(57)【要約】【課題】比較的短い距離内で異常な動きを伴わない車両の位置情報の誤りであっても検出できる車両用通信装置を提供する。【解決手段】要請フレームで特定される送信フレームに含まれた他車両の位置、その送信フレームを受信した自車両の位置及びその送信フレームが到来した方向を読み出し（Ｓ３０５）、自車両の受信位置及び他車両の位置を結んだ直線と、その送信フレームが到来した方向とがなす角が予め定められた設定値よりも大きいか否かを判断し（Ｓ３０８）、設定値よりも大きければ（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、応答フレームの「位置詐称」フラグを「１」として、応答フレームをブロードキャスト通信により周辺の他車両に送信する（Ｓ３０９）。【選択図】図９
2010182007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の位置を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段により取得された自車両の位置と当該送信フレームを特定できる送信フレームＩＤとが含まれた送信フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する送信手段と、
他車両から送信された送信フレームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信フレームが到来した方向を取得する方向取得手段と、
前記受信手段により送信フレームが受信された時点における前記位置取得手段により取得された自車両の位置及びその送信フレームに含まれた他車両の位置を結んだ直線と、前記方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
【請求項２】
前記送信手段は、自車両を特定できる車両ＩＤも含めて送信フレームを送信し、
前記判定手段により判定された、送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を基にその他車両の位置が誤りであると判定した場合に、その送信フレームを送信した車両の車両ＩＤをブラックリストとして内部の記憶装置に登録するブラックリスト登録手段を備え、
前記受信手段は、他車両から受信した送信フレームに含まれた車両ＩＤが前記記憶装置に記憶されたブラックリストに登録されている場合に、その送信フレームを区別して処理すること
を特徴とする請求項１ないし請求項α記載の車両用通信装置。
【請求項３】
前記受信手段により送信フレームが受信された時点における前記位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、前記方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶する記憶手段と、
前記判定手段により送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤを含む要請フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する要請手段と、
他車両から送信された要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を前記記憶装置から読み出し、その読み出した自車両の位置及びその読み出した他車両の位置を結んだ直線と、その読み出した送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、その判定結果及び送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する応答手段と、
を備え、
前記判定手段は、他車両から送信された応答フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を基にその応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定すること
を特徴とする請求項１ないし請求項α記載の車両用通信装置。
【請求項４】
前記受信手段により送信フレームが受信された時点における前記位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、前記方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶する記憶手段と、
前記判定手段により送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤを含む要請フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する要請手段と、
他車両から送信された要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を前記記憶装置から読み出し、それら読み出した自車両の位置、他車両の位置、送信フレームが到来した方向及びそれらに関連付けられた送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する応答手段と、
を備え、
前記判定手段は、他車両から送信された応答フレームに含まれた自車両の位置及びその応答フレームに含まれた他車両の位置を結んだ直線と、その応答フレームに含まれた送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその応答フレームに含まれた送信フレームＩＤと関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定すること
を特徴とする請求項１ないし請求項α記載の車両用通信装置。
【請求項５】
自車両の位置を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段により取得された自車両の位置と当該送信フレームを特定できる送信フレームＩＤとが含まれた送信フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する送信手段と、
他車両から送信された送信フレームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信フレームが到来した方向を取得する方向取得手段と、
前記受信手段により送信フレームが受信された時点における前記位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、前記方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶する記憶手段と、
他車両から送信された、特定の送信フレームＩＤが含まれた要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を前記記憶装置から読み出し、それら読み出した自車両の位置、他車両の位置、送信フレームが到来した方向及びそれらに関連付けられた送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する応答手段と、
他車両から送信された応答フレームに含まれた自車両の位置からその応答フレームに含まれた送信フレームが到来した方向にひいた直線と、その応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置及び送信情報が到来した方向を前記記憶装置から読み出し、その読み出した自車両の位置からその読み出した送信フレームが到来した方向にひいた直線との交点を基に、前記他車両から送信された応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
【請求項６】
他車両から要請フレームを受信した場合に、その要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置と、その要請フレームを受信した時点における前記位置取得手段により検出された自車両の位置とを基に、前記応答手段により応答フレームが送信されるタイミングを設定するタイミング設定手段を備えたこと
を特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項７】
前記タイミング設定手段は、前記要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置を中心にして方角により複数の領域に分割し、その分割された複数の領域のうち前記位置取得手段により取得された自車両の位置がいずれの領域に属するかを判定し、その判定される領域により前記応答フレームを送信するタイミングを設定すること
