JP4193627B2 - 車々間通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両と車両との間で通信を行う車々間通信装置に関するものである。

従来、車両と車両と間の通信を行う車々間通信装置として、特開２００１−４５０１３号公報に記載されるように、ＣＳＭＡ方式を用いて通信するものが知られている。この装置は、送信時にビジー状態であるときに、通信を行う車両の台数に応じてキャリアセンスを行う時間を設定して、送信に成功する車両台数を増加させようとするものである。
特開２００１−４５０１３号公報

上述した車々間通信にあっては、適切な通信が行えない場合があるという問題点がある。例えば、通信可能な車両台数が多いときには、通信を行う車両の台数に応じてキャリアセンスを行う時間を設定しても、送信が行える車両台数に一定の制限があり、適切に通信が行えないおそれがある。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、適切な車々間通信が行える車々間通信装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る車々間通信装置は、ＣＳＭＡ方式で車々間通信を行う車々間通信装置において、車々間通信の混雑度が高いほど車々間通信の送信出力を下げることを特徴とする。

この発明によれば、車々間通信の混雑度が高いほど送信出力を下げることにより、各車両の送信範囲が狭くなり、車々間通信の混雑度が低くなる。このため、送信を成功する車両が増加し、適切な車々間通信が可能となる。

また本発明に係る車々間通信装置は、車々間通信において、車両ＩＤと車両位置の情報などの受信情報を他車に送信することを特徴とする。

この発明によれば、送信出力を下げて送信範囲が狭くなったとしても、自車の送信した情報を他車が受信して再び送信することにより、自車の送信情報を自車の送信範囲外にいる他車まで伝送することができる。従って、送信の成功率を向上しつつ所望の他車に対し送信情報の伝送が可能となり、適切な車々間通信が実現できる。

また本発明に係る車々間通信装置は、車々間通信において、少なくとも自車の位置情報を送信することを特徴とする。

この発明によれば、自車の位置情報を自車の送信範囲外にいる他車まで伝送することができる。これにより、他車に対し自車の存在を認識させることができ、衝突事故などを未然に防止することができる。

また本発明に係る車々間通信装置は、ＣＳＭＡ方式で車々間通信を行う車々間通信装置において、車々間通信にて送信する情報が所定距離より近距離の他車に対する情報である場合に、それ以外の場合に比べて車々間通信の送信出力を下げることを特徴とする。

この発明によれば、車々間通信にて送信情報に応じて送信出力を下げることにより、不必要に送信範囲が広くすることが防止され、送信範囲の拡大に起因して車々間通信が混雑することが防止される。このため、送信を成功する車両が増加し、適切な車々間通信が可能となる。

また本発明に係る車々間通信装置は、ＣＳＭＡ方式で車々間通信を行う車々間通信装置において、自車の走行位置を地図上で検出可能な自車位置検出手段と、他車を識別するための他車識別情報及び他車の位置を検出するための他車位置情報を受信可能な受信手段と、前記自車の走行位置と前記他車識別情報及び前記他車位置情報とに基づいて、前記自車と前記自車の前方に存在する他車との距離を測定する距離測定手段と、受信した情報を他車に送信可能であり、自車が地図上の特定の領域に進入したときに、車々間通信の送信出力を上げ、自車が交差点に差し掛かる際、自車の前方に他車が存在するときには自車と他車との距離に応じて車々間通信の送信出力を設定する送信手段と、を備えることを特徴とする。この場合、車々間通信の混雑度に応じて車々間通信の送信出力の調整することが好ましい。

これらの発明によれば、自車が地図上の危険領域などの特定の領域に進入したときに送信出力を上げることにより、自車の存在を他車に未然に知らせることができ、安全走行が行える。これにより、自車の位置に応じて他車に対し必要な情報を適切に伝達することができ、適切な車々間通信が実現できる。

本発明によれば、適切な車々間通信が行える車々間通信装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１に本実施形態に係る車々間通信装置の概略構成図を示す。

本実施形態に係る車々間通信装置１は、車両と車両との間の無線通信をＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式で行う装置である。ここでＣＳＭＡ方式とは、通信装置が通信路において一定時間以上の空き（アイドル）を確認してから情報送信する方式を意味する。

図１に示すように、車々間通信装置１は、車両（図示なし）に設置される装置であって、送信部２、受信部３、アンテナ４及び制御部５を備えている。送信部２は、送信情報をアンテナ４を通じて他車に送信する送信手段として機能するものである。この送信部２は、例えば制御部５から送られる送信情報に応じて搬送波を変調して送信信号を生成し、その送信信号をアンテナ４から送信する。搬送波としては、例えば５．８ＧＨｚの電波が用いられる。なお、この搬送波としては、それ以外の周波数の電波を用いてもよい。

