper limit number of hops is set, the amount of vehicle data for inter-vehicle communication will not continue to increase.
  • the traffic jam judgment unit 120 assigns a predetermined travel speed and performs the statistical processing described above. May be implemented.
  • the vehicle data that does not include travel speed information is that of a vehicle that is determined not to be congested. Therefore, as the travel speed to be assigned, the above-mentioned predetermined speed when determining the congested traffic (for example, 20 km / h for general roads). On highways, 40 km / h) or higher values are selected.
  • the transmission unit 124 integrates other vehicle data having the same road ID received from a plurality of other vehicles into one.
  • the other vehicle data has only the road ID
  • only one road ID may be included in the transmission frame.
  • the other vehicle data includes a road ID and a traveling speed
  • one road ID and a value for example, an average value or a median value
  • the data amount of the transmission frame can be further reduced. Therefore, communication traffic between vehicles is reduced.
  • Navigation unit 130 displays a navigation screen on display 140.
  • the navigation unit 130 includes a map data storage unit 134, a position acquisition unit 136, and a display control unit 138.
  • the map data storage unit 134 stores map data used for navigation display and traffic jam information display.
  • the map data may be pushed and updated by an external server connected via a wireless LAN.
  • the map data storage unit 134 also stores road ID data allocated in advance.
  • the position acquisition unit 136 is a GPS (Global Positioning System), for example, and acquires the current position of the host vehicle. Since GPS is a well-known technique, detailed description is omitted. Note that the current position may be acquired using another existing technique such as specifying the position based on wireless communication instead of the GPS. By matching the acquired current position of the host vehicle and the map data, the information compression unit 122 and the transmission unit 124 can know the road ID of the section in which the host vehicle travels.
  • GPS Global Positioning System
  • the display control unit 138 displays a map image of a predetermined range around the host vehicle on the display 140 based on the map data. Further, the display control unit 138 displays traffic jam information based on the traffic jam judgment result for each road ID by the traffic jam judgment unit 120 and the road ID data stored in the map data storage unit 134. For example, the display control unit 138 may give a sign indicating that there is a traffic jam to the road corresponding to the road ID determined as a traffic jam by the traffic jam judgment unit 120 for the road in the direction in which the host vehicle travels. This sign may be a symbol such as “X” for a congested road and “ ⁇ ” for other roads, or a red line or arrow extending over the entire section corresponding to the road ID.
  • terminal device 150 may be configured integrally with the terminal device 14 described with reference to FIG. 6 by sharing the RF unit, the modulation / demodulation unit, or the like, or may be configured separately. May be.
  • FIG. 9 shows a basic configuration of a frame transmitted and received by inter-vehicle communication.
  • this frame includes other vehicle data received from other vehicles existing around the own vehicle in addition to the own vehicle data. Since the packet including this frame is transmitted between vehicles by the multi-hop method, the vehicle data of the own vehicle can be delivered to a vehicle outside the transmission range (for example, a vehicle traveling far behind the own vehicle).
  • the own vehicle data and the other vehicle data include the road ID and the traveling speed of the section in which each vehicle is traveling.
  • the frame may include a traveling direction of the vehicle, a flag indicating the presence or absence of traveling speed, and the like.
  • the inter-vehicle communication may be executed within the vehicle transmission period described with reference to FIG. 3 at the place where the base station device 10 is installed.
  • an access control function called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) in a wireless LAN (Local Area Network) conforming to a standard such as IEEE 802.11 is used. May be executed.
  • 10 (a) to 10 (d) show examples in which the data of the transmission frame is compressed by the information compression unit 122.
  • the frame data may be compressed on the transmitting vehicle side or on the receiving vehicle side.
  • FIG. 10A shows an example of an uncompressed frame.
  • the travel speed is not deleted by the information compression unit 122.
  • FIG. 10B shows an example in which compression is performed on the transmission vehicle side.
  • vehicle CAR3 is traveling at 60 km / h on the section indicated by road ID R102.
  • the congestion determination unit 120 of the terminal device mounted on the vehicle CAR3 determines that the section corresponding to the road ID R102 is not congested. Therefore, the information compression unit 122 deletes the traveling speed information of the host vehicle data and includes only the road ID in the frame.
  • FIG. 10 (c) and 10 (d) show examples in which compression is performed on the receiving vehicle side.
  • FIG. 10 (c) shows a frame received by vehicle CAR2 traveling on the section indicated by road ID R101 from vehicle CAR3 traveling on the section indicated by road ID R102.
  • 10 (d) indicates a frame transmitted by the vehicle CAR2.
  • the congestion determination unit 120 of the terminal device mounted on the vehicle CAR2 determines that the section corresponding to the road ID R102 is not congested. Therefore, the information compression unit 122 deletes the traveling speed information of the other vehicle data related to R102 and includes only the road ID in the frame.
  • FIG. 11 is a flowchart of the inter-vehicle communication process according to the present embodiment.
  • the terminal device 150 of each vehicle receives the other vehicle data transmitted from the other vehicle (S10). Based on the received other vehicle data and own vehicle data, the traffic jam judgment unit 120 judges whether there is traffic jam by road ID (S12). This process will be described later with reference to FIG.
  • the information compressing unit 122 deletes the associated traveling speed information for the road ID determined by the traffic jam determining unit 120 as not being jammed from the frame including the other vehicle data and the host vehicle data. Then, broadcast transmission is performed by the transmission unit 124 (S14). If it is determined by this process that there is no traffic jam, only the road ID is transmitted as the vehicle data, so that communication traffic is reduced.
  • FIG. 12 is a flowchart of the traffic jam determination process in the traffic jam determination unit 120.
  • the traffic jam determination unit 120 selects one of the road IDs included in the received other vehicle data and the own vehicle data (S20).
  • the traffic congestion determining unit 120 adds a predetermined traveling speed (S22). This step may not be performed when there is one other vehicle data having the road ID selected in S20.
  • the traffic jam judgment unit 120 receives other vehicle data from a plurality of vehicles traveling on the road corresponding to the selected road ID, that is, whether there are a plurality of other vehicle data having the road ID selected in S20. It is determined whether or not (S24). When other vehicle data is received from a plurality of vehicles (Y in S24), statistical processing of the traveling speed of all the vehicles is performed (S26). For example, an average speed is calculated or a median speed is selected.
  • the traffic jam judgment unit 120 determines whether or not the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value (S28). When the statistical process of S26 is performed, the traffic jam determination unit 120 determines whether or not the travel speed after the statistical process is equal to or less than a predetermined value. If the traveling speed is greater than the predetermined value (N in S28), the traffic jam determination unit 120 determines that the section corresponding to the road ID is flowing smoothly (S36).