を特徴とする請求項６記載の車両用通信装置。
【請求項８】
前記タイミング設定手段は、前記複数の領域の中から前記要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置を中心にして（π／２）ラジアン毎に領域を選択し、その選択した順に応答フレームが送信されるようにタイミングを設定すること
を特徴とする請求項７記載の車両用通信装置。
【請求項９】
前記タイミング設定手段は、前記記憶手段から読み出された他車両の位置と前記位置取得手段により検出された自車両の位置との距離を基に応答フレームを送信するタイミングを設定すること
を特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項１０】
自車両の位置から所定範囲内に存在する他車両から応答フレームが送信されたことを検出する応答検出手段を備え、
前記応答手段は、前記応答検出手段により他車両から応答フレームが送信されたことが検出された場合に、応答フレームの送信を中止すること
を特徴とする請求項３乃至請求項９のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、他車両から送信された、同じ送信フレームＩＤが含まれた応答フレームを所定時間のみ受信すること
を特徴とする請求項３乃至請求項１０のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項１２】
前記送信手段は、自車両を特定できる車両ＩＤも含めて送信フレームを送信し、
前記判定手段により判定された、送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を基にその他車両の位置が誤りであると判定した場合に、その送信フレームを送信した車両の車両ＩＤをブラックリストとして内部の記憶装置に登録するブラックリスト登録手段を備え、
前記受信手段は、他車両から受信した送信フレームに含まれた車両ＩＤが前記記憶装置に記憶されたブラックリストに登録されていると判断した場合に、その送信フレームを区別して処理すること
を特徴とする請求項３乃至請求項１１のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、複数の他車両から送信された応答フレーム毎に送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、所定数以上について信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置が誤りであると判定すること
を特徴とする請求項１２記載の車両用通信装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、複数の他車両から送信された応答フレーム毎に送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、信頼度が低いと判定される数の方が信頼度が高いと判定される数よりも多い場合に、前記送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置が誤りであると判定すること
を特徴とする請求項１２記載の車両用通信装置。
【請求項１５】
前記ブラックリスト登録手段は、前記車両ＩＤに関連させてその車両ＩＤをブラックリストに登録する日時情報も登録し、その日時情報を基にブラックリストへの登録から一定期間が経過したと判定した場合に、前記ブラックリストから前記車両ＩＤを消去すること
を特徴とする請求項２又は請求項１２乃至請求項１４のいずれか記載の車両用通信装置。
【請求項１６】
前記送信手段は、前記ブラックリスト登録手段により登録された車両ＩＤを送信フレームに付加して送信すること
を特徴とする請求項２又は請求項１２乃至請求項１５のいずれか記載の車両用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の位置が含まれた情報を車両間で通信する車両用通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両間通信では、車両に搭載された車両用通信装置が、周辺の他車両に搭載された車両用通信装置と、直接、無線通信を行うが、その際、自車両の位置が含まれた情報を他車両に送信するとともに、他車両からその他車両の位置が含まれた情報を受信する。そして、その受信した情報から周辺の他車両の位置を把握し、自車両との相対的な位置関係から事故の発生の可能性を推定し、その推定結果によっては運転者に警告を与えて事故を未然に防止するアプリケーションの実現が期待されている。
【０００３】
しかしながら、このような車両間通信にあっては、仮に、ある車両が意図的に誤った位置が含まれた情報を送信してしまうと、周辺の他車両の運転者に誤った警告を与えてしまう可能性がある。また、他車両から送信された他車両の位置の情報が誤っているとなれば、運転者は車両間通信への信頼を失ってしまう危険性もある。
【０００４】
図２９は、車両が意図的に誤った位置を送信した場合（位置を詐称した場合）についての説明図である。図示するように、車両Ｃが、実際よりも前方の位置（◎で示す位置）を自車両の位置であるとした情報を他車両に送信した場合、車両Ｃの前方で同じ道路に入ろうとしている車両Ｆは、車両Ｃが実際よりも接近している状況にあるものと判断して、車両Ｆの運転者に誤った警告を与えてしまう可能性がある。また、警報が誤りに基づくものとなれば、車両Ｆの運転者は車両間通信に対する信頼をなくしてしまい、同様のケースが多く発生すれば、システム全体の効果も抑制されてしまうことになりかねない。
【０００５】
他車両から送信される車両の位置の誤りを検出する装置としては、従来、非特許文献１記載の技術が提案されている。かかる従来の技術は、（１）通信エリア（電波の到達距離）には限界があることを利用して限界を超える場所から送信される位置情報を誤りと検出するもの、（２）車両が移動する速度に限界があることを利用して限界を超える速度で動く車両の位置情報を誤りと検出するもの、（３）マルチホップ方式による車両間通信について不適切な車両に対する通信情報を検出して位置情報を誤りと検出するもの、（４）車両の密度に限界があることを利用して限界を超える密度で位置している車両の位置情報を誤りと検出するもの、（５）車両の位置を道路情報と参照し道路上にない車両の位置情報を誤りと検出するものであった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】T.Leinmuller,E.Schoch,and F.Kargl,"Position Verification Approaches for Vehicular Ad Hoc Networks",IEEE Wireless Communications Magazine, Oct.2006,Vol.13, Num.5
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、かかる従来の技術では、数ｍ〜数１０ｍ程度の比較的短い距離内で異常な動きを伴わない車両の位置情報の誤りを検出するのが困難であるという課題があった。
【０００８】
すなわち、上記（１）の技術のように通信エリアの限界を超える場所からの位置情報を誤りと検出する場合は、数ｍ〜数１０ｍ程度など比較的短い距離内での車両の位置の誤りを検出することはできない。また上記（２）〜（５）の技術はいずれも位置情報から車両が異常な動きをしているように検出できた場合にのみ、その位置情報の誤りを検出できるものであり、異常な動きを伴わない車両の位置情報の誤りを検出できるものではなかった。
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、比較的短い距離内で異常な動きを伴わない車両の位置情報の誤りであっても検出できる車両用通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載の車両用通信装置は、位置取得手段、受信手段、方向取得手段及び判定手段を備える。そして、位置取得手段は、自車両の位置を取得し、送信手段は、位置取得手段により取得された自車両の位置と当該送信フレームを特定できる送信フレームＩＤとが含まれた送信フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信し、受信手段は、他車両から送信された送信フレームを受信し、方向取得手段は、受信手段により受信された送信フレームが到来した方向を取得する。そして、判定手段は、受信手段により送信フレームが受信された時点における位置取得手段により取得された自車両の位置及びその送信フレームに含まれた他車両の位置を結んだ直線と、方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を判定する。
