JP4826370B2 - 無線通信装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、車車間通信に用いられる無線通信装置及び車車間通信を行う通信システムに関する。

通信技術の発達に伴い、車と車との間のいわゆる車車間通信に関する技術が検討されている。車車間通信には、１対１で通信を行う態様と、相手を特定せずにブロードキャストする態様とがある。ブロードキャスト型の車車間通信におけるトラヒック量増大の課題を解決するために、情報をホップする中継車両を所定の条件に基づいて特定し、この特定した中継車両においてのみ情報のホップを行うようにした技術が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００５−１２５２２号公報

ところで、上記特許文献１に記載の車車間通信では、１次的には、送信元の車両から中継車両を含む周辺の全ての車両に情報を送信している。従って、例えばこの送信元の車両以外の車両から情報を受信している場合であっても、この送信元の車両からは情報が送信されることになり、情報の重複送信が行われることになる。

そこで本発明では、情報の重複送信の発生を極力低減することが可能な無線通信装置及び通信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信装置は、第１の車両から送信される第１の車両に関する車両情報を、第１の車両とは異なる第２の車両に転送する無線通信装置であって、第１の車両から送信される車両情報を受信する受信手段と、当該受信した車両情報を、所定の指示情報の入力に応じて第２の車両に送信する送信手段と、少なくとも第１の車両及び第２の車両が存在する道路及びその近傍に関する情報を含む地図情報を格納する格納手段と、第１の車両の位置を特定する第１位置情報と、第２の車両の位置を特定する第２位置情報とを取得する位置取得手段と、当該取得した第１位置情報及び第２位置情報と地図情報とに基づいて、送信手段による車両情報の送信を行うか否かを判断する可否判断手段と、当該判断結果に基づいて、車両情報の第２の車両への送信を指示する指示情報を、送信手段に出力する指示出力手段と、を備え、可否判断手段は、電波を阻害する要因が存在し、かつ、電波を反射する要因が存在しない場合、車両情報の送信を行うと判断する。

本発明に係る通信システムは、第１の車両から送信される第１の車両に関する車両情報を、第１の車両とは異なる第２の車両に転送する中継車両を含む通信システムであって、第１の車両から送信される車両情報を受信する受信手段と、当該受信した車両情報を、所定の指示情報の入力に応じて第２の車両に送信する送信手段と、少なくとも第１の車両及び第２の車両が存在する道路及びその近傍に関する情報を含む地図情報を格納する格納手段と、第１の車両の位置を特定する第１位置情報と、第２の車両の位置を特定する第２位置情報とを取得する位置取得手段と、当該取得した第１位置情報及び第２位置情報と地図情報とに基づいて、送信手段による車両情報の送信を行うか否かを判断する可否判断手段と、当該判断結果に基づいて、車両情報の第２の車両への送信を指示する指示情報を、送信手段に出力する指示出力手段と、を備え、可否判断手段は、電波を阻害する要因が存在し、かつ、電波を反射する要因が存在しない場合、車両情報の送信を行うと判断する。

本発明に係る無線通信装置及び通信システムによれば、第１の車両の位置及び第２の車両の位置と地図情報とに基づいて、車両情報の送信を行うか否かを判断するので、位置関係によっては送信の必要性が無いと判断可能な場合に車両情報の送信を取りやめることができる。

この好ましい態様によれば、第２の車両が第１の車両との間で直接通信を成立させてない場合には、第２の車両が第１の車両から車両情報を受信していないので、車両情報を送信しても重複送信とはならない。

本発明によれば、位置関係によっては送信の必要性が無いと判断可能な場合に車両情報の送信を取りやめることができる。従って、情報の重複送信の発生を極力低減することが可能な無線通信装置及び通信システムを提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態である無線通信装置及び通信システムの概要について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の無線通信装置及び通信システムが適用される場面の一例を示した図である。車両Ａ（第１の車両）は、道路Ｒ１を図中左から右に向かって走行している。車両Ｂ（第２の車両）は、道路Ｒ２を図中下から上に向かって走行している。道路Ｒ１及び道路Ｒ２は交差点Ｒ１２において交差している。車両Ｃは、この交差点Ｒ１２内に進入している。交差点Ｒ１２の各角には、それぞれ建物Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が存在する。

本実施形態の無線通信装置は、車両Ｃに搭載されるものであって、車両Ａから送信される車両Ａに関する車両情報を、車両Ａとは異なる車両Ｂに転送するものである。また、本実施形態の通信システムは、車両Ａから送信される車両Ａに関する車両情報を、車両Ａとは異なる車両Ｂに転送する中継車両としての車両Ｃを含むものである。従って、無線通信装置の説明と通信システムの説明は重複するので、以下の説明では、主に無線通信装置について説明し、併せて通信システムについての説明も兼ねるものとする。尚、以下の説明では、適宜図１を参照するものとする。