  • the traffic jam determination unit 120 determines whether or not the received other vehicle data is only for one vehicle (S30). In the case of only one vehicle (Y in S30), the determination of traffic congestion in the corresponding section is handled as reference information (S34). In the case of the reference information, for example, the display control unit 138 may change the display mode from normal, for example, the red arrow indicating the traffic jam on the map of the display 140 may be a dotted line, or the traffic jam may be displayed on the map. You may not make it display to the driver without displaying.
  • Step S30 is, for example, a situation where one vehicle is stopped due to a break or a failure in the section corresponding to the road ID, or a situation where the vehicle is traveling at a low speed for some reason. Is to eliminate.
  • the traffic jam judgment unit 120 determines whether or not similar data is received from a predetermined number of vehicles (S32). In other words, it is determined whether or not the traveling speed before the statistical processing in S26 falls within a predetermined fluctuation range.
  • This fluctuation range is based on the threshold for judging traffic congestion, such as 5 km / h for general roads judged to be jammed at 20 km / h or less, and 10 km / h for expressways judged to be jammed at 40 km / h or less.
  • the predetermined number is set to the lower limit value of the vehicle that should be determined as a traffic jam. This step is performed in order not to judge a situation where, for example, several vehicles are traveling at a low speed as a traffic jam.
  • the traffic jam judgment unit 120 judges that the section corresponding to the road ID is flowing smoothly (S36).
  • the traffic jam determination unit 120 determines that the section corresponding to the road ID is traffic jam (S38).
  • the traffic jam judgment unit 120 judges whether or not traffic jam judgment has been performed for all the road IDs (S40). If there is a road ID for which no traffic jam has been determined (N in S40), the process returns to S20. When the determination is completed for all road IDs (Y in S40), this flow ends.
  • the present embodiment it is possible to determine the presence or absence of traffic congestion only by inter-vehicle communication even in a place where no roadside device is installed. Therefore, it is possible to reduce the installation cost of the roadside machine and to make the judgment of traffic jam in real time.
  • the vehicle data is transferred between vehicles by the multi-hop method, it is possible to receive information on other vehicles existing far from the host vehicle. This makes it possible to determine traffic jams over a wide range.
  • the transmission data amount between vehicles is compressed by removing the traveling speed information of the vehicle that travels in the section determined not to be congested, thereby reducing communication traffic and using the frequency. Efficiency is improved. Further, since the road ID is also transmitted for a section determined not to be congested, a case where there is no vehicle traveling in the section is distinguished from a case where a vehicle exists but is not congested. be able to.
  • a terminal device mounted on a vehicle to perform inter-vehicle communication A map data storage unit that holds map data in which road IDs as identification information are assigned to at least some roads set in advance;
  • a traffic jam judgment unit that receives vehicle data including the road ID and the running speed of the vehicle from a vehicle running in the zone, and judges whether or not the zone corresponding to each road ID is jammed;
  • a transmission unit that configures and transmits a frame that combines the received vehicle data of the other vehicle and the vehicle data of the host vehicle;
  • a terminal device comprising: According to this aspect, by using the road ID assigned to the section set on the map data, it is possible to determine the presence or absence of traffic on the corresponding road for each road ID.
  • the traffic jam is determined based on the traveling speed of the vehicle.
  • the traffic jam may be determined based on the density of the vehicle.
  • the traffic jam judgment unit calculates the vehicle density in the section corresponding to the road ID, that is, the number of vehicles per unit distance.