【００１１】
かかる請求項１記載の発明によれば、他車両の位置の信頼度を実際にその送信フレームが送信された方向との角度差から判定するため、比較的近くに位置する他車両であり、特に異常な動きとは検出されない位置の誤りであっても、位置の誤りを正確に判定することができる。ここで，方向取得手段は，少なくとも前方から到来したか？もしくは後方から到来したか？区別できればよく，判定手段は、受信手段により送信フレームが受信された時点における位置取得手段により取得された自車両の位置及びその送信フレームに含まれた他車両の位置を結んだベクトルと、方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を判定してもよい（請求項α）。このように構成すれば，簡易な到来方向推定手段をつかって他車両の位置の誤りを判断することができる。
【００１２】
ところで、誤った位置を送信したことのある車両は再度、誤った位置が含まれた送信フレームを送信する可能性が高いといえるが、このような車両からの送信フレームを他の送信フレームと同様に処理していたのでは、運転者に誤った警報を与える可能性を減らせないし、車両間通信に対する信頼も維持できない。
【００１３】
そこで、請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用通信装置において、さらに、ブラックリスト登録手段を備え、送信手段は、自車両を特定できる車両ＩＤも含めて送信フレームを送信し、ブラックリスト登録手段は、判定手段により判定された、送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を基にその他車両の位置が誤りであると判定した場合に、その送信フレームを送信した車両の車両ＩＤをブラックリストとして内部の記憶装置に登録する。そして、受信手段は、他車両から受信した送信フレームに含まれた車両ＩＤが記憶装置に記憶されたブラックリストに登録されている場合に、その送信フレームを区別して処理する。
【００１４】
かかる請求項２記載の発明によれば、誤った位置を送信したことのある車両から送信された送信フレームは通常の送信フレームとは区別して処理されるため、運転者が誤った車両の位置により誤った警告等を受ける可能性も低くなり、車両間通信に対する信頼も確保することができる。
【００１５】
また自車両により他車両の位置について信頼度が低いと判定されたとしても、移動する通信装置間で何らかの誤差によりそれが誤りであることも考えられる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の車両用通信装置において、さらに、記憶手段、要請手段及び応答手段を備える。記憶手段は、受信手段により送信フレームが受信された時点における位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶し、要請手段は、判定手段により送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤを含む要請フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信し、応答手段は、他車両から送信された要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を記憶装置から読み出し、その読み出した自車両の位置及びその読み出した他車両の位置を結んだ直線と、その読み出した送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、その判定結果及び送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する。そして、判定手段は、他車両から送信された応答フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を基にその応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定する。
【００１７】
かかる請求項３記載の発明によれば、いったん信頼度が低いと判定された他車両の位置についてさらに周辺の車両に信頼度の判定を要請し、その判定結果を基に他車両の位置の信頼度を判定するので、少なくとも２台以上の車両に搭載された車両用通信装置により判定されることになり、より正確な判定が可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の車両用通信装置において、さらに、記憶手段、要請手段及び応答手段を備える。記憶手段は、受信手段により送信フレームが受信された時点における、位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶し、要請手段は、判定手段により送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤを含む要請フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信し、応答手段は、他車両から送信された要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を記憶装置から読み出し、それら読み出した自車両の位置、他車両の位置、送信フレームが到来した方向及びそれらに関連付けられた送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する。そして、判定手段は、他車両から送信された応答フレームに含まれた自車両の位置及びその応答フレームに含まれた他車両の位置を結んだ直線と、その応答フレームに含まれた送信フレームが到来した方向とがなす角度を基にその応答フレームに含まれた送信フレームＩＤと関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定する。
【００１９】
かかる請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明と同様、いったん信頼度が低いと判定された他車両の位置についてさらに周辺の車両に情報を要請し、他車両から送信される情報をもとに他車両の位置の信頼度を判定するので、より正確な判定が可能となる。
【００２０】
請求項５記載の車両用通信装置は、位置取得手段、送信手段、受信手段、方向取得手段、記憶手段、応答手段及び判定手段を備える。位置取得手段は、自車両の位置を取得し、送信手段は、位置取得手段により取得された自車両の位置と当該送信フレームを特定できる送信フレームＩＤとが含まれた送信フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信し、受信手段は、他車両から送信された送信フレームを受信し、方向取得手段は、受信手段により受信された送信フレームが到来した方向を取得し、記憶手段は、受信手段により送信フレームが受信された時点における、位置取得手段により取得された自車両の位置と、その送信フレームに含まれた他車両の位置と、方向取得手段により取得されたその送信フレームが到来した方向と、その送信フレームに含まれた送信フレームＩＤとを関連付けて内部の記憶装置に記憶し、応答手段は、他車両から送信された、特定の送信フレームＩＤが含まれた要請フレームを受信した場合に、その受信した要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置、他車両の位置及び送信フレームが到来した方向を記憶装置から読み出し、それら読み出した自車両の位置、他車両の位置、送信フレームが到来した方向及びそれらに関連付けられた送信フレームＩＤが含まれた応答フレームをブロードキャスト通信により他車両に送信する。そして判定手段は、他車両から送信された応答フレームに含まれた自車両の位置からその応答フレームに含まれた送信フレームが到来した方向にひいた直線と、その応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両の位置及び送信情報が到来した方向を記憶装置から読み出し、その読み出した自車両の位置からその読み出した送信フレームが到来した方向にひいた直線との交点を基に、他車両から送信された応答フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定する。