本実施形態の無線通信装置の概略構成を図２に示す。図２に示す無線通信装置１０は、アンテナ１０１と、車車間通信機２０と、情報処理機３０と、位置表示機４０とを備えている。

車車間通信機２０は、アンテナ１０１を介して他の車両と情報の送受信を行う通信機器である。車車間通信機２０は、機能的な構成要素として、受信部２０１（受信手段）と、送信部２０２（送信手段）と、情報保持部２５１とを備えている。

受信部２０１は、他の車両（車両Ａ，Ｂを含む）から送信される車両情報を受信する部分である。受信部２０１は、受信した車両情報を情報保持部２５１に格納すると共に、情報処理機３０の位置取得部３０１に出力する。尚、本実施形態において車両情報とは、少なくとも車両の位置を特定する情報を含み、その他適宜必要な情報（例えば、車両の速度情報、進行方向情報、事故情報といった車両に関わる各種情報）を含むものである。

情報保持部２５１は、受信部２０１が受信した車両情報を一時的に格納しておく部分である。情報保持部２５１が格納している車両情報は、送信部２０２が読み出して他の車両に送信するか、又は送信部２０２が送信せずに消去する。

送信部２０２は、受信部２０１が受信した車両情報を、所定の指示情報の入力に応じて他の車両に送信する部分である。より具体的には、送信部２０２は、情報保持部２５１に格納されている車両情報を、情報処理機３０の指示出力部３０３から出力される指示情報に基づいて、他の車両に送信する。

情報処理機３０は、車車間通信機２０が受信する情報に基づいて、位置表示機４０と情報の授受を行い、その授受した情報に基づいて車車間通信機２０に情報送信の指示情報を出力する機器である。情報処理機３０は、機能的な構成要素として、位置取得部３０１（位置取得手段）と、可否判断部３０２（可否判断手段）と、指示出力部３０３（指示出力手段）と、を備えている。

位置取得部３０１は、車車間通信機２０の受信部２０１から出力される他の車両の位置を特定する位置情報を取得する部分である。より具体的には、例えば図２の例によれば、車両Ａの位置を特定する位置情報Ａ（第１位置情報）と、車両の位置を特定する位置情報Ｂ（第２位置情報）とを取得する。

位置取得部３０１は、取得した他の車両の位置情報（位置情報Ａ，Ｂ）を位置表示機４０の情報処理部４０１に出力する。位置取得部３０１は、この出力に応じて情報処理部４０１から出力される他の車両（車両Ａ，Ｂ）の位置周辺の地図情報を受け取って、可否判断部３０２に他の車両の位置情報（位置情報Ａ，Ｂ）と共に出力する。

可否判断部３０２は、位置取得部３０１が取得した他の車両の位置情報（位置情報Ａ，Ｂ）と地図情報とに基づいて、車車間通信機２０の送信部２０２による車両情報の送信を行うか否かを判断する部分である。より具体的に図１を参照しながら説明すると、可否判断部３０２は、車両Ｂが車両Ａとの間で直接通信を成立させていないと判断した場合に、車両情報の送信を行うように判断する。

より具体的に、図１において示すように、交差点Ｒ１２に向かって車両Ａが道路Ｒ１を走行し、交差点Ｒ１２に向かって車両Ｂが道路Ｒ２を走行している場合を考える。可否判断部３０２は上述したように、車両Ａ及び車両Ｂが送信する車両情報（位置情報Ａ，Ｂ）と地図情報格納部４５１に格納されている地図情報とに基づいて、図２に示す情報を取得することができる。

図１に示すように、交差点Ａ１２に対して車両Ａの進行元側であって車両Ｂの進行元側に建物Ｂ１が、交差点Ａ１２に対して車両Ａの進行先側であって車両Ｂの進行元側に建物Ｂ２が、交差点Ａ１２に対して車両Ａの進行先側であって車両Ｂの進行先側に建物Ｂ３が、交差点Ａ１２に対して車両Ａの進行元側であって車両Ｂの進行先側に建物Ｂ４が、それぞれ存在するものとする。

