JP4814819B2 - 通信端末装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動体に搭載され、移動体の周辺状況の情報に基づいて、送信電力を制御する通信端末装置及びプログラムに関する。

安全運転を目的とした車車間通信に関する技術として、各スロットの状況を周辺端末との間で交換することで、送信機会の確保を実現する通信方法（例えば、非特許文献１参照。）が知られている。

また、通信トラヒック増加に伴う送信周期の制御に関する技術として、端末数変化に応じたＴＤＭＡスロット割り当て手法（例えば、非特許文献２参照。）が知られている。
牧戸、鈴木、原田、村松、"リアルタイム車車間通信のための自律分散型ＴＤＭＡプロトコルの提案"、マルチメディア・分散・協調とモバイル（ＤＩＣＯＭＯ２００６）シンポジウム、pp.97-100、２００６年７月 神崎、上向、原、西尾、"アドホックネットワークにおける端末数変化に応じたＴＤＭＡスロット割り当て手法"、情報処理学会論文誌、Vol.15 No.3

しかしながら、非特許文献１の通信方法では、各端末は送信時に、システムの総スロット数に比例したスロットの使用状況を表す情報をデータに付加して送信するため、システムの総スロット数を大きく設定しようとすると、それに伴って付加情報も膨大となり、効率が劣化するという問題点がある。

非特許文献２の手法では、端末の移動速度や制御周期の点から、安全への利用を想定した車車間通信では必ずしも適したものではない。この手法では、隣接端末間でのネゴシエーション（スロット割り当て情報の交換）が必要となるため、手続が複雑になるという問題点がある。

また、送信周期を変更すると、通信距離が短い端末に対しても、必要なタイミングで情報を送れないという問題点がある。更に送信周期を長くし過ぎたり、送信電力を小さくし過ぎると、必要なタイミングで遠くの端末に情報が届かない場合が発生するという問題点もある。

本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、効率的に通信トラヒック量を減らすことにより、確実に情報を伝達できる通信端末装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の通信端末装置は、周辺の車両から送信された複数のパケットであって該周辺の車両の車両速度を示す速度情報を各々含む複数のパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により一定期間受信されたパケットに含まれる速度情報により示される車両速度のうち最大速度を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された最大速度が所定速度以上の場合に所定の大きさの送信電力でパケットを送信し、前記抽出手段によって抽出された最大速度が前記所定速度未満の場合に前記所定の大きさ未満の送信電力で、パケットを送信する送信手段と、を備えている。

請求項１記載の発明によれば、周辺状況に基づいて送信電力を可変制御することにより、効率的に通信トラヒック量を減らすことができる。

請求項２記載の通信端末装置は、請求項１記載の通信端末装置において、前方及び後方に存在する車両を検出する車両検出手段を更に備え、前記送信手段が、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方の車両までの距離が所定距離を超えたとの距離条件を満足した上で前記抽出手段によって抽出された最大速度が所定速度以上の場合に所定の大きさの送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前記距離条件を満足した上で前記抽出手段によって抽出された最大速度が前記所定速度未満の場合に前記所定の大きさ未満の送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方及び後方の各車両までの距離が共に前記所定距離以下である場合に前記所定の大きさ未満の送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方の車両までの距離が前記所定距離以下であり且つ後方の車両までの距離が前記所定距離を超えた場合に前記所定の大きさ以上の送信電力でパケットを送信する。

請求項２記載の発明によれば、周辺状況として、前後の他車両までの距離に基づいて、送信電力を可変制御することができる。

請求項３記載の通信端末装置は、請求項１記載の通信端末装置において、地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、現在位置情報を検出する現在位置検出手段と、自身が搭載された車両の速度を検出する速度検出手段と、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報及び前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報に基づいて現在位置から交差点までの距離を算出する算出手段と、を更に備え、前記送信手段が、更に、前記算出手段によって算出された距離と前記速度検出手段によって検出された速度とに基づいて定められた送信電力でパケットを送信する。

請求項３記載の発明によれば、周辺状況として、交差点までの距離と速度に基づいて、送信電力を可変制御することができる。

請求項４記載の通信端末装置は、請求項３記載の通信端末装置において、建物の配置密度を示す建物情報を記憶する建物情報記憶手段と、前記建物情報記憶手段に記憶された建物の配置密度、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報、前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報及び前記速度検出手段により検出された速度に基づいて、所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度を検出する配置密度検出手段と、を更に備え、前記送信手段が、更に、前記配置密度検出手段により検出された所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度に基づいて定められた送信電力でパケットを送信する。

請求項４記載の発明によれば、周辺状況として、これから接近する交差点の周辺の建物の配置密度から想定される見通しの良否に基づいて、送信電力を可変制御することができる。