【００２１】
かかる請求項５記載の発明によれば、複他車両の位置の誤りについて、その送信フレームの到来方向とのなす角だけでは検出できない場合についても、直線の交点が実際の他車両の位置と異なることにより検出することが可能となる。
【００２２】
ところで、他車両に送信するフレームはブロードキャスト通信により行われるため、特に周辺の他車両に情報の提供を要請（要請フレームを送信）する場合は、周辺の他車両が送信する応答情報（応答フレーム）間で衝突を生じやすくなり、有限な通信帯域を効率よく使うことができない可能性がある。
【００２３】
そこで、請求項６記載の発明は、請求項３乃至請求項５のいずれか記載の車両用通信装置において、タイミング設定手段を備え、そのタイミング設定手段は、他車両から要請フレームを受信した場合に、その要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置と、その要請フレームを受信した時点における位置取得手段により検出された自車両の位置とを基に、応答手段により応答フレームが送信されるタイミングを設定する。
【００２４】
かかる請求項６記載の発明によれば、他車両の位置と自車両の位置を基に応答フレームを送信するタイミングを変更するので、自車両の位置に応じて応答フレームを送信するタイミングをずらすことが可能であり、同時に複数の応答フレームが送信されることを防止することができ、通信帯域を効率よく利用することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の車両用通信装置において、タイミング設定手段は、要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置を中心にして方角により複数の領域に分割し、その分割された複数の領域のうち位置取得手段により取得された自車両の位置がいずれの領域に属するかを判定し、その判定される領域により応答フレームを送信するタイミングを設定する。
【００２６】
かかる請求項７記載の発明によれば、他車両の位置を中心にして方角により複数の領域に分割して応答フレームを送信するタイミングを設定するため、応答フレームを送信するタイミングを適切に割り当てることが可能となり、通信帯域を効率よく利用することができる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の車両用通信装置において、タイミング設定手段は、複数の領域の中から要請フレームに含まれた送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置を中心にして（π／２）ラジアン毎に領域を選択し、その選択した順に応答フレームが送信されるようにタイミングを設定する。
【００２８】
かかる請求項８記載の発明によれば、特に（π／２）ラジアン毎に領域を選択してその選択した順に応答フレームを送信するため、より速く異なる角度からの情報を考慮して他車両の位置の信頼度を判定することになるため、他車両の位置の誤りを効率よく迅速にばらつき少なく判定することができる。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれか記載の車両用通信装置において、タイミング設定手段は、記憶手段から読み出された他車両の位置と位置取得手段により検出された自車両の位置との距離を基に応答フレームを送信するタイミングを設定する。
【００３０】
かかる請求項９記載の発明によれば、他車両の位置と自車両の位置との距離を基に応答フレームを送信するタイミングが設定されるため、通信帯域を効率よく利用することができる。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項３乃至請求項９のいずれか記載の車両用通信装置において、応答検出手段を備え、その応答検出手段は、自車両の位置から所定範囲内に存在する他車両から応答フレームが送信されたことを検出する。そして、応答手段は、応答検出手段により他車両から応答フレームが送信されたことが検出された場合に、応答フレームの送信を中止する。
【００３２】
かかる請求項１０記載の発明によれば、自車両から所定範囲内にある他車両から応答フレームが送信された場合、自車両からの応答フレームの送信はされないことになるため、近くに位置する複数の車両から応答フレームが送信されることが少なくなり、通信帯域を有効に利用することができる。
【００３３】
また、他車両に対し、情報を応答するように要請した場合（要請フレームの送信）、時間を区切ることなく、いつまでも応答フレームが送信されるのを待っていたのでは、迅速な信頼度の判定ができなくなる。
【００３４】
そこで、請求項１１記載の発明は、請求項３乃至請求項１０のいずれか記載の車両用通信装置において、判定手段は、他車両から送信された、同じ送信フレームＩＤが含まれた応答フレームを所定時間のみ受信する。
【００３５】
かかる請求項１１記載の発明によれば、応答フレームを受信する時間を所定時間に限定した上で他車両の位置を判定することができるため、迅速に信頼度の判定をなすことができる。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、請求項３乃至請求項１１のいずれか記載の車両用通信装置において、ブラックリスト登録手段を備え、送信手段は、自車両を特定できる車両ＩＤも含めて送信フレームを送信し、ブラックリスト登録手段は、判定手段により判定された、送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を基にその他車両の位置が誤りであると判定した場合に、その送信フレームを送信した車両の車両ＩＤをブラックリストとして内部の記憶装置に登録する。そして、受信手段は、他車両から受信した送信フレームに含まれた車両ＩＤが記憶装置に記憶されたブラックリストに登録されていると判断した場合に、その送信フレームを区別して処理する。
【００３７】
かかる請求項１２記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の車両用通信装置において、判定手段は、複数の他車両から送信された応答フレーム毎に送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、所定数以上について信頼度が低いと判定された場合に、その送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置が誤りであると判定する。
【００３９】
かかる請求項１３記載の発明によれば、複数の他車両から送信された応答フレームを基に信頼度を判定するため、より客観的な情報に基づき正確な判定が可能となる。
【００４０】
ところで、送信フレームに含まれた他車両の位置が誤りと判定される場合であっても、例えば、反射波を受信していることも考えられ、このような場合は、送信フレームに含まれた他車両の位置を誤りと判定すべきではない。
【００４１】
そこで、請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の車両用通信装置において、判定手段は、複数の他車両から送信された応答フレーム毎に送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置の信頼度を判定し、信頼度が低いと判定される数の方が信頼度が高いと判定される数よりも多い場合に、送信フレームＩＤに関連付けられた他車両の位置が誤りであると判定する。
【００４２】
かかる請求項１４記載の発明によれば、複数の他車両から送信された応答フレームを基に多数決により信頼度を判定するため、仮に、例えば反射波を受信してしまうなど、送信フレームに含まれた他車両の位置自体は誤りでなかった場合でも正確な判定が可能となる。
【００４３】
請求項１５記載の発明は、請求項２又は請求項１２乃至請求項１４のいずれか記載の車両用通信装置において、ブラックリスト登録手段は、車両ＩＤに関連させてその車両ＩＤをブラックリストに登録する日時情報も登録し、その日時情報を基にブラックリストへの登録から一定期間が経過したと判定した場合に、ブラックリストから車両ＩＤを消去する。
【００４４】
かかる請求項１５記載の発明によれば、いったんブラックリストに登録しても一定期間の後は削除されるため、仮に、誤って車両ＩＤをブラックリストに登録してしまった場合や誤った位置を送信したが後にそのような位置を送信するおそれがなくなったような場合であっても、一定期間経過後は送信フレームの受信を再開することができ、適切な受信処理が可能となる。
【００４５】