図１に示すように、建物Ｂ１が存在する場合、車両Ａから送信された電波が遮られるので、車両Ａから送信された車両情報を車両Ｂが直接受信することはないものと想定される。しかしながら、建物Ｂ３によって車両Ａから送信された電波が反射されて、車両Ａから送信された車両情報を車両Ｂは間接的に受信しているものと想定される。また、建物Ｂ４によって車両Ａから送信された電波が反射された後、更に建物Ｂ２によって反射され、車両Ａから送信された車両情報を車両Ｂは間接的に受信しているものと想定される。

以上をまとめると、可否判断部３０２の判断ロジックは次のとおりである。車両Ａの進行元側であって、車両Ｂの進行元側の交差点Ｒ１２の角に、電波を阻害する要因（例えば、建物Ｂ１、丘、壁といったもの）が存在しない場合、可否判断部３０２は、車両情報の中継を行わないと判断する。

また、車両Ａの進行元側であって、車両Ｂの進行元側の交差点Ｒ１２の角に、電波を阻害する要因が存在する場合であっても、車両Ａの進行先側であって、車両Ｂの進行先側の交差点Ｒ１２の角に、電波を反射する要因（例えば、建物Ｂ３、丘、壁といったもの）が存在する場合には、可否判断部３０２は、車両情報の中継を行わないと判断する。

また、車両Ａの進行元側であって、車両Ｂの進行元側の交差点Ｒ１２の角に、電波を阻害する要因が存在する場合であっても、車両Ａの進行元側であって、車両Ｂの進行先側の交差点Ｒ１２の角に、電波を反射する要因（例えば、建物Ｂ４、丘、壁といったもの）が存在し、車両Ａの進行先側であって、車両Ｂの進行元側の交差点Ｒ１２の角に、電波を反射する要因（例えば、建物Ｂ２、丘、壁といったもの）が存在する場合には、可否判断部３０２は、車両情報の中継を行わないと判断する。

可否判断部３０２は上記以外の条件を満たす場合、車両情報の中継を行うと判断する。これら判断の結果を指示出力部３０３に出力する。尚、建物等が電波を遮ったり反射したりする条件としては、大きさについて所定の閾値（例えば、２ｍ）を満たすこととしている。

指示出力部３０３は、可否判断部３０２の判断結果に基づいて、車両情報の他の車両への送信を指示する指示情報を、車車間通信機２０の送信部２０２に出力する部分である。

位置表示機４０は、無線通信装置１０が搭載されている車両（車両Ｃ）の位置を表示するためのナビゲーションシステムの一部を構成する機器である。位置表示機４０は、機能的な構成要素として、情報処理部４０１と、地図情報格納部４５１（格納手段）と、を備えている。

情報処理部４０１は、情報処理機３０の位置取得部３０１から出力される位置情報に基づいて地図情報格納部４５１に格納されている地図情報を抽出し、その抽出した地図情報を位置取得部３０１に出力する部分である。

地図情報格納部４５１は、高低方向の地形及び建造物データを含む地図情報を格納する部分である。より具体的には、地図情報格納部４５１には処理に必要となる車両（車両Ａ及び車両Ｂ）が存在する道路及びその近傍に関する情報を含む地図情報が格納されている。

続いて、無線通信装置１０の動作について図３を参照しながら説明する。図３は、無線通信装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、情報処理機３０の位置取得部３０１が、自車両（車両Ｃ）が交差点内にいるか、又は交差点近傍にいるかを判断する（ステップＳ０１）。図１に示すように交差点内にいる状態であれば（又はそれに近い状態（例えば、交差点から５ｍ以内）であれば）、ステップＳ０２に進み、そういった状態でなければ処理を終了する。

続いて、情報処理機３０の位置取得部３０１が位置表示機４０から、当該交差点に信号機があるか否かの地図情報を取得する。その取得した地図情報に基づいて、当該交差点に信号機が無ければ、ステップＳ０３に進む。また、当該交差点に信号機がある場合であっても、赤か黄色点滅状態かである場合には、ステップＳ０３に進む。信号機の状態は時刻情報に基づいて判断してもよく、別途車車間通信機２０によって信号機が発する情報を取得してもよい。上記以外の場合は処理を終了する。

続いて、情報処理機３０の位置取得部３０１が車車間通信機２０を介して、周辺の車両からそれらの位置情報を取得する（ステップＳ０３）。図１に示す例では、情報処理機３０の位置取得部３０１が車車間通信機２０を介して車両Ａ及び車両Ｂからそれぞれの位置情報を取得する。位置取得部３０１は位置表示機４０から地図情報を受け取って、車両Ａ及び車両Ｂの相対的位置関係を把握する。