  • the vehicle density can be calculated by (number of other vehicle data having the same road ID) / (actual distance of a section corresponding to the road ID).
  • the traffic jam judging unit judges that the section corresponding to the road ID is jammed when the vehicle density is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • the threshold value of the vehicle density may be a fixed value determined in consideration of the average distance of the section to which the road ID is allocated, or may be a fluctuation value according to the actual distance of the section corresponding to the road ID. May be.
  • the terminal device when the terminal device according to the above-described embodiment is not sufficiently widespread, only the data of some vehicles are communicated between vehicles, and thus the vehicle density cannot be calculated accurately. Therefore, even if the terminal device is configured to be able to add traffic judgment based on speed to the default setting, and traffic congestion judgment based on vehicle density can be added by changing the settings or upgrading the software when the terminal device is widely used. Good.
  • communication traffic between vehicles can be reduced in a terminal device that determines the presence or absence of traffic congestion based on vehicle-to-vehicle communication.
  • 102 RF section 104 modulation / demodulation section, 114 vehicle speed calculation section, 120 traffic jam judgment section, 122 information compression section, 124 transmission section, 130 navigation section, 134 map data storage section, 136 position acquisition section, 138 display control section, 140 display, 150 terminal device.

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Abstract

　地図データ記憶部１３４は、少なくとも一部の道路について予め設定された区間ごとに識別情報としての道路ＩＤが割り振られている地図データを保持する。渋滞判断部１２０は、道路ＩＤごとに対応する区間が渋滞しているか否かを判断する。送信部１２４は、道路上の各区間を走行する車両から、道路ＩＤおよび車両の走行速度を含む車両データをブロードキャスト送信する。このとき、送信部１２４は、受信した他車両の車両データと、自車両の車両データとを合わせたフレームを構成する。情報圧縮部１２２は、渋滞判断部１２０により渋滞していないと判断された区間について、フレームから走行速度を除くことでデータ量を圧縮する。

Description

端末装置
　本発明は、車載の端末装置において渋滞の有無を判断する技術に関する。
　交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）のように車車間通信によって渋滞予測を行うシステムが構築されようとしている。車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。
　特許文献１には、車車間通信装置において、最も近い交差点および進行方向が同じである周囲車両を自車両と同じ車群と定義し、車群の代表車両における送信周期を短くするとともに、代表車両以外の車両における送信周期を長くすることが開示されている。これにより、車群を構成する車両間における通信トラフィックの増加が抑制される。
特開２００９－１８８５２７号公報
　車車間通信を採用した場合、交通状況によっては各車載器が数十台～数百台分の他車情報を受け取る可能性があり、通信トラフィックが膨大になってしまう。そこで、各車載器での渋滞判断に有用な情報のみを残し不要なデータを間引くことで、送信データ量を削減することが求められる。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断するのに適した端末装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様は、車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、少なくとも一部の道路について予め設定された区間ごとに識別情報としての道路ＩＤが割り振られている地図データを参照して、走行中の道路ＩＤおよび走行速度を含む自車両の車両データを送信する。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断する端末装置において、車車間の通信トラフィックを軽減することができる。
車車間通信および路車間通信を行う通信システムの構成を示す図である。 基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）－（ｄ）は、通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 サブフレームの構成を示す図である。 図５（ａ）－（ｂ）は、通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。 車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。 道路ＩＤが付与された地図データの一例を示す図である。 本実施形態に係る端末装置の構成を示す図である。 車車間通信で送受信されるフレームの基本構成を示す図である。 （ａ）～（ｄ）は、情報圧縮部１２２によって送信フレームのデータが圧縮される例を示す図である。 本実施形態に係る車車間通信プロセスのフローチャートである。 渋滞判断部における渋滞判断プロセスのフローチャートである。
　本発明について説明する前に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムについて説明する。
　この通信システムでは、車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。また、路車間通信として、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
　制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。また、車車間通信を実行している端末装置が存在するエリアは、主として３種類に分類される。
　ひとつは、基地局装置の周囲に形成されるエリア（以下、「第１エリア」という）であり、もうひとつは、第１エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア」という）であり、さらに別のひとつは、第２エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア外」という）である。ここで、第１エリアと第２エリアでは、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信可能であるのに対して、第２エリア外では、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信できない。また、第１エリアは、第２エリアよりも、交差点の中心に近くなるように形成されている。第１エリアに存在する車両は、交差点の近くに存在している車両であるので、当該車両に搭載された端末装置からのパケット信号は、衝突事故の抑制の点から重要な情報といえる。