請求項１６記載の車両用通信装置は、請求項２又は請求項１２乃至請求項１５のいずれか記載の車両用通信装置において、送信手段は、ブラックリスト登録手段により登録された車両ＩＤを送信フレームに付加して送信する。
【００４６】
かかる請求項１６記載の車両用通信装置によれば、この送信フレームを受信した他車両もブラックリストの情報を共有できる他、例えば、警察車両がこの送信フレームを受信して、不正を行っている車両を特定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態としてのナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】外部通信機が他車両と通信を行う方式を示す説明図である。
【図３】送信フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図４】フレームバッファに記憶されているデータの構成を示す説明図である。
【図５】ブラックリストの構成を示す説明図である。
【図６】他車両からフレームを受信した場合に実行するフレーム受信処理を示すフローチャートである。
【図７】制御部が実行する送信フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【図８】要請フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図９】制御部が実行する要請フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【図１０】応答フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図１１】応答フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【図１２】領域を方向に４個に分割した場合の各空間を表す説明図である。
【図１３】制御部が実行するブラックリスト登録処理を示すフローチャートである。
【図１４】応答フレームを受信するタイマの具体例を示す説明図である。
【図１５】制御部が実行する所属空間算出処理を示すフローチャートである。
【図１６】制御部が実行する待ち時間算出処理を示すフローチャートである。
【図１７】第２実施形態としての要請フレーム受信処理のフローチャートである。
【図１８】第２実施形態としての応答フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図１９】第２実施形態としての制御部が実行する応答フレーム受信処理のフローチャートである。
【図２０】第２実施形態としての応答フレーム受信処理にて位置の信頼度を判定する方法を例示する説明図である。
【図２１】第２実施形態としての制御部が実行するブラックリスト登録処理を示すフローチャートである。
【図２２】第２実施形態としての制御部が実行する待ち時間算出処理を示すフローチャートである。
【図２３】第２実施形態において待ち時間Ｔwaitの算出方法を示す説明図である。
【図２４】第２実施形態の効果を示す実験を行う前提となる条件を表す説明図である。
【図２５】第２実施形態の効果を示す実験を行う実験値を示す説明図である。
【図２６】第２実施形態の効果として実験結果を示す図である。
【図２７】第２実施形態としての送信フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図２８】第３実施形態の送信フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【図２９】車両が意図的に誤った位置を送信した場合についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
［１  第１実施形態］
以下に本発明の第１実施形態について図面とともに説明する。
［１−１  構成］
図１は、本発明が適用された実施形態のナビゲーション装置１の構成を示すブロック図である。
【００４９】
ナビゲーション装置１は、車両に搭載され、図１に示すように、車両の現在位置を検出する位置検出器２１と、車両の走行速度を検出する車速センサ２２と、外部と通信を行う外部通信機２３と、地図データや各種の情報を記憶可能なデータ記憶装置２４と、ユーザからの各種指示を入力するための操作スイッチ群２５と、地図表示画面やＴＶ画面等の各種表示を行うための表示装置２６と、各種の案内音声等を出力するための音声出力部２７と、運転者が発話した音声に基づく電気信号を出力するマイクロフォン２８と、上述の位置検出器２１、車速センサ２２、外部通信機２３、データ記憶装置２４、操作スイッチ群２５、及びマイクロフォン２８からの入力に応じて各種処理を実行し、外部通信機２３、データ記憶装置２４、表示装置２６及び音声出力部２７を制御する制御部２０とを備えている。
【００５０】
これらのうち位置検出器２１は、ＧＰＳ(Global Positioning System）用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナを介して受信し、車両の位置、方位等を検出するＧＰＳ受信機２１ａと、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ２１ｂと、車両の前後方向の加速度等から距離を検出するための距離センサ２１ｃと、地磁気から進行方位を検出するための地磁気センサ２１ｄとを備えている。そして、これら各センサ等２１ａ〜２１ｄは、各々が性質の異なる誤差を有しているため、互いに補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては、上述したうちの一部のセンサで構成してもよく、またステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。
【００５１】
また外部通信機２３は、他車両との間でＣＳＭＡ／ＣＡ(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)により数ｍ〜数１０ｍの比較的近距離で無線通信を行うものであり、他車両とフレームの送受信を行う。この外部通信機２３は、アレーアンテナ２３ａを備えている。このアレーアンテナ２３ａは、複数のアンテナ素子を一列に配置したアンテナであり、フレームが到来した方向を推定する機能を持っている。フレームが到来した方向を推定する技術については、例えば、特開平１１−２３１０３３号公報に記載されているスマートアンテナ技術や一般的なアレーアンテナ技術であるＭＵＳＩＣ(Multiple Signal Characterization)法やＥＳＰＲＩＴ法などの公知技術を用いることができる。
【００５２】
また、他車両との通信方式は、図２に示すように、複数の車両（図では、３台のみを示す）がそれぞれ、周囲の複数の他車両に対して、定期的に、ブロードキャスト通信でフレームを送受信する。そして各車両は、他車両から送信されたフレームを受信して、各外部通信機２３を介して車載ネットワーク３０で利用する。このフレームの種別としては、送信フレーム、要請フレーム及び応答フレームがある。なお、この通信方式では、前述のとおりＣＳＭＡ／ＣＡのアクセス制御が採用されているため、データを送信する際には他の通信と衝突しないよう適宜待ち時間が挿入される。
【００５３】
図３は、外部通信機２３から他車両に対して定期的（例えば１００ｍｓ毎）に送信される送信フレームを示している。図示するように送信フレームは「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」及び「ペイロード」の各項目を備えている。ペイロードには，車速やウィンカーの動作状態を備えていても良いし，そもそもペイロードは存在しなくても良い．
ここにいう「車両ＩＤ」は、ナビゲーション装置１が搭載された自車両（換言すれば送信フレームの送信元）を特定できるデータであり、図では例えば車両Ｃを「Ｃ」で表している。「位置」は、送信フレームが送信される時点での自車両の位置について、位置検出器２１により検出されたデータを基に算出し取得した値であり、図では例えば「ＣＦ１」で表している。「シリアル番号」は送信フレームが送信された順序を示す連続番号であり、この「シリアル番号」から同一車両から送信された送信フレームの中でどの送信フレームであるかを特定することができる。図では例えば「Ｃ２」で表している。なお、ここでは、「車両ＩＤ」及び「シリアル番号」により、どの車両が送信した（「車両ＩＤ」）どの送信フレームであるか（「シリアル番号」）を特定できる構成としているが（本発明の「送信フレームＩＤ」に相当する）、これは「シリアル番号」のみで車両も含めて特定できるように構成してもよい。
【００５４】