請求項５記載の通信端末装置は、請求項３記載の通信端末装置において、前記地図情報記憶手段は、地形の勾配情報を含む地図情報を記憶し、前記周辺状況検出手段は、前記周辺状況として、前記地図情報記憶手段に記憶された地形の勾配情報、前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報及び前記速度検出手段により検出された速度に基づいて、所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配の有無を検出する勾配有無検出手段を更に備え、前記送信手段が、更に、前記勾配有無検出手段により検出された所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配の有無に基づいて定められた送信電力でパケットを送信する。

請求項５記載の発明によれば、周辺状況として、これから接近する範囲の地形の勾配の有無から想定される見通しの良否に基づいて、送信電力を可変制御することができる。

請求項１２記載の通信端末装置は、請求項１記載の通信端末装置において、チャネルの使用状況を検出するチャネル使用状況検出手段を更に備え、前記周辺状況検出手段は、前記周辺状況として、前記チャネル使用状況検出手段により検出された情報に基づいてチャネル使用率を検出し、前記送信電力決定手段は、前記周辺状況検出手段により検出された前記チャネル使用率に基づいて送信電力を決定する。

以上説明したように、本発明によれば、効率的に通信トラヒック量を減らすことにより、確実に情報を伝達できるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る通信端末装置の主要構成を示すブロック図である。

通信端末装置は、通信端末装置が搭載された車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部１４と、周辺状況検出部１４により検出された情報に基づいて送信電力を決定する送信電力決定部１３と、送信電力決定部１３により決定された送信電力に基づいて所定周期毎に通信アンテナ１１を介してパケットを送信すると共に、通信アンテナ１１を介してパケットを受信する通信処理部１２と、を備えている。

周辺状況検出部１４には、通信端末装置が搭載された自車両の走行状態や外部環境状態を検出するセンサ群、地図情報や建物情報を格納したデータベース等が接続されている。周辺状況検出部１４は、これらのセンサ群やデータベース等から必要な情報を取り込み、自車両の周辺状況を検出する。

自車両の走行状態を検出するセンサとしては、車両速度を検出する車速センサ２３が設けられている。また、外部環境状態を検出するセンサとしては、自車両の周辺を撮影するカメラ２１が前方及び後方に、自車両の周辺の立体物を検出するレーダ２２が前方及び後方に、自車両の現在位置及び移動方向を検出するＧＰＳ装置２４が設けられている。

データベースとしては、道路の勾配などの道路形状を含む地図情報を格納した地図ＤＢ２５、建物の大きさ及び配置密度を格納した建物ＤＢ２６が設けられている。

その他に、通信端末装置のチャネルの使用状況を検出するチャネル使用状況検出部２７を備えている。

上記通信端末装置は、自律分散型車車間通信プロトコルに対して、通信トラヒックを削減するための仕組みを組み込む。通信端末装置は各車両に備えられ、所定周期で繰り返されるフレームを構成する複数の時分割のスロットから何れか１つを選択し、選択したスロットを用いて周辺の通信端末装置に対してパケットを送信する。パケットは車両速度等の情報を含み、通信端末装置はパケットをブロードキャストすることにより車車間通信を行う。以下、通信トラヒックを削減するための好ましい実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両の前方及び後方に他の車両が存在するか否かに基づいてパケットの送信電力を２段階（例えば、１００ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって、通信トラヒックを削減する。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。また、自車両の前方及び後方に存在する他車両までの距離の遠近の判断の基準のため、予め所定値Ｘ１を設定しておく。

まず、ステップ１００では、周辺状況検出部１４が、自車両の前方車両及び後方車両までの距離を検出する。具体的には、周辺状況検出部１４が車両の前方及び後方に設けられたレーダ２２又はカメラ２１により得られた情報に基づいて、前方車両までの距離及び後方車両までの距離を検出する。

ステップ１１０では、送信電力決定部１３が、前方車両までの距離がＸ１以下であるか否かを判定する。前方車両までの距離がＸ１以下のときはステップ１２０に進む。前方車両までの距離がＸ１より大きいときはステップ１５０に進み、送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、前方車両までの距離がＸ１より大きいときは、大きな送信電力（基本電力）が決定される。これは、前方所定距離内に他車両が存在しなければ渋滞が発生してなく、周辺車両が少ないために通信トラヒックが低減している状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、遠くの車両まで確実にパケットを伝達する。

ステップ１２０では、送信電力決定部１３が、後方車両までの距離がＸ１以下であるか否かを判定する。後方車両までの距離がＸ１より大きいときはステップ１４０に進み、Ｘ１以下のときはステップ１３０に進む。

ステップ１４０では、送信電力決定部１４が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。このように、前方車両までの距離がＸ１以下で、後方車両までの距離がＸ１より大きいときは、大きな送信電力（基本電力）が決定される。これは、自車両が渋滞列の最後尾に並んでいる状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、後方からの追突事故を防止することができる。