　このようなエリアの規定に対応して、車車間通信のための期間（以下、「車車送信期間」という）は、優先期間、一般期間の時間分割多重によって形成されている。優先期間は、第１エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、優先期間を形成している複数のスロットのうちのいずれかにおいて、端末装置はパケット信号を送信する。また、一般期間は、第２エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、端末装置は、一般期間においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。なお、第２エリア外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。ここで、車両に搭載された端末装置が、どのエリアに存在するかを判定する。
　図１は、上記のような通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、第１エリア２１０は、基地局装置１０の周囲に形成され、第２エリア２１２は、第１エリア２１０の外側に形成され、第２エリア外２１４は、第２エリア２１２の外側に形成されている。
　図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。
　通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、路車送信期間に関する情報等が含まれた制御情報をパケット信号に格納する。また、基地局装置１０は、所定のデータもパケット信号に格納する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。
　端末装置が、基地局装置１０からのパケット信号を受信したときの受信状況に応じて、通信システム１００の周囲に第１エリア２１０および第２エリア２１２が形成される。図示のごとく、基地局装置１０の近くに、受信状況が比較的よい領域として、第１エリア２１０が形成される。第１エリア２１０は、交差点の中心部分の近くに形成されるともいえる。一方、第１エリア２１０の外側に、受信状況が第１エリア２１０よりも悪化している領域として、第２エリア２１２が形成される。さらに、第２エリア２１２の外側に、受信状況が第２エリア２１２よりもさらに悪化している領域として、第２エリア外２１４が形成されている。なお、受信状況として、パケット信号の誤り率、受信電力が使用される。
　複数の端末装置は、基地局装置１０によって報知されたパケット信号を受信し、受信したパケット信号の受信状況をもとに、第１エリア２１０、第２エリア２１２、第２エリア外２１４のいずれに存在するかを推定する。第１エリア２１０あるいは第２エリア２１２に存在すると推定した場合、端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、各基地局装置１０によって設定されている路車送信期間を認識し、パケット信号の送信のために、車車送信期間を特定する。具体的には、第１エリア２１０に存在する場合には、優先期間が特定され、第２エリア２１２に存在する場合には、一般期間が特定される。さらに、端末装置は、優先期間においてＴＤＭＡを実行し、一般期間においてＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。
　なお、端末装置は、次のフレームにおいても、相対的なタイミングが同一のサブフレームを選択する。特に、優先期間において、端末装置は、次のフレームにおいて、相対的なタイミングが同一のスロットを選択する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、第２エリア外２１４に存在していると推定した場合、端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。
　図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ネットワーク通信部８０を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ　Ｎｏｉｓｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
　ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
　変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
　処理部２６は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。処理部２６は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、処理部２６は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、処理部２６は、復調結果から制御情報を検出してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。その際の処理部２６の処理の詳細は後述する。
　図３（ａ）－（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１０である場合、１０ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
　図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。
　図４は、サブフレームの構成を示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間および一般期間が図３（ｂ）等の車車送信期間に相当する。なお、サブフレームに路車送信期間が含まれない場合、サブフレームは、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間では、複数のスロットが時間分割多重されている。このような構成によって、複数のスロットを少なくとも含んだフレームが繰り返されている。図２に戻る。
　処理部２６は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。ここでは、復調結果として、パケット信号に格納されるＭＡＣフレームの構成を説明する。なお、処理部２６に入力されるＭＡＣフレームと、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームとは、同様の構成を有する。図５（ａ）－（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＲＳＵコントロールヘッダ」、「アプリケーションデータ」、「ＣＲＣ」を配置する。ＲＳＵコントロールヘッダが、前述の制御情報に相当する。アプリケーションデータには、事故情報等の端末装置へ通知すべきデータが格納される。
　図５（ｂ）は、ＲＳＵコントロールヘッダのフォーマットを示す。ＲＳＵコントロールヘッダは、先頭から順に、「基本情報」、「タイマ値」、「転送回数」、「サブフレーム数」、「フレーム周期」、「使用サブフレーム番号」、「開始タイミング＆時間長」を配置する。なお、ＲＳＵコントロールヘッダの構成は、図５（ｂ）に限定されず、一部の要素が除外されてもよく、別の要素が含まれてもよい。転送回数は、基地局装置１０から送信された制御情報、特にＲＳＵコントロールヘッダの内容が、図示しない端末装置によって転送された回数を示す。ここで、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、本基地局装置１０に相当し、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、他の基地局装置１０に相当する。これは、以下の説明においても共通である。
　処理部２６から出力されるＭＡＣフレームは、転送回数を「０」に設定される。また、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、転送回数は、「０」以上に設定されている。サブフレーム数は、ひとつのフレームを形成しているサブフレーム数を示す。フレーム周期は、フレームの周期を示し、前述のごとく、例えば「１００ｍｓｅｃ」に設定される。使用サブフレーム番号は、基地局装置１０が車車送信期間を設定しているサブフレームの番号である。図３（ａ）のごとく、フレームの先頭においてサブフレーム番号が「１」に設定される。開始タイミング＆時間長では、サブフレームの先頭とした路車送信期間の開始タイミングと、路車送信期間の時間長が示される。図２に戻る。
　ここでは、路車送信期間を設定すべきサブフレームの選択手順を説明する。処理部２６が、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成する処理を説明する。処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「０」に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から直接送信されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。処理部２６は、既に特定したサブフレームの先頭に配置されたパケット信号の受信電力を測定する。これは、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定することに相当する。
　処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「１」以上に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から送信された後に端末装置によって転送されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。なお、端末装置は、他の基地局装置１０からのパケット信号を端末装置が受信したときのサブフレーム番号を転送している。