「フレーム種別」は、当該フレームが、送信フレーム、要請フレーム又は応答フレームのいずれであるかを示すフラグであり、ここでは例えば「０」ならば送信フレーム、「１」ならば要請フレーム、「２」ならば応答フレームを表している。
【００５５】
ここに送信フレームは、例えば１００ｍｓ毎にブロードキャスト通信により他車両に送信する場合のフレームである。要請フレームは、他車両から受信した送信フレームに含まれた他車両の位置（送信フレームの「位置」にあたるデータ）について信頼度が低いと判断した場合にブロードキャスト通信により他車両に対して、その送信フレームに含まれた他車両の位置の信頼度を送信するよう要請する場合のフレームである。応答フレームは、他車両から要請フレームを受信して、後述するフレームバッファ２４ａから信頼度が要請されたデータを読み出し、その読み出したデータを基に信頼度を判定した上でその判定結果を、さらにブロードキャスト通信により他車両に対して送信する場合のフレームである。要請フレーム及び応答フレームのデータ構成については後述する（図８、図１０）。
【００５６】
「ペイロード」はヘッダ部分を除いた通信データの本体部分であり、本来送信されるデータの内容が含まれている。図では「データ」で表している。
【００５７】
図１に戻り、データ記憶装置２４は、位置特定の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、地図データ、マークデータを含む各種データおよびナビゲーション装置１を動作させるために制御部２０が実行するナビゲーションプログラムや、外部通信機２３が通信により取得した情報を記憶するための装置である。これらのデータの記録媒体としては、そのデータ量からハードディスクなどの磁気記憶装置を用いている。なお、データ記憶装置２４は、他車両から受信したフレームが予め設定された順序（例えば、フレームを受信した順）で記憶するための記憶領域としてフレームバッファ２４ａを備える。
【００５８】
図４は、フレームバッファ２４ａに記憶されているデータの構成を示す説明図である。図示するように、フレーム（例えば、送信フレーム）に含まれた、「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」に加えて、「受信位置」及び「到来方向」が記憶されている。
【００５９】
「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」は、他車両から外部通信機２３により受信したフレーム（図３の例では送信フレーム）がそのまま記憶されるが、「受信位置」及び「到来方向」は、その送信フレームを受信した時点で各データを新たに取得して記憶する。
【００６０】
「受信位置」は、そのフレームを受信した時点における自車両の位置について、位置検出器２１により検出されたデータを基に算出し取得した値である。図４では例えば、車両Ｅに搭載されたナビゲーション装置１についてフレームバッファ２４ａに記憶されたデータを表しており、車両Ｂ（「車両ＩＤ」が「Ｂ」）及び車両Ｃ（「車両ＩＤ」が「Ｃ」）から送信された送信フレームが記憶されている。車両Ｂから「シリアル番号」が「Ｂ１」の送信フレームを受信した時点での自車両（車両Ｅ）の位置は「Ｌｅ１」であり、車両Ｃから「シリアル番号」が「Ｃ２」の送信フレームを受信した時点での自車両（車両Ｅ）の位置は「Ｌｅ２」である。
【００６１】
また「到来方向」は、各フレームが到来した方向をアレーアンテナ２３ａで検出したデータを基に公知の技術を用いて推定し、ベクトル値として記憶されている。ここでは「シリアル番号」が「Ｂ１」の送信フレームの「到来方向」がベクトル値としての「Ｄ1」であり、「シリアル番号」が「Ｃ２」の送信フレームの「到来方向」がベクトル値としての「Ｃ1」である。
【００６２】
なおここでは送信フレームを例としたが、要請フレーム、応答フレームについても同様に受信した際にフレームバッファ２４ａに記憶される（後述するフレーム受信処理（図６）のＳ１０１）。
【００６３】
図１に戻り、データ記憶装置２４は、過去に誤った位置を送信したことのある車両ＩＤをブラックリストとして記憶している。
【００６４】
図５は、ブラックリストの構成を例示す説明図である。図に示すように、ブラックリストは「車両ＩＤ」及び「日時」の項目から構成されている。「車両ＩＤ」は、前述のとおり車両を特定できるデータであり、ここでは過去に誤った位置を送信したことのある車両が記憶されることになる。図では例えば、「Ｃ」（車両Ｃ）が登録されている。「日時」は、ブラックリストにその「車両ＩＤ」が登録された日時であり、図では例えば、「Ｃ」が登録された日時が「２００８１００７１６５５０５」とされており、登録された日時が２００８年１０月７日１６時５５分０５秒であることがわかる。この日時は，ミリ秒やマイクロ秒単位にしても良い．
図１に戻り、操作スイッチ群２５は、表示装置２６の表示画面上に設置されるタッチパネル及び表示装置２６の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチである。なおタッチパネルと表示装置２６とは積層一体化されており、タッチパネルには、感圧方式、電磁誘導方式、静電容量方式、あるいはこれらを組み合わせた方式など各種の方式があるが、そのいずれを用いてもよい。
【００６５】
また表示装置２６は、カラー表示装置であり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ、有機ＥＬなどがあるが、そのいずれを用いてもよい。表示装置２６の表示画面には、位置検出器２１にて検出した車両の現在位置とデータ記憶装置２４より入力された地図データとから特定した現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種施設のマーク等の付加データとを重ねて表示することができる。
【００６６】
またマイクロフォン２８は、運転者が音声を入力（発話）するとその入力した音声に基づく電気信号（音声信号）を制御部２０に出力するものである。このマイクロフォン２８を介して入力される音声コマンドによって、ナビゲーション装置１の操作が可能なように構成されている。
【００６７】
また制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、データ記憶装置２４に記憶されたプログラムに基づいて、位置検出器２１からの各検出信号に基づき座標及び進行方向の組として車両の現在位置を算出し、データ記憶装置２４から読み込んだ現在位置付近の地図等を表示装置２６に表示する地図表示機能や、データ記憶装置２４に格納された地点データに基づき、操作スイッチ群２５の操作や、マイクロフォン２８を介した音声入力に従って目的地となる施設を選択し、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に求める経路計算（例えば、ダイクストラ法）を行って経路案内を行う経路案内機能や、音声出力部２７とマイクロフォン２８を介して運転者との対話を行いながら運転者からの音声コマンドを入力することによってナビゲーション装置１を制御する対話機能（エージェント機能）を備える。
［１−２  処理］
このように構成されたナビゲーション装置１において制御部２０は、ナビゲーション装置１に電源が入れられたり、所定の操作がなされたりすると、外部通信機２３から周辺の他車両に対して定期的（例えば１００ｍｓ毎）にブロードキャスト通信により送信フレームを送信する送信フレーム送信処理（図示しない）を実行する。
【００６８】
そして、制御部２０は、他車両からフレームを受信することにより、フレーム受信処理を実行する。具体的には、フレームの種別により、送信フレーム受信処理、要請フレーム受信処理及び応答フレーム受信処理を実行することになる。
【００６９】
図６は、制御部２０が他車両から送信されたフレーム（送信フレーム、要請フレーム又は応答フレーム）を受信した際に実行するフレーム受信処理のフローチャートである。
【００７０】
制御部２０は、このフレーム受信処理を開始すると、まずＳ１０１で、フレームを受信した時点における自車両の位置及びそのフレームが到来した方向を取得して、フレームバッファ２４ａに記憶する（図４参照）。具体的には、自車両の位置は、位置検出器２１により検出されたデータを基に算出し取得した値であり、フレームバッファ２４ａに「受信位置」として記憶する。またそのフレームが到来した方向（到来方向）は、アレーアンテナ２３ａで検出したデータを基に公知の技術を用いて推定したベクトル値であり、フレームバッファ２４ａに「到来方向」として記憶する。
【００７１】
続いてＳ１０２では、受信したフレームのフラグ「フレーム種別」を参照することにより、受信したフレームが、送信フレーム、要請フレーム及び応答フレームのいずれであるかを判別する。