ステップ１３０では、送信電力決定部１４が小さな送信電力（１ｍＷ）を決定する。このように、前方車両までの距離及び後方車両までの距離の何れもがＸ１以下のときは、小さな送信電力が決定される。これは、自車両が渋滞列の中程に並んでいるために通信トラヒック量が増大している状況が想定されることに基づく。従って、小さな送信電力でパケットを送信することによって通信トラヒックを低減し、フレーム中の必要なスロットを確保する。

この結果、前後両方とも他車両までの距離が近い（他車両までの距離≦Ｘ１）場合には小さな送信電力、それ以外の場合には大きな送信電力が決定される。

最後に、ステップ１６０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第１の実施の形態では、通信端末装置は、前方車両及び後方車両までの距離に基づいて送信電力を決定することによって、渋滞時の通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、追突事故を防止することができる。

また、本実施の形態においては、周辺状況検出部１４が、車速センサ２３により検出された車両速度に基づいて自車両が停止状態か否かを判定し、停止状態の場合にのみ渋滞列の中程又は最後尾に並んでいると判断するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両の交差点からの距離及び車両速度に基づいてパケットの送信電力を３段階（例えば、１００ｍＷ、１０ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって、通信トラヒックを削減する。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。また、自車両の交差点からの距離の遠近の判断の基準のために第１の所定値Ｌ１及び第２の所定値Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）を、車両速度の高低の判断の基準のために第１の所定値Ｖ１及び第２の所定値Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）を予め設定しておく。

まず、ステップ２００では、周辺状況検出部１４が自車両の交差点からの距離及び車両速度を検出する。具体的には、周辺状況検出部１４が地図ＤＢ２５に記憶された地図情報及びＧＰＳ装置２４により得られる現在位置情報に基づいて、自車両の交差点からの距離を検出する。また、車速センサ２３により検出された車両速度が周辺状況検出部１４に供給される。

ステップ２１０では、送信電力決定部１３が、交差点からの距離がＬ２以上であるか否かを判定する。交差点からの距離がＬ２以上のときはステップ２４０に進み、Ｌ２より小さいときはステップ２２０に進む。

ステップ２２０では、送信電力決定部１３が、交差点からの距離がＬ１以下であるか否かを判定する。交差点からの距離がＬ１より大きいときはステップ２５０に進む。Ｌ１以下のときはステップ２３０に進んで、送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、交差点からの距離がＬ１以下のときは、大きな送信電力（基本電力）が決定される。これは、前方交差点からの距離が近いと事故の危険性が高いと想定されることに基づく。従って、通信トラヒックの混雑状況にかかわらず、大きな送信電力でパケットを送信することによって、周囲の車両に確実にパケットを伝達する。

ステップ２４０では、送信電力決定部１３が、車両速度がＶ１以下であるか否かを判定する。車両速度がＶ１より大きいときはステップ２５０に進む。車両速度がＶ１以下のときはステップ２７０に進んで、送信電力決定部１３が小さな送信電力（１ｍＷ）を決定する。

このように、交差点からの距離がＬ２以上、かつ車両速度がＶ１以下のときは、小さな送信電力が決定される。これは、前方交差点からの距離が遠いと事故の危険性が低く、車両速度が低速であれば周辺の車両数が多いため通信トラヒックが増大している状況が想定されることに基づく。従って、小さな送信電力でパケットを送信することによって通信トラヒックを低減し、フレーム中の必要なスロットを確保する。

ステップ２５０では、送信電力決定部１３が、車両速度がＶ２以上であるか否かを判定する。車両速度がＶ２より小さいときはステップ２６０に進み、送信電力決定部１３が中位の送信電力（１０ｍＷ）を決定する。車両速度がＶ２以上のときはステップ２３０に進み、送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、交差点からの距離がＬ２以上、かつ車両速度がＶ２以上のときは、大きな送信電力が決定される。これは、前方交差点からの距離が遠いと事故の危険性が低いが、車両速度が高速であれば周辺の車両数が少ないため通信トラヒックが低減している状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、遠くの車両まで確実にパケットを伝達する。

この結果、図４に示すように、交差点からの距離がＬ１以下のとき又は車両速度がＶ２以上の場合は大きな送信電力（１００ｍＷ）、交差点からの距離がＬ２以上かつ車両速度がＶ１以下の場合は小さな送信電力（１ｍＷ）、その他の場合は中位の送信電力（１０ｍＷ）が決定される。

最後に、ステップ２８０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第２の実施の形態では、通信端末装置は、交差点からの距離及び車両速度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、交差点付近での事故を防止することができる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態では、通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される最大速度に基づいて送信電力を３段階（例えば、１００ｍＷ、１０ｍＷ、１ｍｗ）に可変制御することによって通信トラヒックを削減する。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。また、受信パケット中の最大速度の高低の判断の基準のため、第１の所定値Ｖ１及び第２の所定値Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）を予め設定しておく。