送信部２には、出力可変部２１が設けられている。出力可変部２１は、送信部２の送信出力を下げたり上げたりして変化させるものであり、送信出力可変手段として機能する。この出力可変部２１としては、例えば送信信号の増幅度を調整可能な増幅器が用いられる。この場合、増幅度を変えることにより送信出力を変えることができる。

受信部３は、アンテナ４で受信した受信信号を受信処理する受信手段である。この受信部３は、例えば受信信号を復調して受信情報を抽出する。抽出された受信情報は、制御部５に入力される。

制御部５は、車々間通信装置１の全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。この制御部５は、送信部２及び受信部３と接続され通信制御手段として機能する。例えば、制御部５は、送信部２の出力可変部２１に送信出力制御信号を出力し、送信出力を制御する。

また、制御部５は、通信によって実行されるアプリケーションを処理する情報処理手段としても機能する。例えば、制御部５は、受信部３から入力される受信情報を情報処理し、受信情報に基づいてアプリケーションを実行させる。

次に、本実施形態に係る車々間通信装置の動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る車々間通信装置１の動作についてのフローチャートである。図３は、送信出力設定処理における演算マップである。図２のＳ１０に示すように、キャリア監視処理が行われる。キャリア監視処理は、通信における他車の送信状態を監視する処理である。例えば、他車の送信する電波を感知するキャリアセンスを行い、そのキャリアセンスの結果から車々間通信の混雑度が検出される。

そして、Ｓ１２に移行し、送信出力設定処理が行われる。送信出力設定処理は、車々間通信の混雑度に応じて車々間通信の送信出力を設定する処理である。すなわち、車々間通信の混雑度が高いほど車々間通信の送信出力が下がるように設定される。例えば、図３に示すように通信混雑度と送信出力の演算マップを制御部５に予め設定しておき、車々間通信の混雑度に応じた送信出力をこの演算マップに基づいて決定する。

なお、送信出力は、図３のように通信混雑度に応じてリニアに変化するものに限られず、数段階の送信出力レベルを設定しておき、通信混雑度に応じて送信出力レベル段階を変更するものなどであってもよい。

そして、Ｓ１４に移行し、送信タイミングか否かが判断される。送信タイミングか否かについては、例えばキャリアセンスの結果、通信網において一定時間以上の空きがある場合に送信タイミングであると判断され、そうでない場合には送信タイミングでないと判断される。

Ｓ１４にて送信タイミングでないと判断されたときにはＳ１０に戻り、キャリア監視処理が再度行われる。一方、送信タイミングであると判断されたときには、Ｓ１６に移行し、送信処理が行われる。送信処理は、設定された送信出力で送信情報を送信する処理である。例えば、制御部５から送信情報信号及び送信出力制御信号が送信部２に出力される。送信部２は、搬送波に対して送信情報に応じた変調を行って送信信号を生成し、所定の送信出力で送信されるように送信信号を増幅して送信を行う。

このような車々間通信装置１によれば、車々間通信の混雑度が高いほど送信出力を下げることにより、各車両の送信範囲が狭くなり、車々間通信の混雑度が低くなる。これにより、送信を成功する車両が増加し、適切な車々間通信が行える。

また、車々間通信装置１の車々間通信において、送信情報として他車から受信した情報を含めることが好ましい。例えば、他車の車両ＩＤ及び車両位置の情報など他車から受信した情報を送信することにより、上述したように送信出力を下げて送信範囲が狭くなったとしても、自車の送信した情報を他車が受信して再び送信することにより、自車の送信情報を自車の送信範囲外にいる他車まで伝送することができる。従って、送信の成功率を向上しつつ所望の他車に対し送信情報の伝送が可能となり、適切な車々間通信が実現できる。

更に、車々間通信装置１の車々間通信において、送信情報として少なくとも自車の位置情報を含め、その自車の位置情報を送信することが好ましい。この場合、自車の位置情報を自車の送信範囲外にいる他車まで伝送することができる。これにより、他車に対し自車の存在を認識させることができ、衝突事故などを未然に防止することができる。

例えば、図４に示すように、自車６０が交差点Ｃに向けて走行している場合、道路が混んでいると車々間通信の混雑度が高くなり、送信出力が低くなる。これにより、自車６０の送信範囲Ｓが狭いものとなる。この場合、自車６０は、同時に交差点Ｃに進入する他車６１に対し自車６０の位置を送信したいが、送信出力が低く送信範囲が狭いため、直接他車６１に自車６０の位置情報を送信することができない。特に、交差点Ｃの付近に建物Ｘがある場合など、交差する道路を走行する他車６１に電波が届きにくくなる。