【００７２】
ここで「フレーム種別」が「０」（つまり送信フレーム）であれば（Ｓ１０２：０）、Ｓ１０３へ進み、送信フレーム受信処理を実行する。「フレーム種別」が「１」（つまり要請フレーム）であれば（Ｓ１０２：１）、Ｓ１０４へ進み、要請フレーム受信処理を実行する。「フレーム種別」が「２」（つまり応答フレーム）であれば（Ｓ１０２：２）、Ｓ１０５へ進み、応答フレーム受信処理を実行する。
【００７３】
各処理を実行したら、このフレーム受信処理を終了する。
【００７４】
図７は、フレーム受信処理（図６）のＳ１０３として、制御部２０が実行する送信フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【００７５】
まずＳ２０１では、受信した送信フレームの「車両ＩＤ」が、データ記憶装置２４に記憶されたブラックリストに含まれているか否かを判断する。ブラックリストに含まれていれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２でそのフレームを破棄して、送信フレーム受信処理を終了する。ここでブラックリストは、図５に例示したように、「車両ＩＤ」及びその車両ＩＤを登録した「日時」が記憶されている。このブラックリストに「車両ＩＤ」を登録する処理については後述するブラックリスト登録処理（図１３）により行われる。ここで「破棄」とは、送信フレームに対してそのフレームを削除する処理以外には何の処理も実行しないことを意味する。
【００７６】
一方、ブラックリストに含まれていなければ（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２０３に進む。
【００７７】
Ｓ２０３では、その送信フレームを受信した時点における自車両の位置（フレームバッファ２４ａに記憶される「受信位置」）及びその送信フレームに含まれた送信元である他車両の位置（送信フレームの「位置」）を結んだ直線と、その送信フレームが到来した方向（フレームバッファ２４ａに記憶される「到来方向」）とがなす角が予め定められた設定値（例えば、４５度、すなわち（π／４）ラジアン）よりも大きいか否かを判断する。設定値よりも大きければ（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０４に進み、設定値よりも大きくなければ（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２０７に進む。
【００７８】
このＳ２０３は、自車両の位置（「受信位置」）から送信フレームに含まれた他車両の位置（「位置」）に直線をひけば、本来であれば、その送信フレームが到来した方向（「到来方向」）と一致する（なす角はゼロ）になるはずのところ、仮に、他車両から送信された送信フレームの「位置」に誤りがあれば、これが一致せず角度が生じることになることを利用して、送信フレームに含まれた他車両の位置の誤り（信頼度）を検出しようとするものである。
【００７９】
そして、Ｓ２０３でなす角が設定値よりも大きかった場合（ＹＥＳ）、Ｓ２０４では、周辺の他車両に対してブロードキャスト通信により、その送信フレームに含まれた他車両（説明の便宜上「詐称疑惑車両」ともいう。）の位置の信頼度を判定してその判定結果が含まれた応答フレームを送信するよう要請するフレーム（要請フレーム）を送信する。
【００８０】
このＳ２０４は、Ｓ２０３で、その送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置について誤り（信頼度が低い）と判断されたことを受けて、その他車両（詐称疑惑車両）から同じ送信フレームをブロードキャスト通信により受信しているであろう周辺の他車両に対して、その送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置が誤りであるかどうかを検証する契機として、周辺の他車両で受信したデータを基にその他車両（詐称疑惑車両）の位置の信頼度を判定して送信するように要請するものである。
【００８１】
図８は、Ｓ２０４で送信される要請フレームのデータ構成を示す説明図である。図示するように要請フレームは「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」、「対象車両ＩＤ」、「対象シリアル番号」、「対象位置」及び「空間分割数」の各項目を備えている。
【００８２】
「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」は、送信フレームの場合と同様であり、ここでは例えば、「車両ＩＤ」が「Ａ」の車両（車両Ａ）から、その要請フレームの送信時の「位置」が「Ｌａ３」であり、その要請フレームの「シリアル番号」が「Ａ３」である場合を示している（ただしこれらのデータは後の処理では用いない）。また「フレーム種別」は、そのフレームが、要請フレームであることからこれを示す「１」が設定されている。
【００８３】
「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」は、周辺の他車両に信頼度を判定するよう要請する他車両（詐称疑惑車両）の送信フレームを特定するためのデータであり、車両（詐称疑惑車両）を特定するための「対象車両ＩＤ」と、どの送信フレームであるかを特定するための「対象シリアル番号」である。ここでは例えば、「車両ＩＤ」が「Ｃ」（車両Ｃ）で、「対象シリアル番号」が「Ｃ２」の送信フレーム（図３の送信フレーム）について信頼度を要請する場合を示している。
【００８４】
さらに「対象位置」及び「空間分割数」は、要請フレームを受信した他車両が、応答フレームを送信するタイミングを設定するためのデータであり、「対象位置」は、信頼度を判定するよう要請する他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）を示しており、「空間分割数」は、方角によりいくつの領域に分割するかについて、その分割する数を示している（詳細は後述）。図では、例えば、「対象位置」が「ＣＦ１」であり、「空間分割数」が「４」である場合を表している。
【００８５】
続いてＳ２０５では、応答フレームを受信するためのタイマＴを設定（例えば、１秒間）して、Ｓ２０６に進む。このタイマＴの設定により制御部２０は、後述するブラックリスト登録処理（図１３）を並行して開始する。
【００８６】
Ｓ２０６では、応答フレームをカウントするためのカウンタＰＶをゼロに初期化して、Ｓ２０７に進む。
【００８７】
これらタイマＴ及びカウンタＰＶは、送信フレーム単位で特定できるように、「車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」に関連付けられている。
【００８８】
Ｓ２０７では、受信した送信フレームの「ペイロード」部分を含めて、上位層に位置するアプリケーションに対して送信フレームのデータを渡す処理を行う。Ｓ２０７を実行したら、この送信フレーム受信処理を終了する。
【００８９】
図９は、フレーム受信処理（図６）のＳ１０４として、制御部２０が実行する要請フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【００９０】
まずＳ３０１では、フラグsendResに初期値として、真の値（true）を設定する。このフラグsendResは、受信した要請フレームに対して応答フレームを送信するか否かを判定するためのフラグであり、真の値(true)のままであれば、応答フレームを他の車両に送信するが（後述するＳ３０８以降）、偽の値(false)となっていれば応答フレームを送信する処理は行わない。なおこのフラグsendResは、後述する応答フレーム受信処理（図１１）のＳ４０２により、真の値(true)から偽の値(false)に書き換わる可能性がある。
【００９１】
続いてＳ３０２では、要請フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームについて既に、タイマＴ及びカウンタＰＶが設定されているか否かを判断する。これらが設定されていなければ（Ｓ３０２：ＮＯ）、Ｓ３０３及びＳ３０４に進み、既に設定されていれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０５に進む。
【００９２】
Ｓ３０３及びＳ３０４は、前述のＳ２０５及びＳ２０６とそれぞれ同様の処理であり、Ｓ３０３では、応答フレームを受信するためのタイマＴを設定（例えば、１秒間）して、Ｓ３０４に進む。このタイマＴの設定により制御部２０は、後述するブラックリスト登録処理（図１３）を並行して開始する。