まず、ステップ３００では、周辺状況検出部１４が、受信パケット中の最大速度を検出する。具体的には、通信アンテナ１１を介して通信処理部１２が受信したパケット情報を、周辺状況検出部１４が一定期間（例えば、１周期、１００ｍｓなど）解析し、全ての受信パケット中に含まれる車両速度のうち最も速いものを最大速度として抽出する。

ステップ３１０では、送信電力決定部１３が、最大速度がＶ２以上であるか否かを判定する。最大速度がＶ２より小さいときはステップ３３０に進む。最大速度がＶ２以上のときはステップ３２０に進み、送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、受信パケット中の最大速度がＶ２以上の大きいときは、大きな送信電力（基本電力）が決定される。これは、通信距離範囲内に車両速度の速い車両が存在する場合には、事故の危険性が高く、かつ周辺の車両数が少ないため通信トラヒックが低減している状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、周辺車両に自車両の存在を知らせることができる。

ステップ３３０では、送信電力決定部１３が、最大速度がＶ１以下であるか否かを判定する。最大速度がＶ１より大きいときはステップ３４０に進み、送信電力決定部１３が中位の送信電力（１０ｍＷ）を決定する。最大速度がＶ１以下のときはステップ３５０に進み、送信電力決定部１３が小さな送信電力（１ｍＷ）を決定する。

このように、受信パケット中の最大速度がＶ１以下のときは、小さな送信電力が決定される。これは、通信距離範囲内に車両速度の速い車両が存在しない場合には、事故の危険性が低く、かつ周辺の車両数が多いため通信トラヒックが増大している状況が想定されることに基づく。従って、小さな送信電力でパケットを送信することによって、通信トラヒックを低減し、フレーム中の必要なスロットを確保する。

この結果、受信パケット中の最大速度がＶ２以上の場合は大きな送信電力、Ｖ１以下の場合は小さな送信電力、それ以外の場合には中位の送信電力が決定される。

最後に、ステップ３６０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第３の実施の形態では、通信端末装置は、受信パケット中の最大速度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、周辺を高速で走行する車両がある場合に自車両の存在を知らせて事故を防止することができる。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両の交差点からの距離及び車両速度、並びに自車両の前方及び後方に他の車両が存在するか否かに基づいてパケットの送信電力を３段階（例えば、１００ｍＷ、１０ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって、通信トラヒックを削減する。即ち、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを融合させた形態である。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。同図に示すフローチャートは、図２に示す第１の実施の形態のフローチャートのステップ１００からステップ１４０までと、図３に示す第２の実施の形態のフローチャートのステップ２００からステップ２８０までとを統合させたものであり、各ステップの処理内容は前述の通りである。ここで、第１及び第２の実施の形態と同様に、判断の基準のための各所定値を予め設定しておく。

まず、ステップ１００からステップ１４０までにおいては、周辺状況検出部１４により検出された前方車両及び後方車両までの距離に基づいて、送信電力決定部１３が送信電力を決定する。

また、ステップ１１０で送信電力決定部１３が、前方車両までの距離が所定値より大きいと判定されたときは、ステップ２００からステップ２７０までにおいて、周辺状況検出部１４により検出された自車両の交差点からの距離及び車両速度に基づいて、送信電力決定部が送信電力を決定する。

この結果、交差点からの距離にかかわらず、前後両方とも他車両までの距離が近い場合には小さな送信電力が決定される。これは、自車両が渋滞列の中程に並んでいるために通信トラヒックが増大している状況が想定されることに基づき、交差点から近くても小さな送信電力でパケットを送信することによって通信トラヒックの削減が期待できる。

また、交差点からの距離にかかわらず、前方のみ他車両までの距離が近い場合には、大きな送信電力が決定される。これは、自車両が渋滞列の最後尾に並んでいる状況が想定されることに基づき、交差点から遠いために事故の危険性が低い場合であっても、後方からの追突事故を防止するために大きな送信電力でパケットを送信する。

上記以外の場合、即ち、前方の他車両までの距離が遠い場合には、第２の実施の形態と同様に、自車両の交差点からの距離及び車両速度に基づいて、送信電力が決定される。

最後に、ステップ２８０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第４の実施の形態では、通信端末装置は、前方車両及び後方車両までの距離、並びに交差点からの距離及び車両速度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、交差点付近での事故を防止することができる。

＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両の前方及び後方に他の車両が存在するか否か、並びに通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される最大速度に基づいてパケットの送信電力を３段階（例えば、１００ｍＷ、１０ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって、通信トラヒックを削減する。即ち、第１の実施の形態と第３の実施の形態とを融合させた形態である。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図７に示すフローチャートに沿って説明する。同図に示すフローチャートは、図２に示す第１の実施の形態のフローチャートのステップ１００からステップ１４０までと、図５に示す第３の実施の形態のフローチャートのステップ３００からステップ３６０までとを統合させたものであり、各ステップの処理内容は前述の通りである。ここで、第１及び第３の実施の形態と同様に、判断の基準のための各所定値を予め設定しておく。

まず、ステップ１００からステップ１４０までにおいては、周辺状況検出部１４により検出された前方車両及び後方車両までの距離に基づいて、送信電力決定部１３が送信電力を決定する。

また、ステップ１１０で送信電力決定部１３が、前方車両までの距離が所定値より大きいと判定されたときは、ステップ３００からステップ３５０までにおいて、周辺状況検出部１４により検出された受信パケット中の最大速度に基づいて、送信電力決定部１３が送信電力を決定する。

この結果、受信パケット中の最大速度にかかわらず、前後両方とも他車両までの距離が近い場合には、小さな送信電力が決定される。これは、自車両が渋滞列の中程に並んでいるために通信トラヒックが増大している状況が想定されることに基づき、通信距離範囲内に車両速度の速い車両が存在する場合でも、小さな送信電力でパケットを送信することによって通信トラヒックの削減が期待できる。

また、受信パケット中の最大速度にかかわらず、前方のみ他車両までの距離が近い場合には、大きな送信電力が決定される。これは、自車両が渋滞列の最後尾に並んでいる状況が想定されることに基づき、通信距離範囲内に車両速度の速い車両が存在しない場合でも、大きな送信電力でパケットを送信することによって、後方からの追突事故を防止することができる。

上記以外の場合、即ち、前方の他車両までの距離が遠い場合には、第３の実施の形態と同様に、受信パケット中の最大速度に基づいて、送信電力が決定される。

最後に、ステップ３６０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第５の実施の形態では、通信端末装置は、前方車両及び後方車両までの距離、並びに受信パケット中の最大速度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、渋滞時に後方からの追突事故を防止することができる。

＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態では、通信端末が搭載された自車両の交差点からの距離及び車両速度、並びに通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される最大速度、に基づいてパケットの送信電力を３段階（例えば、１００ｍＷ、１０ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって、通信トラヒックを削減する。即ち、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを融合させた形態である。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図８に示すフローチャートに沿って説明する。同図に示すフローチャートは、図５に示す第３の実施の形態のフローチャートのステップ３００からステップ３１０までと、図３に示す第２の実施の形態のフローチャートのステップ２００からステップ２８０までとを統合させたものであり、各ステップの処理内容は前述の通りである。ここで、第２及び第３の実施の形態と同様に、判断の基準のための各所定値を予め設定しておく。

まず、ステップ３００からステップ３２０までにおいては、周辺状況検出部１４により検出された前方車両及び後方車両までの距離に基づいて、送信電力決定部１３が送信電力を決定する。

また、ステップ３１０で送信電力決定部１３が、受信パケット中の最大速度が第２の所定値より小さいと判定したときは、ステップ２００からステップ２７０までにおいて、周辺状況検出部１４により検出された自車両の交差点からの距離及び車両速度に基づいて、送信電力決定部が送信電力を決定する。

この結果、自車両の交差点からの距離及び車両速度にかかわらず、受信パケット中の最大速度が高速の場合には、大きな送信電力が決定される。これは、通信距離範囲内に車両速度の速い車両が存在する場合には、事故の危険性高い状況が想定されることに基づき、自車両が交差点から遠く車両速度が遅い場合でも、大きな送信電力でパケットを送信することによって、周辺車両に自車両の存在を知らせることができる。

上記以外の場合、即ち、受信パケット中の最大速度が高速でない場合には、第２の実施の形態と同様に、自車両の交差点からの距離及び車両速度に基づいて、送信電力が決定される。

最後に、ステップ８０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第６の実施の形態では、通信端末装置は、通信端末が搭載された自車両の交差点からの距離及び車両速度、並びに通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される最大速度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、周辺車両に自車両の存在を知らせることができる。

＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両が見通しの悪い交差点に接近しているか否かに基づいて、パケットの送信電力を可変制御する。

具体的には、周辺状況検出部１４が、建物ＤＢ２６に記憶された建物の大きさ及び配置密度、地図ＤＢ２５に記憶された地図情報、ＧＰＳ装置２４により検出される現在位置情報及び車速センサ２３により検出される車両速度に基づいて、所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度を検出する。

次に、送信電力決定部１３が、上記検出結果に基づいて、所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度が所定値以上の場合には大きな送信電力を決定し、その他の場合には小さな送信電力を決定する。