ところが、本実施形態に係る車々間通信装置１では、自車６０の位置情報を送信可能な範囲内に送信する。そして、送信範囲内を走行する他車６２がその情報を受信した後、その自車６０の位置情報を更に送信する。そして、その他車６２の送信情報を他車６１が受信することにより、他車６１が自車６０の位置を確認することができる。

一方、他車６２など中間位置の車両が存在しない場合には、通信の混雑度が低く、送信出力が高く設定されるため、自車６０から他車６１に直接送信が可能となる。従って、他車６２など中間位置の車両が存在しない場合でも、適切に送信情報を所望の他車６１に送信することが可能となり、適切な車々間通信が実現できる。
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る車々間通信装置について説明する。

本実施形態に係る車々間通信装置は、図１の第一実施形態に係る車々間通信装置と同様なハード構成を有するものであるが、送信する情報の種類に応じて送信出力を変える点が異なっている。

図５に本実施形態に係る車々間通信装置の動作についてのフローチャートを示す。

図５のＳ５０に示すように、まずアプリケーション設定処理が行われる。アプリケーション設定処理は、車々間通信装置が実行するアプリケーションを設定する処理である。例えば、車両の運転者のスイッチ操作などに従い、制御部５において実行すべきアプリケーションが設定され、送信情報信号の生成処理などが行われる。

そして、Ｓ５２に移行し、送信出力設定処理が行われる。送信出力設定処理は、車々間通信装置が実行するアプリケーションに応じて車々間通信の送信出力を設定する処理である。すなわち、アプリケーションにおける送信情報が所定距離より近距離の他車に対する情報である場合に、それ以外の場合に比べて送信出力が低く設定される。近距離の他車に送信するアプリケーションとしては、例えば他車に対しパッシング、クラクション又はハザード点灯の代わりにメッセージを送信するメッセージ送信アプリケーション、前後の車両に対し送信を行う追従走行アプリケーションなどがある。これらのアプリケーションが設定されているときには送信出力は低く設定される。

一方、所定距離以上の車両に対し自車の位置情報などを送信する事故低減アプリケーション、危険を認識させるためにＳＯＳ信号を送信するＳＯＳアプリケーション、渋滞情報や写真情報などの交換を目的とするコンテンツ交換アプリケーションなどが設定されているときには、送信出力は高く設定される。

そして、Ｓ５４に移行し、キャリアセンスが実行される。キャリアセンスは、他車の送信する電波を感知する処理である。そして、Ｓ５６に移行し、送信タイミングか否かが判断される。送信タイミングか否かについては、例えばキャリアセンスの結果、通信網において一定時間以上の空きがある場合に送信タイミングであると判断され、そうでない場合には送信タイミングでないと判断される。

Ｓ５６にて送信タイミングでないと判断されたときにはＳ５４に戻り、キャリアセンス５４が再度行われる。一方、送信タイミングであると判断されたときには、Ｓ５８に移行し、送信処理が行われる。送信処理は、設定された送信出力で送信情報を送信する処理である。例えば、制御部５から送信情報信号及び送信出力制御信号が送信部２に出力される。送信部２は、搬送波に対して送信情報に応じた変調を行って送信信号を生成し、所定の送信出力で送信されるように送信信号を増幅して送信を行う。

このような車々間通信装置１によれば、車々間通信にて送信情報に応じて送信出力を下げることにより、不必要に送信範囲が広くすることが防止され、送信範囲の拡大に起因して車々間通信が混雑することが防止される。このため、送信を成功する車両が増加し、適切な車々間通信が行える。
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係る車々間通信装置について説明する。

図６に本実施形態に係る車々間通信装置の概略構成図を示す。

本実施形態に係る車々間通信装置も、上述した第一実施形態及び第二実施形態に係る車々間通信と同様に、ＣＳＭＡ方式で行う装置である。図６に示すように、本実施形態に係る車々間通信装置１ａは、図１に示す第一実施形態に係る車々間通信装置１とほぼ同様なハード構成を有するものであるが、ナビゲーションシステム６を備える点で異なっている。

ナビゲーションシステム６は、自車の走行位置を地図上で検出可能な自車位置検出手段として機能するものであり、例えば予め地図情報を記憶しＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて自車位置を検出するものが用いられる。

図７に本実施形態に係る車々間通信装置の動作についてフローチャートを示す。

図７のＳ７０に示すように、まず自車位置検出処理が行われる。自車位置検出処理は、地図上で自車の位置を検出する処理である。例えば、ナビゲーションシステム６により地図上における自車の走行位置を検出する。