　処理部２６は、これらのパケット信号の受信電力も測定する。また、処理部２６は、取得した受信信号が、当該パケット信号にて制御情報を転送された他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力であると推定する。処理部２６は、路車送信期間を設定すべきサブフレームを特定する。具体的には、処理部２６は、「未使用」のサブフレームが存在するかを確認する。存在する場合、処理部２６は、「未使用」のサブフレームのうちのいずれかを選択する。ここで、複数のサブフレームが未使用である場合、処理部２６は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、処理部２６は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定する。
　処理部２６は、特定したサブフレーム番号のサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。処理部２６は、パケット信号に格納すべきＭＡＣフレームを生成する。その際、路車送信期間の設定に応じて、処理部２６は、ＭＡＣフレームのＲＳＵコントロールヘッダの値を決定する。これは、フレームの構成に関する制御情報に相当する。処理部２６は、ネットワーク通信部８０を介して所定の情報を取得し、所定の情報をアプリケーションデータに含める。ここで、ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。ここで、パケット信号には、制御情報と、本基地局装置１０を識別するための識別情報とが含まれている。本基地局装置１０を識別するための識別情報は、図５（ａ）のＭＡＣヘッダに含まれている。
　処理部２６は、端末装置から受信したパケット信号の中に、故障している他の基地局装置１０に関する情報（以下、「故障情報」という）が含まれている場合、故障情報をネットワーク通信部８０に出力する。ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２を介して、図示しない管理センタへ故障情報を通知する。つまり、管理センタへ故障の発見を通知する。なお、推定結果は、パケット信号に含まれて、処理部２６、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されてもよい。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
　この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
　図６は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、推定部７２、記憶部７４、測位部７６を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、選択部９２、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
　変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、優先期間と一般期間とを時間多重したサブフレームが規定されており、サブフレーム内に路車送信期間が時間多重されていることもある。路車送信期間は、基地局装置１０からパケット信号を報知可能な期間である。ここで、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。パケット信号には、当該パケット信号の報知元になる基地局装置１０を識別するための識別情報が含まれている。優先期間とは、基地局装置１０の周囲に形成された第１エリア２１０に存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。優先期間に複数のスロットが含まれている。一般期間とは、第１エリア２１０の外側に形成された第２エリアに存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。また、複数のサブフレームを時間多重したフレームが規定されている。
　抽出部６６は、基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定する。抽出部６６は、測定した受信電力をもとに、第１エリア２１０に存在しているか、第２エリア２１２に存在しているか、第２エリア外２１４に存在しているかを推定する。例えば、抽出部６６は、エリア判定用第１しきい値とエリア判定用第２しきい値とを記憶する。ここで、エリア判定用第１しきい値は、エリア判定用第２しきい値よりも大きくなるように規定されている。受信電力がエリア判定用第１しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第１しきい値以下であり、エリア判定用第２しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第２しきい値以下であれば、抽出部６６は、第２エリア２１２外に存在すると決定する。なお、抽出部６６は、受信電力の代わりに、誤り率を使用してもよく、受信電力と誤り率との組合せを使用してもよい。
　抽出部６６は、推定結果をもとに、優先期間、一般期間、フレームの構成と無関係のタイミングのいずれかを送信期間として決定する。具体的に説明すると、抽出部６６は、第２エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していることを推定すると、一般期間を選択する。抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していることを推定すると、優先期間を選択する。
　抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。また、抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、ＲＳＵコントロールヘッダの内容とをもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述の処理部２６と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。また、抽出部６６は、ＲＳＵコントロールヘッダの内容をもとに、路車送信期間を特定する。
　抽出部６６は、優先期間を選択した場合、優先期間に関する情報を選択部９２へ出力する。抽出部６６は、一般期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。選択部９２は、抽出部６６から、優先期間に関する情報を受けつける。また、選択部９２は、優先期間に含まれた複数のスロットから、いずれかのスロットを選択し、選択したスロットを送信タイミングとして決定する。ここで、スロットを選択するために、受信電力を使用してもよい。例えば、受信電力の小さいスロットが選択される。選択部９２は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
　キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、一般期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、一般期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
　測位部７６は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。測位部７６は、存在位置等を生成部６４へ出力する。
　生成部６４は、測位部７６から存在位置等を受けつける。生成部６４は、図５（ａ）－（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、存在位置をアプリケーションデータに格納する。また、生成部６４は、抽出部６６から、識別情報を受けつけ、最も新しく受けつけた識別情報もアプリケーションデータに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、選択部９２またはキャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
　転送決定部９０は、ＲＳＵコントロールヘッダの転送を制御する。前述の抽出部６６は、基地局装置１０が情報源とされるパケット信号から、ＲＳＵコントロールヘッダを抽出する。前述のごとく、パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、転送回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、転送回数が「１以上」の値に設定されている。ここで、使用サブフレーム番号は、端末装置１４によって転送される場合に変更されないので、使用サブフレーム番号を参照することによって、情報源となる基地局装置１０にて使用されるサブフレームが特定される。
　転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送回数に関する情報を取得する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数を順次取得し、その後、他のサブフレーム番号に対応した転送回数に対しても同様の処理を実行する。さらに、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、当該基地局装置１０に関連した転送回数に関する情報の中から、少ない方の転送回数、例えば最小の転送回数の値を取得する。つまり、転送回数取得部１１０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数の最小値、サブフレーム番号「２」に対応した転送回数の最小値等をそれぞれ取得する。