これは、これから接近する交差点周辺に建物が密集している場合は、交差点の見通しが悪く、電波が届きにくい状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、遠くまでパケットを伝達する。一方、交差点周辺に建物が密集していない場合は、交差点の見通しがよく電波が届きやすい状況が想定されるため、小さな送信電力でパケットを送信する。

以上のように、第７の実施の形態では、通信端末装置は、所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、見通しの悪い交差点に接近した場合でも自車両の存在を知らせることができる。

＜第８の実施の形態＞
本発明の第８の実施の形態では、通信端末装置が搭載された自車両が上り坂に接近しているか否かに基づいて、パケットの送信電力を可変制御する。

具体的には、周辺状況検出部１４が、地図ＤＢ２５に記憶された地形の勾配を含む地図情報、ＧＰＳ装置２４により検出される現在位置情報及び車速センサ２３により検出される車両速度に基づいて、所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配を検出する。

次に、送信電力決定部１３が、上記検出結果に基づいて、所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配が所定値以上の場合には大きな送信電力を決定し、その他の場合には小さな送信電力を決定する。

これは、これから接近する範囲の地形に上り坂が存在している場合は見通しが悪く、電波が届きにくい状況が想定されることに基づく。従って、大きな送信電力でパケットを送信することによって、遠くまでパケットを伝達する。一方、上り坂が存在していない場合は、見通しがよく電波が届きやすい状況が想定されるため、小さな送信電力でパケットを送信する。

以上のように、第８の実施の形態では、通信端末装置は、所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配に基づいて送信電力を決定することによって、通信トラヒック量を効率的に削減すると共に、見通しの悪い上り坂に接近した場合でも自車両の存在を知らせることができる。

＜第９の実施の形態＞
本発明の第９の実施の形態では、通信端末装置のチャネルの使用率に基づいて送信電力を２段階（例えば、１００ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって通信トラヒックを削減する。ここで、チャネルの使用率は、周辺状況検出部１４が、チャネル使用状況検出部２７が検出したチャネルの使用状況に基づいて以下の方法で算出する。
（ａ）一定時間（例えば、一周期）チャネルの使用状況を観測する。

通信方式がＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式であれば、キャリアを観測し、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式であれば、フレーム情報を使用する。

ＣＳＭＡ方式の場合、キャリアが観測された時間（Ｔｃ）と空き時間（Ｔｅ）との割合をチャネル使用率ξとすると、式（１）で算出される。

ξ ＝ Ｔｃ／（Ｔｃ＋Ｔｅ） ・・・ （１）
ＴＤＭＡ方式の場合、フレーム中の未使用のスロットの割合をチャネル使用率ξとする。
（ｂ）更には、パケットを受信したときの受信電力を記憶しておき、予め設定した所定値を超える受信電力のパケットの数、又は全体に対する割合をチャネル使用率ξとする。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図９に示すフローチャートに沿って説明する。また、チャネル使用率の高低の判断の基準のため、予め所定値ξ１を設定しておく。

まず、ステップ４００では、周辺状況検出部１４が、チャネル使用状況検出部２７が検出したチャネルの使用状況に基づいて、通信端末装置のチャネル使用率を算出する。

ステップ４１０では、送信電力決定部１３が、チャネル使用率がξ１以上であるか否かを判定する。チャネル使用率がξ１以上のときはステップ４２０に進んで送信電力決定部１３が小さな送信電力（１ｍＷ）を決定し、チャネル使用率がξ１より小さいときはステップ４３０に進んで送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、チャネル使用率が所定値ξ１以上であれば、小さな送信電力を決定する。これはチャネルが多く使用されていれば、通信トラヒックが増大している場合が検出されていることに基づく。

従って、通信トラヒックが込み合っているときには、小さな送信電力でパケットを送信することによって、通信トラヒックを低減する。また、チャネル使用率が所定値ξ１より小さいとき、即ち、チャネルがあまり使用されていない場合には、通信トラヒックは増大していないため大きな送信電力でパケットを送信する。

最後に、ステップ４４０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第９の実施の形態では、通信端末装置では、チャネルの使用率に基づいて、より適切な送信電力を決定することによって、通信トラヒックを効率的に削減することができる。

＜第１０の実施の形態＞
本発明の第１０の実施の形態では、通信端末装置のチャネルの使用率及び通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される伝搬損失分布情報に基づいてパケットの送信電力を２段階（例えば、１００ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって通信トラヒックを削減する。

ここで、チャネルの使用率は、周辺状況検出部１４が前述の方法で算出し、伝搬損失分布情報は、周辺状況検出部１４が以下の方法で算出する。

受信したパケットｎに含まれる送信電力情報をＰｓ（ｎ）とし、そのときの受信電力値をＰｒ（ｎ）とするとき、伝搬損失Ｌ（ｎ）を式（２）で求める。

Ｌ（ｎ） ＝ Ｐｓ（ｎ）−Ｐｒ（ｎ） ・・・ （２）
このＬ（ｎ）の値を記憶しておき、予め設定した所定値未満という条件を満たす伝搬損失の数、又は全体に対する割合を伝搬損失分布情報ψとする。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。また、チャネル使用率の高低の判断の基準のために予め所定値ξ１を、伝搬損失分布情報の高低の判断の基準のために予め所定値ψ１を設定しておく。