そして、Ｓ７２に移行し、送信出力設定処理が行われる。送信出力設定処理は、自車位置に応じて車々間通信の送信出力を設定する処理である。例えば、自車が地図上の特定の領域に進入したときに、車々間通信の送信出力を上げるように設定する。ここで特定領域とは、車両走行する上で危険性の高い領域であって自車の存在を他車に認識させることで交通の安全が確保可能となる領域を意味する。具体的な一例を挙げると、交差点から所定距離範囲内の領域が該当する。なお、この送信出力設定処理において、交差点に差し掛かる際、前方車両が存在するときにはその前方車両との距離に応じて出力を設定することが好ましい。

そして、Ｓ７４に移行し、キャリアセンスが実行される。そして、Ｓ７６に移行し、送信タイミングか否かが判断される。送信タイミングか否かについては、例えばキャリアセンスの結果、通信網において一定時間以上の空きがある場合に送信タイミングであると判断され、そうでない場合には送信タイミングでないと判断される。

Ｓ７６にて送信タイミングでないと判断されたときにはＳ７０に戻り、自車位置検出処理が再度行われる。一方、送信タイミングであると判断されたときには、Ｓ７８に移行し、送信処理が行われる。送信処理は、設定された送信出力で送信情報を送信する処理である。例えば、制御部５から送信情報信号及び送信出力制御信号が送信部２に出力される。送信部２は、搬送波に対して送信情報に応じた変調を行って送信信号を生成し、所定の送信出力で送信されるように送信信号を増幅して送信を行う。

このような車々間通信装置によれば、自車が地図上の危険領域などの特定の領域に進入したときに送信出力を上げることにより、自車の存在を広く他車に知らせることができ、安全走行が行える。

また、送信出力設定処理において、交差点に差し掛かる際、前方に車両が存在するときにはその前方車両との距離に応じて出力を設定することにより、送信出力を低くすることができ、通信の混雑度を低下させることができる。すなわち、送信出力を低くしても前方車両を介して自車位置をその他の他車に知らせることができ、交差点での危険を回避することができる。これにより、自車の位置に応じて他車に対し必要な情報を適切に伝達することができ、適切な車々間通信が実現できる。

また、送信出力設定処理において、車々間通信の混雑度に応じて車々間通信の送信出力を調整することが好ましい。例えば、車々間通信の混雑度が高いほど送信出力が小さく設定される。図７の制御処理において、Ｓ７４のキャリアセンスをＳ７２の送信出力設定処理の前に行い、キャリアセンスによって検出した通信混雑度と自車位置に応じて送信出力を設定する。その際、自車が交差点付近の領域に進入し車々間通信の混雑度が高い場合には、交差点近くにいる車両が多く通信情報が伝わるので、車々間通信の送信出力をそれほど高くする必要ない。従って、通信の混雑度が高い場合には、通信の混雑度が低い場合に比べて送信出力を小さく設定する。これにより、システム全体としての通信効率を高めることができる。一方、混雑度が低い場合には、送信出力が大きく設定される。これにより、送信範囲を拡大させることができ、交差点に差し掛かる他車に対し広く自車の存在を知らせることができ、交通の安全性が高められる。

本発明の第一実施形態に係る車々間通信装置の構成概要図である。 図１の車々間通信装置の動作を示すフローチャートである。 図２のフローチャートにおける送信出力設定処理の説明図である。 図１の車々間通信装置の動作の具体的説明図である。 第二実施形態に係る車々間通信装置の動作を示すフローチャートである。 第三実施形態に係る車々間通信装置の構成概要図である。 図６の車々間通信装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…車々間通信装置、２…送信部、３…受信部、４…アンテナ、５…制御部、２１…出力可変部。

Claims (1)

1. ＣＳＭＡ方式で車々間通信を行う車々間通信装置において、
   自車の走行位置を地図上で検出可能な自車位置検出手段と、
   他車を識別するための他車識別情報及び前記他車の位置を検出するための他車位置情報を受信可能な受信手段と、
   前記自車の走行位置と前記他車識別情報及び前記他車位置情報とに基づいて、前記自車と前記自車の前方に存在する他車との距離を測定する距離測定手段と、
   受信した情報を他車に送信可能であり、前記自車が前記地図上の特定の領域に進入したときに、前記車々間通信の送信出力を上げ、前記自車が交差点に差し掛かる際、前記自車の前方に他車が存在するときには前記自車と前記他車との距離に応じて前記車々間通信の送信出力を設定する送信手段と、
   を備えることを特徴とする車々間通信装置。

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