　転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、ＲＳＵコントロールヘッダ、つまり制御情報の抽出回数を計測する。また、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送決定部９０において取得した転送回数の値が含まれた制御情報の抽出回数を選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、ひとつのサブフレーム番号に対して、転送回数ごとに制御情報の抽出回数を計測する。その結果、例えば、サブフレーム番号「１」に対して、転送回数「０」回の制御情報の抽出回数が「０」回になり、転送回数「１」回の制御情報の抽出回数が「４」回になり、転送回数「２」回の制御情報の抽出回数が「６」回になる。また、取得した転送回数が「１」回であれば、転送決定部９０は、この転送回数が含まれた制御情報の抽出回数「４」を選択する。
　転送決定部９０は、サブフレーム番号、転送回数、抽出回数を対応付けて記憶する。また、転送決定部９０は、転送回数や抽出回数が更新された場合に、記憶内容を更新する。転送決定部９０は、各基地局装置１０に対する転送回数と抽出回数を取得する。転送決定部９０は、これらの転送回数と抽出回数をもとに、少なくともひとつの基地局装置１０に対応した制御情報を、転送すべき制御情報として選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、複数の基地局装置１０に対して転送回数を比較した後に、抽出回数を比較する。つまり、転送回数が少ない方の制御情報、例えば、最小の転送回数を有した制御情報を選択した後に、選択した制御情報の中から、抽出回数が多い方の制御情報、最大の抽出回数を有した制御情報が選択される。
　このように、最小の転送回数を有した制御情報であって、かつ当該転送回数に対応した最大の抽出回数を有した制御情報が、転送決定部９０によって選択される。転送回数が少ないほど、情報源となる基地局装置１０の近くにおいて、制御情報が受信されているといえる。また、抽出回数が多いほど、無線環境の変動が少ない状況において、制御情報が受信されているといえる。そのため、前述の状況を満たすような制御情報を選択することによって、端末装置１４は、なるべく近くに設置された基地局装置１０からの制御情報を選択しているといえる。
　転送決定部９０は、選択した制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するように、生成部６４に指示する。転送決定部９０は、制御情報をＲＳＵコントロールヘッダに格納させる際に、転送回数に関する情報における転送回数を増加させる。生成部６４は、このような指示に応じて、転送決定部９０において選択された制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するとともに、その際に転送回数を増加させる。
　記憶部７４は、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６において受信すべきパケット信号を報知可能な基地局装置１０の位置情報を記憶する。基地局装置１０は、複数設置されているので、記憶部７４は、複数の位置情報を記憶する。位置情報は、道路地図に対応付けられるように、緯度と経度とによって示されている。また、位置情報は、デジタルデータとして示されているので、記憶部７４は、デジタルデータを記憶可能なハードディスク等の記憶媒体として構成されている。ここでは、説明を簡易にするために、位置情報は、予め記憶部７４に記憶されているものとする。例えば、端末装置１４の購入時にプリセットされている。
　推定部７２は、測位部７６から、測位された存在位置を順次受けつける。推定部７２は、記憶部７４に記憶された位置情報を中心にして所定の半径を有した円形の領域を想定する。このような領域は、例えば、図１の第１エリア２１０や第２エリア２１２に相当するが、ここでは、第２エリアに相当する。円形の領域は、複数の基地局装置１０のそれぞれに対して想定される。推定部７２は、連続して受けつけた存在位置が、円形の領域の外部から内部へ進入したことを検出することによって、当該円形の領域の中心に設置された基地局装置１０の周辺に存在することを検出する。また、推定部７２は、円形の領域内に存在している間に、基地局装置１０からのパケット信号を受信するかを検出する。パケット信号を受信した場合、推定部７２は、基地局装置１０が正常に動作していると推定する。一方、パケット信号を受信しなかった場合、推定部７２は、基地局装置１０の故障を推定する。推定部７２は、故障を推定した場合、生成部６４と通知部７０へその旨を出力する。
　生成部６４は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、故障の推定結果をアプリケーションデータに格納する。その結果、故障の推定結果は、車車送信期間において報知される。通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部７０は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、推定した結果も運転者に対して通知する。通知がモニタを介してなされる場合、通知部７０は、故障している基地局装置１０が設置されている部分の表示色を赤色に表示する。また、通知部７０は、基地局装置１０が故障している旨をスピーカから出力してもよい。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。
　続いて、本発明の一実施形態に係る車車間通信による渋滞判断技術について説明する。本実施形態では、車車間通信のみに基づき、各車両の端末装置で渋滞の有無を判断することができる。したがって、基地局装置の設置されていない場所でも渋滞予測をすることが可能になる。
　なお、以下の説明における「渋滞」とは、予め設定された台数以上の車両が比較的長時間にわたり停止している状態および低速で走行している状態を指しており、必ずしも警視庁や道路管理者等における渋滞の定義と同様である必要はない。
　本実施形態では、各車両に搭載された端末装置が他車両からの情報を受信して渋滞の判断を行う。この判断のために、地図データに付与された「道路ＩＤ」を利用する。
　図７は、道路ＩＤが付与された地図画像の一例を示す。図７は、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示される地図画像の一部であるＴ字路を示しており、交差点を分割点として、図中の上方に延びる道路には道路ＩＤ　Ｒ１００が、下方に延びる道路には道路ＩＤ　Ｒ１０１が、右方に延びる道路には道路ＩＤ　Ｒ１０２がそれぞれ付与されている。このような道路ＩＤは、車載の端末装置に地図データとともに記憶される。図７では、道路ＩＤ　Ｒ１００に対応する道路上を車両ＣＡＲ１が走行し、Ｒ１０１に対応する道路上を車両ＣＡＲ２が走行し、Ｒ１０２に対応する道路上を車両ＣＡＲ３が走行している。以下の説明では、Ｒ１００～Ｒ１０２以外にも多数の道路ＩＤが地図データに付与されているものとする。
　道路ＩＤは、例えば交差点で区切られる区間ごとに、または予め定められた距離で区切られる区間ごとに一つずつ付与される。分割点となる交差点の規模は、国道や県道などの主要道路同士が交わるような大規模の交差点としてもよいし、より小規模の交差点としてもよい。道路ＩＤが付与される区間の分割点は、交差点以外にも、その箇所を起点として所定台数以上の車両が停車する可能性が高いと考えられる地点、すなわち渋滞が発生しやすいと考えられる地点に設定してもよい。例えば、所定値以上の収容台数を有する店舗や事業所の駐車場の入口に設定してもよい。また、道路ＩＤは、地図データ内の全ての道路に対して与えられなくてもよい。例えば、所定の幅員以上の道路や、単位時間当たりの通過台数が所定値以上の道路のみに道路ＩＤが与えられてもよい。
　道路ＩＤを付与する区間は、人手による作業で決定してもよいし、または特定の条件を設定して所与の地図データ上で自動的に設定してもよい。ドライバーに詳細な渋滞情報を伝えるとともに区間が不必要に細分化されないように、道路ＩＤが与えられる区間の長さは、経験側、実験、または交通工学などに基づき定められることが好ましい。
　道路ＩＤの記号は、例えば連続番号であってもよいし、特定範囲の地図番号とその範囲内での連続番号の組合せであってもよい。道路ＩＤは、何らかの形式に従った記号列であれば、これらに限られない。また、道路ＩＤは地図上に表示されてもされなくてもよい。
　上記のような道路ＩＤの設定された地図データを用いることで、従来よりもきめ細かな区間での渋滞予測を行い、ドライバーに情報提供することが可能になる。
　図８は、本実施形態に係る端末装置１５０の構成を示す。この構成についても、各機能ブロックは、ハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できる。
　ＲＦ部１０２および変復調部１０４は、上記の端末装置１４に関して説明したのと同様の機能を有する。
　渋滞表示処理部１６０は、車両が走行する道路区間に予め割り当てられている道路ＩＤと車両の走行速度とを少なくとも含む車両データを他車両から受け取り、渋滞の有無を判断し、ディスプレイ１４０の画面上に表示する。渋滞表示処理部１６０は、車速算出部１１４、渋滞判断部１２０、情報圧縮部１２２、送信部１２４およびナビゲーション部１３０を含む。
　車速算出部１１４は、端末装置１５０の搭載された車両（図示せず）の走行速度を求める。走行速度は、車両に取り付けられた周知の車速センサからの情報を利用して求めてもよいし、または、ＧＰＳから取得される自車両位置座標の所定期間内の移動距離から車速を算出してもよい。