続いて、可否判断部３０２が、位置情報を取得できた車両について、異なる道路リンクから接近している状態か否かを判断する（ステップＳ０４）。図１に示す例では、可否判断部３０２が、車両Ａ及び車両Ｂがそれぞれ異なる道路リンクから接近している状態か否かを判断する。図１に示すように、異なる道路リンクから接近している状態であれば、ステップＳ０５に進む。一方、異なる道路リンクから接近している状態でない場合、例えば、同じ方向に向かって同じ道路を進行している場合は、処理を終了する。

続いて、可否判断部３０２が、位置情報を取得できた車両について、見通しを遮られる関係にあるか否かを判断する（ステップＳ０５）。図１に示す例では、可否判断部３０２が、車両Ａ及び車両Ｂが見通しを遮られる関係にあるか否かを判断する。図１に示すように、建物Ｂ１が存在し、見通しを遮られる関係にあれば、ステップＳ０６に進む。一方、建物Ｂ１が存在せず、見通しを遮られる関係になければ、処理を終了する。

続いて、可否判断部３０２が、位置情報を取得できた車両の近傍に反射建造物があるか否かを判断する（ステップＳ０６）。図１に示す例では、可否判断部３０２が、車両Ａ及び車両Ｂの近傍に反射建造物があるか否かを判断する。図１に示す建物Ｂ２及び建物Ｂ４が存在する場合、又は図１に示す建物Ｂ３が存在する場合には、反射建造物があると判断して処理を終了する。一方、図１に示す建物Ｂ２又は建物Ｂ４のいずれかのみが存在する場合、又は図１に示す建物Ｂ３も存在しない場合には、ステップＳ０７に進む。

続いて、指示出力部３０３が、車車間通信機２０の送信部２０２に送信指示を出力する。送信部２０２は情報保持部２５１から車両情報を取得して車両Ａ又は車両Ｂに送信する（ステップＳ０７）。

本実施形態の無線通信装置及び通信システムが適用される場面の一例を示した図である。 本実施形態の無線通信装置の概略構成を示す図である。 本実施形態の無線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

１０…無線通信装置、１０１…アンテナ、２０…車車間通信機、２０１…受信部２０１、２０２…送信部、２５１…情報保持部、３０…情報処理機、３０１…位置取得部、３０２…可否判断部、３０３…指示出力部、４０…位置表示機、４０１…情報処理部、４５１…地図情報格納部。

Claims (2)

1. 第１の車両から送信される前記第１の車両に関する車両情報を、前記第１の車両とは異なる第２の車両に転送する無線通信装置であって、
   前記第１の車両から送信される車両情報を受信する受信手段と、
   当該受信した車両情報を、所定の指示情報の入力に応じて前記第２の車両に送信する送信手段と、
   少なくとも前記第１の車両及び前記第２の車両が存在する道路及びその近傍に関する情報を含む地図情報を格納する格納手段と、
   前記第１の車両の位置を特定する第１位置情報と、前記第２の車両の位置を特定する第２位置情報とを取得する位置取得手段と、
   当該取得した第１位置情報及び第２位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記送信手段による前記車両情報の送信を行うか否かを判断する可否判断手段と、
   当該判断結果に基づいて、前記車両情報の前記第２の車両への送信を指示する指示情報を、前記送信手段に出力する指示出力手段と、を備え、
   前記可否判断手段は、電波を阻害する要因が存在し、かつ、電波を反射する要因が存在しない場合、前記車両情報の送信を行うと判断することを特徴とする無線通信装置。
2. 第１の車両から送信される前記第１の車両に関する車両情報を、前記第１の車両とは異なる第２の車両に転送する中継車両を含む通信システムであって、
   前記第１の車両から送信される車両情報を受信する受信手段と、
   当該受信した車両情報を、所定の指示情報の入力に応じて前記第２の車両に送信する送信手段と、
   少なくとも前記第１の車両及び前記第２の車両が存在する道路及びその近傍に関する情報を含む地図情報を格納する格納手段と、
   前記第１の車両の位置を特定する第１位置情報と、前記第２の車両の位置を特定する第２位置情報とを取得する位置取得手段と、
   当該取得した第１位置情報及び第２位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記送信手段による前記車両情報の送信を行うか否かを判断する可否判断手段と、
   当該判断結果に基づいて、前記車両情報の前記第２の車両への送信を指示する指示情報を、前記送信手段に出力する指示出力手段と、を備え、
   前記可否判断手段は、電波を阻害する要因が存在し、かつ、電波を反射する要因が存在しない場合、前記車両情報の送信を行うと判断することを特徴とする通信システム。

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