まず、ステップ５００では、周辺状況検出部１４が、チャネル使用状況検出部２７が検出したチャネルの使用状況に基づいて、通信端末装置のチャネル使用率を算出する。

ステップ５１０では、送信電力決定部１３が、チャネル使用率がξ１以上であるか否かを判定する。チャネル使用率がξ１以上のときはステップ５２０に進み、チャネル使用率がξ１より小さいときはステップ５５０に進んで送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

ステップ５２０では、周辺状況検出部１４が、通信処理部１２が受信したパケットに含まれる送信電力情報に基づいて伝搬損失分布情報を算出する。

ステップ５３０では、送信電力決定部１３が、伝搬損失分布情報がψ１以上であるか否かを判定する。伝搬損失分布情報がψ１以上のときはステップ５４０に進んで、送信電力決定部１３小さな送信電力（１ｍＷ）を決定し、伝搬損失分布情報がψ１より小さいときはステップ５５０に進んで、送信電力決定部１３大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

このように、チャネル使用率が所定値ξ１以上で、かつ伝搬損失分布情報が所定値ψ１以上のときは、小さな送信電力が決定される。これは受信したパケットに含まれる送信電力情報と受信電力との差を求めることによって得られる伝搬損失分布情報を使用することにより、小さな送信電力に下げて送信しても情報が伝わるか否かが的確に判断できることに基づく。即ち、電力を下げて送信して、どれだけの通信端末装置に情報を伝えられるかの割合がわかる。

従って、チャネルが多く使用されていれば通信トラヒックが増大しており、また、伝搬損失分布情報が大きいときは電力を下げても多くの通信端末装置に情報を伝えられるため、小さな送信電力でパケットを送信することによって通信トラヒックを低減する。また、チャネルがあまり使用されておらず、通信トラヒックが増大していないとき、或いは、伝搬損失分布情報が小さく電力を下げると多くの通信端末装置に情報を伝えられないときは、大きな送信電力でパケットを送信することによって確実に情報を伝達する。

最後に、ステップ５６０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第１０の実施の形態では、通信端末装置では、チャネルの使用率及び伝搬損失分布情報に基づいて、より適切な送信電力を決定することによって、通信トラヒックを効率的に削減すると共に、情報を確実に伝達することができる。

＜第１１の実施の形態＞
本発明の第１１の実施の形態では、通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される伝搬損失分布情報及び相対距離情報に基づいてパケットの送信電力を２段階（例えば、１００ｍＷ、１ｍＷ）に可変制御することによって通信トラヒックを削減する。

ここで、伝搬損失分布情報は、周辺状況検出部１４が前述の方法で算出し、相対距離情報は、周辺状況検出部１４が以下の方法で算出する。

受信したパケットに含まれる位置情報とＧＰＳ装置２４により得られる車両の現在位置情報との相対距離を求める。この値を記憶しておき、予め設定した所定値Ｘ２未満という条件を満たす相対距離の数や全体の割合を相対距離情報ξとする。

本実施の形態における通信端末装置の作用について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。また、伝搬損失分布情報の高低の判断の基準のために予め所定値ψ１を、相対距離情報の高低の判断の基準のために予め所定値ξ１を設定しておく。

まず、ステップ６００では、周辺状況検出部１４が、通信処理部１２が受信したパケットに含まれる位置情報とＧＰＳ装置２４により得られる自車の現在位置情報とに基づいて相対位置情報を算出する。

ステップ６１０では、送信電力決定部１３が、相対距離情報がξ１以上であるか否かを判定する。相対距離情報がξ１以上のときはステップ５２０からステップ５５０までにおいて、周辺状況検出部１４により算出された伝搬損失分布情報に基づいて、送信電力決定部１３が送信電力を決定する。また、相対距離情報がξ１より小さいときはステップ５５０に進んで送信電力決定部１３が大きな送信電力（１００ｍＷ）を決定する。

この結果、相対位置情報が所定値ξ１以上で、かつ伝搬損失分布情報が所定値ψ１以上のときは小さな送信電力が決定され、その他のときは大きな送信電力が決定される。これは、伝搬損失分布情報だけでなく、相対距離情報を用いることにより、自車両の近く（相対距離＜Ｘ２）の距離にある程度車両が存在する（相対距離情報ξ≧ξ１）場合には、小さな送信電力に下げて送信しても情報を伝えられると判断できることに基づく。