　渋滞判断部１２０は、車車間通信において受信した他車両の車両データ（以下「他車両データ」と呼ぶ）および自車両の車両データ（以下「自車両データ」と呼ぶ）に基づき、自車両の前方や周辺の道路における渋滞の有無を判断する。渋滞判断部１２０は、基本的に、他車両データおよび自車両データに含まれる道路ＩＤごとに関連する走行速度を参照し、この走行速度が所定速度以下であるときに、道路ＩＤに対応する区間が渋滞していると判断する。この所定速度は、道路の種類に応じて変更してもよい（例えば、一般道路では２０ｋｍ／ｈ、高速道路では４０ｋｍ／ｈなど）。
　渋滞判断部１２０は、同一の道路ＩＤを含む複数の他車両データを受け取った場合には、走行速度の統計処理を行って道路ＩＤごとに一つの走行速度を求めて渋滞の判断を行うことが好ましい。統計処理は、例えば走行速度の平均値や中央値を求めるものであってもよい。同じ区間を走行する車両でも、速度の速い車両や遅い車両、赤信号で停止している車両など走行速度は様々であるので、このような統計処理を行うことで、正確な渋滞の有無の判断を行うことができる。
　送信部１２４は、自車両データおよび受信した全てのまたは一部の他車両データを含めた送信フレームを作成する。自車両データには、自車両が走行する区間の道路ＩＤおよび自車両の走行速度が含まれる（図９を参照）。自車両が走行する区間の道路ＩＤは、後述する地図データ記憶部１３４に記憶された地図データ上に、位置取得部１３６で取得される自車両の位置を重ね合わせることで、求めることができる。
　送信部１２４が上記の送信フレームを作成するとき、情報圧縮部１２２は、渋滞判断に不要である情報を削除して送信フレームのデータ量を圧縮する。これによって、車車間での通信トラフィックが軽減される。
　より具体的には、情報圧縮部１２２は、渋滞判断部１２０から道路ＩＤごとの渋滞判断結果を受け取る。そして、送信フレームから、渋滞でないと判断された道路ＩＤに関連する走行速度を削除する。つまり、渋滞でないと判断された道路ＩＤに対応する区間を走行する車両の自車両データまたは他車両データにおいては、道路ＩＤのみしか送信されないことになる。このように、渋滞でないと判断された場合も道路ＩＤを送信するのは、以下の理由による。すなわち、渋滞でないと判断された区間について何の情報も送信しないと、各車両の端末装置は、その区間を走行する車両がないために情報が送られてこないのか、あるいは渋滞が発生していないために情報が送られてこないのかを区別できない。道路ＩＤを送信することで、対応する区間に渋滞が発生していないことを明確に伝達できる。同時に、一部の区間について道路ＩＤのみを送信することで、送受信される情報量が削減でき、通信トラフィックを軽減することができる。
　送信部１２４は、情報圧縮部１２２によって圧縮された送信フレームを含むパケットを、周知の無線ＬＡＮ（Local Area Network）によって不特定多数の車両の端末装置にブロードキャスト送信する。
　このように、各車両の端末装置は、他車両から受信した他車両データと自車両データに基づき、道路ＩＤごとに渋滞の有無を判断し、不要な情報を除去した上で、自車両データと他車両データをブロードキャスト送信する。車両データはマルチホップ方式で送信されるため、一台の端末装置の送信範囲を超えた位置に存在する車両にも、車両データを伝達することができる。このとき、ホップ上限回数を設定しておけば、車車間通信の車両データ量が増え続けることはない。
　なお、渋滞判断部１２０は、受信した他車両データに走行速度情報が含まれていないとき（すなわち、道路ＩＤのみであるとき）には、予め定められた走行速度を割り当てて、上述した統計処理を実施するようにしてもよい。走行速度情報が含まれていない車両データとは、渋滞でないと判断された車両のものであるから、割り当てる走行速度として、渋滞を判断するときの上述の所定速度（例えば、一般道路では２０ｋｍ／ｈ、高速道路では４０ｋｍ／ｈ）またはそれより大きな値が選択される。
　また、送信部１２４は、複数の他車両から受信した同一の道路ＩＤを有する他車両データを一つに統合することが好ましい。他車両データが道路ＩＤのみを有する場合は、単に一つの道路ＩＤを送信フレームに含めればよい。他車両データが道路ＩＤと走行速度とを有する場合は、一つの道路ＩＤと、走行速度の統計処理後の値（例えば平均値、中央値）とを送信フレームに含めればよい。これにより、送信フレームのデータ量をさらに削減することができる。したがって、車車間の通信トラフィックが軽減される。
　ナビゲーション部１３０は、ディスプレイ１４０にナビゲーション画面を表示する。ナビゲーション部１３０は、地図データ記憶部１３４、位置取得部１３６および表示制御部１３８を含む。
　地図データ記憶部１３４は、ナビゲーション表示および渋滞情報表示の際に使用される地図データを記憶する。地図データは、無線ＬＡＮで接続される外部サーバによりプッシュ更新されてもよい。さらに、地図データ記憶部１３４は、予め割り振られている道路ＩＤのデータも記憶する。
　位置取得部１３６は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、自車両の現在位置を取得する。ＧＰＳは周知の技術であるので、詳細な説明を省略する。なお、ＧＰＳの代わりに、無線通信に基づき位置を特定するなど他の既存技術を用いて現在位置を取得してもよい。取得された自車両の現在位置と地図データとを突き合わせることで、情報圧縮部１２２および送信部１２４は、自車両の走行する区間の道路ＩＤを知ることができる。
　表示制御部１３８は、地図データに基づきディスプレイ１４０上に自車両周辺の所定範囲の地図画像を表示する。さらに、表示制御部１３８は、渋滞判断部１２０による道路ＩＤごとの渋滞判断結果および地図データ記憶部１３４に記憶されている道路ＩＤデータに基づき、渋滞情報を表示する。例えば、表示制御部１３８は、自車両の進む方向の道路について、渋滞判断部１２０により渋滞と判断された道路ＩＤに対応する道路に、渋滞であることを示す標示を付与してもよい。この標示は、渋滞している道路に「×」、それ以外の道路に「○」といった記号でもよいし、道路ＩＤに対応する区間の全体にわたって延びる赤色の線や矢印などであってもよい。
　なお、本実施形態に係る端末装置１５０は、ＲＦ部や変復調部などを共有することで、図６で説明した端末装置１４と一体的に構成されてもよいし、あるいは別個のものとして構成されてもよい。
　図９は、車車間通信で送受信されるフレームの基本構成を示す。図示するように、このフレームには、自車両データの他、自車両の周辺に存在する他車両から受信した他車両データが含まれる。このフレームを含むパケットはマルチホップ方式で車車間送信されるので、送信範囲外にいる車両（例えば、自車両の後方遠方を走行する車両）にも自車両の車両データを届けることができる。自車両データおよび他車両データは、各車両が走行中の区間の道路ＩＤと走行速度をそれぞれ含む。
　なお、上記フレームには、車両の進行方向や、走行速度の有無を示すフラグなどを含めてもよい。
　車車間通信は、基地局装置１０の設置されている場所では、図３で説明した車車送信期間内に実行されてもよい。基地局装置１０の設置されていない場所では、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Local Area Network）における、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれるアクセス制御機能を使用して実行されてもよい。
　図１０（ａ）～（ｄ）は、情報圧縮部１２２によって送信フレームのデータが圧縮される例を示す。本実施形態では、フレームデータの圧縮は、送信車両側で行ってもよいし、受信車両側で行ってもよい。
　図１０（ａ）は、圧縮されていないフレームの一例を示す。図１０（ａ）では、自車両データおよび他車両データのいずれも渋滞（２０ｋｍ／ｈ以下）と判断されるので、情報圧縮部１２２による走行速度の削除は行われない。
　図１０（ｂ）は、送信車両側で圧縮が行われる例を示す。図７を参照して、道路ＩＤ　Ｒ１０２で示される区間上を、車両ＣＡＲ３が６０ｋｍ／ｈで走行していたとする。この場合、車両ＣＡＲ３に搭載された端末装置の渋滞判断部１２０は、道路ＩＤ　Ｒ１０２に対応する区間が渋滞していないと判断する。そのため、情報圧縮部１２２は、自車両データの走行速度情報を削除して、道路ＩＤのみをフレームに含めるようにする。
　図１０（ｃ）、（ｄ）は、受信車両側で圧縮が行われる例を示す。図７を参照して、図１０（ｃ）は、道路ＩＤ　Ｒ１０１で示される区間上を走行する車両ＣＡＲ２が、道路ＩＤ　Ｒ１０２で示される区間上を走行する車両ＣＡＲ３から受信したフレームを示し、図１０（ｄ）は、車両ＣＡＲ２によって送信されるフレームを示している。この場合、車両ＣＡＲ２に搭載された端末装置の渋滞判断部１２０は、道路ＩＤ　Ｒ１０２に対応する区間が渋滞していないと判断する。そのため、情報圧縮部１２２は、Ｒ１０２に関連する他車両データの走行速度情報を削除して、道路ＩＤのみをフレームに含めるようにする。
　図１１は、本実施形態に係る車車間通信プロセスのフローチャートである。
　各車両の端末装置１５０は、他車両から送信される他車両データを受信する（Ｓ１０）。渋滞判断部１２０は、受信した他車両データおよび自車両データに基づき、道路ＩＤ別に渋滞の有無を判断する（Ｓ１２）。この処理は、図１２を参照して後述する。情報圧縮部１２２は、他車両データと自車両データを含んだフレームから、渋滞判断部１２０により渋滞でないと判断された道路ＩＤについては、関連する走行速度情報を削除する。そして、送信部１２４によりブロードキャスト送信される（Ｓ１４）。この処理により、渋滞でないと判断された場合、車両データとして道路ＩＤのみが送信されるので、通信トラフィックが軽減される。
　図１２は、渋滞判断部１２０における渋滞判断プロセスのフローチャートである。
　まず、渋滞判断部１２０は、受信した複数の他車両データおよび自車両データに含まれる道路ＩＤのうち、いずれか一つを選択する（Ｓ２０）。選択した道路ＩＤが走行速度情報を伴っていない場合、すなわち対応する区間が渋滞していない場合、渋滞判断部１２０は予め定められた走行速度を付加する（Ｓ２２）。なお、このステップは、Ｓ２０で選択された道路ＩＤを有する他車両データが一つの場合には行わなくてよい。