最後に、ステップ５６０では、通信処理部１２が、決定された送信電力で通信アンテナ１１を介してパケットを送信する。

以上のように、第１１の実施の形態では、通信端末装置では、伝搬損失分布情報及び相対距離情報に基づいて、より適切な送信電力を決定することによって、通信トラヒックを効率的に削減すると共に、情報を確実に伝達することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用できる。例えば、通信端末装置が受信したパケットの情報から検出される伝搬損失分布情報及び相対距離情報、並びに通信端末装置のチャネルの使用率に基づいて、パケットの送信電力を可変制御する実施の形態、即ち、第１０の実施の形態と第１１の実施の形態とを統合した実施の形態も可能である。

本発明の実施の形態に係る通信端末装置の主要構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る通信端末装置の送信電力の決定方法を示す図である。 第３の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第５の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第６の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第９の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第１０の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。 第１１の実施の形態に係る通信端末装置の作用の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１ 通信アンテナ
１２ 通信処理部
１３ 送信電力決定部
１４ 周辺状況検出部
２１ カメラ
２２ レーダ
２３ 車速センサ
２４ ＧＰＳ装置
２５ 地図ＤＢ
２６ 建物ＤＢ
２７ チャネル使用状況検出部

Claims (6)

1. 周辺の車両から送信された複数のパケットであって該周辺の車両の車両速度を示す速度情報を各々含む複数のパケットを受信する受信手段と、
   前記受信手段により一定期間受信されたパケットに含まれる速度情報により示される車両速度のうち最大速度を抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段によって抽出された最大速度が所定速度以上の場合に所定の大きさの送信電力でパケットを送信し、前記抽出手段によって抽出された最大速度が前記所定速度未満の場合に前記所定の大きさ未満の送信電力で、パケットを送信する送信手段と、
   を備えた通信端末装置。
2. 前方及び後方に存在する車両を検出する車両検出手段を更に備え、
   前記送信手段は、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方の車両までの距離が所定距離を超えたとの距離条件を満足した上で前記抽出手段によって抽出された最大速度が所定速度以上の場合に所定の大きさの送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前記距離条件を満足した上で前記抽出手段によって抽出された最大速度が前記所定速度未満の場合に前記所定の大きさ未満の送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方及び後方の各車両までの距離が共に前記所定距離以下である場合に前記所定の大きさ未満の送信電力でパケットを送信し、前記車両検出手段により前方及び後方に車両が検出され且つ前方の車両までの距離が前記所定距離以下であり且つ後方の車両までの距離が前記所定距離を超えた場合に前記所定の大きさ以上の送信電力でパケットを送信する請求項１記載の通信端末装置。
3. 地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
   現在位置情報を検出する現在位置検出手段と、
   自身が搭載された車両の速度を検出する速度検出手段と、
   前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報及び前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報に基づいて現在位置から交差点までの距離を算出する算出手段と、を更に備え、
   前記送信手段は、更に、前記算出手段によって算出された距離と前記速度検出手段によって検出された速度とに基づいて定められた送信電力でパケットを送信する請求項１又は請求項２に記載の通信端末装置。
4. 建物の配置密度を示す建物情報を記憶する建物情報記憶手段と、
   前記建物情報記憶手段に記憶された建物の配置密度、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報、前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報及び前記速度検出手段により検出された速度に基づいて、所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度を検出する配置密度検出手段と、を更に備え、
   前記送信手段は、更に、前記配置密度検出手段により検出された所定時間以内に到達する交差点の周辺の建物の配置密度に基づいて定められた送信電力でパケットを送信する請求項３記載の通信端末装置。
5. 前記地図情報記憶手段は、地形の勾配情報を含む地図情報を記憶し、
   前記地図情報記憶手段に記憶された地形の勾配情報、前記現在位置検出手段により検出された現在位置情報及び前記速度検出手段により検出された速度に基づいて、所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配の有無を検出する勾配有無検出手段を更に備え、
   前記送信手段は、更に、前記勾配有無検出手段により検出された所定時間以内に到達する範囲の地形の勾配の有無に基づいて定められた送信電力でパケットを送信する請求項３記載の通信端末装置。
6. コンピュータを、
   周辺の車両から送信された複数のパケットであって該周辺の車両の車両速度を示す速度情報を各々含む複数のパケットを受信する受信手段、
   前記受信手段により一定期間受信されたパケットに含まれる速度情報により示される車両速度のうち最大速度を抽出する抽出手段、
   及び、前記抽出手段によって抽出された最大速度が所定速度以上の場合に所定の大きさの送信電力でパケットを送信し、前記抽出手段によって抽出された最大速度が前記所定速度未満の場合に前記所定の大きさ未満の送信電力で、パケットを送信する送信手段として機能させるためのプログラム。