　続いて、渋滞判断部１２０は、Ｓ２０で選択された道路ＩＤを有する他車両データが複数存在しているか、すなわち選択した道路ＩＤに対応する道路上を走行する複数の車両から他車両データを受け取ったか否かを判定する（Ｓ２４）。複数の車両から他車両データを受け取っている場合（Ｓ２４のＹ）、全車両の走行速度の統計処理を行う（Ｓ２６）。例えば、平均速度を算出したり、速度の中央値を選択したりする。
　選択された道路ＩＤを有する他車両データが一つのみの場合（Ｓ２４のＮ）、渋滞判断部１２０はその車両の走行速度が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ２８）。Ｓ２６の統計処理が行われた場合には、渋滞判断部１２０は統計処理後の走行速度が所定値以下であるか否かを判定する。走行速度が所定値より大きければ（Ｓ２８のＮ）、渋滞判断部１２０は、道路ＩＤに対応する区間が順調に流れていると判断する（Ｓ３６）。
　Ｓ２８において走行速度が所定値以下と判断された場合（Ｓ２８のＹ）、直ちに渋滞であると判断してもよいが、現実の道路状況では、車両の走行速度が所定値以下であっても渋滞とはいえない場合も存在する。そこで、本実施形態では、以下に述べるような例外処理を実行する。
　渋滞判断部１２０は、受信した他車両データが一台分のみであるか否かを判定する（Ｓ３０）。一台分のみの場合（Ｓ３０のＹ）、対応する区間の渋滞の判断は参考情報として取り扱う（Ｓ３４）。参考情報とされた場合、例えば表示制御部１３８は、ディスプレイ１４０の地図上で渋滞を示す赤い矢印を点線にするなど、表示態様を通常と変えるようにしてもよいし、あるいは地図上には渋滞を示す表示をせずドライバーに伝えないようにしてもよい。Ｓ３０のステップは、例えば一台の車両が道路ＩＤに対応する区間で休憩や故障のために停車しているような状況、または何らかの理由により一台の車両だけで低速走行しているような状況を排除するためのものである。
　複数の車両データを受信している場合（Ｓ３０のＮ）、渋滞判断部１２０は、所定台数以上の車両から同様のデータを受信しているか否かを判定する（Ｓ３２）。言い換えると、Ｓ２６の統計処理前の走行速度が、予め定められた変動範囲内に収まるか否かを判定する。この変動範囲は、２０ｋｍ／ｈ以下で渋滞と判断される一般道路では５ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ以下で渋滞と判断される高速道路では１０ｋｍ／ｈといったように、渋滞判断のしきい値に基づき定められることが好ましい。また、上記の所定台数は、渋滞と判断すべき車両の下限値に設定される。このステップは、例えば数台程度の車両が低速走行している状況を渋滞と判断しないために行われる。
　Ｓ３２で、所定台数未満の車両からしか同様の車両データを受信していない場合（Ｓ３２のＮ）、渋滞判断部１２０は道路ＩＤに対応する区間が順調に流れていると判断する（Ｓ３６）。所定台数以上の車両から同様の車両データを受信している場合（Ｓ３２のＹ）、渋滞判断部１２０は道路ＩＤに対応する区間が渋滞であると判断する（Ｓ３８）。
　最後に、渋滞判断部１２０は、道路ＩＤの全てについて渋滞の判断を行ったか否かを判定する（Ｓ４０）。渋滞の判断をしていない道路ＩＤが存在する場合（Ｓ４０のＮ）、Ｓ２０に戻る。全ての道路ＩＤについて判断を終えた場合（Ｓ４０のＹ）、このフローを終了する。
　以上説明したように、本実施形態によれば、路側機が設置されていない場所でも車車間通信のみで渋滞の有無を判定することができる。そのため、路側機の設置コストの低減、渋滞判断のリアルタイム化が可能になる。また、マルチホップ方式で車両データを車車間で転送するので、自車両から遠方に存在する他車両の情報も受け取ることができる。これにより、広範囲での渋滞判断が可能になる。
　また、各車両の端末装置において、渋滞していないと判断された区間を走行する車両の走行速度情報を除去することで車車間の送信データ量を圧縮するので、通信トラフィックが軽減され周波数の利用効率が向上する。さらに、渋滞していないと判断された区間についても道路ＩＤが送信されるので、その区間を走行している車両が存在しない場合と、車両は存在するが渋滞はしていない場合とを区別することができる。
　本発明には、以下の態様も含まれる。
　車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、
　少なくとも一部の道路について予め設定された区間ごとに識別情報としての道路ＩＤが割り振られている地図データを保持する地図データ記憶部と、
　前記区間を走行する車両から前記道路ＩＤおよび前記車両の走行速度を含む車両データを受け取り、道路ＩＤごとに対応する区間が渋滞しているか否かを判断する渋滞判断部と、
　受信した他車両の車両データと、自車両の車両データとを合わせたフレームを構成して送信する送信部と、
　を備えることを特徴とする端末装置。
　この態様によると、地図データ上に設定された区間に割り振られている道路ＩＤを使用することで、道路ＩＤごとに対応する道路における渋滞の有無を判断することが可能になる。
　以上、本発明をいくつかの実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。
　実施の形態では、車両の走行速度に基づき渋滞判断をすることを述べた。この代わりに、またはこれと併用して、車両の密度に基づき渋滞判断を行うようにしてもよい。渋滞判断部は、同一の道路ＩＤを有する他車両データを複数受信した場合、その道路ＩＤに対応する区間における車両密度、すなわち単位距離当たりの車両台数を算出する。車両密度は、（同一の道路ＩＤを有する他車両データの数）／（道路ＩＤに対応する区間の実距離）で算出することができる。渋滞判断部は、車両密度が所定のしきい値以上のとき、道路ＩＤに対応する区間が渋滞していると判断する。車両密度のしきい値は、道路ＩＤが割り振られた区間の平均距離を考慮して定められる固定値であってもよいし、または道路ＩＤに対応する区間の実距離に応じた変動値であってもよい。
　なお、上述の実施形態に係る端末装置が十分に普及していない場合は、一部の車両のデータのみしか車車間で通信されないため、車両密度を正確に算出することができない。そこで、端末装置において速度に基づく渋滞判断をデフォルト設定にしておき、車両密度に基づく渋滞判断を、端末装置の普及時に設定変更やソフトウエアのバージョンアップなどで追加できるような構成にしておいてもよい。
　本発明によれば、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断する端末装置において、車車間の通信トラフィックを軽減することができる。
　１０２　ＲＦ部、　１０４　変復調部、　１１４　車速算出部、　１２０　渋滞判断部、　１２２　情報圧縮部、　１２４　送信部、　１３０　ナビゲーション部、　１３４　地図データ記憶部、　１３６　位置取得部、　１３８　表示制御部、　１４０　ディスプレイ、　１５０　端末装置。

Claims (8)

  1. 　車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、
    　少なくとも一部の道路について予め設定された区間ごとに識別情報としての道路ＩＤが割り振られている地図データを参照して、走行中の前記道路ＩＤおよび走行速度を含む自車両の車両データを送信することを特徴とする端末装置。
  2. 　前記道路ＩＤごとに対応する区間が渋滞しているか否かを判断する渋滞判断部と、
    　他車両の端末装置から受信した車両データと、自車両の車両データとを合わせたフレームを構成して送信する送信部と、
    　前記渋滞判断部により渋滞していないと判断された区間について前記フレームから走行速度を除く情報圧縮部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
  3. 　前記情報圧縮部は、前記渋滞判断部により自車両が走行する区間が渋滞していないと判断された場合、前記フレームを構成する自車両の車両データから走行速度を除くことを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
  4. 　前記情報圧縮部は、前記渋滞判断部により他車両が走行する区間が渋滞していないと判断された場合、前記フレームを構成する他車両の車両データから走行速度を除くことを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
  5. 　前記送信部は、複数の他車両から受信した同一の道路ＩＤを有する車両データを一つに統合することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の端末装置。
  6. 　前記少なくとも一部の道路は、所定の幅員以上の道路または単位時間当たりの通過台数が所定値以上の道路であることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
  7. 　前記渋滞判断部は、同一の道路ＩＤを含む複数の車両データを他車両から受信した場合、該複数の車両データに含まれる走行速度の統計処理を行って、道路ＩＤごとに一つの走行速度を求めて渋滞の有無を判断することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の端末装置。
  8. 　渋滞判断部は、受信した他車両の車両データに走行速度が含まれていないとき、該車両データに含まれる道路ＩＤに予め定められた走行速度を割り当てて前記統計処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の端末装置。
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