【００９３】
Ｓ３０４では、応答フレームをカウントするためのカウンタＰＶをゼロに初期化して、Ｓ３０５に進む。
【００９４】
これらタイマＴ及びカウンタＰＶは、送信フレーム単位で特定できるように、「車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」に関連付けられている。
【００９５】
Ｓ３０５では、要請フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定されるデータをフレームバッファ２４ａから読み出す。ここで読み出すデータは、図４に示すように、「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームに含まれた他車両の位置（「位置」）、その送信フレームを受信した自車両の位置（「受信位置」）及びその送信フレームが到来した方向（「到来方向」）である。
【００９６】
これを例えば図８に例示した要請フレーム（「対象車両ＩＤ」が「Ｃ」、「対象シリアル番号」が「Ｃ２」）についてみれば、図４に例示したフレームバッファ２４ａでは、「車両ＩＤ」が「Ｃ」、「シリアル番号」が「Ｃ２」で特定される送信フレームに対応するデータがこれにあたることになる。そのため、読み出されるデータは、「位置」が「ＣＦ１」、「受信位置」が「Ｌe２」、「到来方向」がベクトル値としての「Ｃ1」ということになる。
【００９７】
なお要請フレームが自車両から送信した送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置についての信頼度を要請するものであった場合は、自車両は応答フレームを送信しないものとする。例えば、車両Ｃが送信した送信フレームについて要請フレームが送信された場合、車両Ｃはこの要請フレームに対して応答フレームを送信しない。つまり、自車両を詐称疑惑車両として他車両から送信される要請フレームについては応答しない。
【００９８】
Ｓ３０６では、後述する待ち時間算出処理（図１６）で算出された待ち時間Ｔwaitだけ待ち、Ｓ３０７に進む。
【００９９】
このＳ３０６では、要請フレームに含まれた「対象位置」及び「空間分割数」と、その要請フレームを受信した時点における自車両の位置とから、待ち時間Ｔwaitが算出され、複数の車両から同時に応答フレームが送信されることのないように調整される。
【０１００】
Ｓ３０７では、フラグsendResが、真の値(true)であるか否かを判断する。真の値のままであれば（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、Ｓ３０８に進み、偽の値(false)に書き換わっていれば（Ｓ３０７：ＮＯ）、この要請フレーム受信処理を終了する。
【０１０１】
ここでフラグsendResが、真の値(true)であることは、後述する応答フレーム受信処理（図１１）により、同一空間（他車両（詐称疑惑車両）の位置を中心に角度により複数（例えば、４個）の領域に区切った場合の各領域）に属する他車両から、その要請フレームに対する応答フレームがまだ送信されていないことを示しており、偽の値(false)であることは、すでに同一空間に属する他車両から、その要請フレームに対する応答フレームが送信されていることを示している。
【０１０２】
Ｓ３０８では、Ｓ３０５で読み出した、他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）、その送信フレームを受信した自車両の位置（「受信位置」）及びその送信フレームが到来した方向（「到来方向」）について、前述した図７のＳ２０３と同様に、自車両の受信位置（「受信位置」）及び他車両の位置（「位置」）を結んだ直線と、その送信フレームが到来した方向（「到来方向」）とがなす角が予め定められた設定値（例えば、（π／４）ラジアン）よりも大きいか否かを判断する。設定値よりも大きければ（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、Ｓ３０９に進み、設定値よりも大きくなければ（Ｓ３０８：ＮＯ）、Ｓ３１０に進む。
【０１０３】
Ｓ３０９は、要請された信頼度について低い（誤り）と判断された場合の処理であり、後述する応答フレームの「位置詐称」フラグを「１」として、応答フレームをブロードキャスト通信により周辺の他車両に送信して、この要請フレーム受信処理を終了する。
【０１０４】
一方、Ｓ３１０は、要請された信頼度について低くない（誤りでない）と判断された場合の処理であり、後述する応答フレームの「位置詐称」フラグを「０」として、応答フレームをブロードキャスト通信により周辺の他車両に送信して、この要請フレーム受信処理を終了する。
【０１０５】
図１０は、Ｓ３０９又はＳ３１０で送信される応答フレームのデータ構成を示す説明図である。図示するように応答フレームは「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」「対象車両ＩＤ」、「対象シリアル番号」及び「位置詐称」の各項目を備えている。
【０１０６】
「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」は、送信フレーム及び要請フレームの場合と同様であり、ここでは例えば、「車両ＩＤ」が「Ｅ」の車両（車両Ｅ）から、送信時の「位置」が「Ｌｅ３」であり、当該応答フレームの「シリアル番号」が「Ｅ４」である場合を示している（ただしこれらのデータは後の処理では用いない）。また「フレーム種別」は、当該フレームが、応答フレームであることからこれを示す「２」が設定されている。
【０１０７】
「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」は、信頼度を判定した送信フレームを特定するためのデータであり、車両（詐称疑惑車両）を特定するための「対象車両ＩＤ」と、どの送信フレームであるかを特定するための「対象シリアル番号」である。ここでは例えば、「車両ＩＤ」が「Ｃ」で、「対象シリアル番号」が「Ｃ２」の送信フレーム（図３の送信フレーム、図５の要請フレームに対応している）について信頼度を応答する場合を示している。
【０１０８】
そして、「位置詐称」は、要請フレーム受信処理によって判定した信頼度を示すフラグであり、この「位置詐称」フラグが「１」であれば、信頼度が低い（誤り）と判定されたことを示しており、この「位置詐称」フラグが「０」であれば、信頼度が低くなかった（誤りでない）と判定されたことを示している。なお「位置詐称」としたが、意図的に詐称している場合だけでなく、何らかの事情により、有過失又は無過失により、誤った位置を送信した場合も含まれる。
【０１０９】
図１１は、フレーム受信処理（図６）のＳ１０５として、制御部２０が実行する応答フレーム受信処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
まずＳ４０１では、受信した応答フレームが、自車両と同一空間に属する他車両から送信されたものか否かを判断する。同一空間に属する他車両から送信されたものであれば（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、Ｓ４０２に進み、そうでなければ（Ｓ４０１：ＮＯ）、Ｓ４０３に進む。
【０１１１】
具体的には、まずその応答フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）をフレームバッファ２４ａから読み出し、その読み出した他車両（詐称疑惑車両）の位置を中心にして方角により複数（例えば、４個）の領域に分割して空間を確定する。例えば図１２に示すように、真北から右回りで４分割して空間を定める。
【０１１２】
次に、その応答フレームを受信した時点における自車両の位置を位置検出器２１により検出されたデータを基に算出し取得して、この自車両の位置と、その応答フレームを送信した他車両の位置（応答フレームの「位置」）とが、分割した空間のうちで同一空間に属しているかどうかを判断する。この際、自車両の位置及び他車両の位置が、分割した空間のうちのどれに属しているかについては、後述する所属空間算出処理（図１５）により算出する。
【０１１３】
図１２の例では、車両Ｄと車両Ｂとが同一空間（「空間０」）に属しているため、仮に、車両Ｂが車両Ｄから送信された応答フレームを受信したら、同一空間に属する他車両から応答フレームが送信されたと判断することになる（この場合はＳ４０２に進む）。
【０１１４】
次にＳ４０２では、フラグsendResを偽の値(false)に書き換えて、Ｓ４０３に進む。このフラグsendResは、要請フレーム受信処理のＳ３０１及びＳ３０７に対応しており、偽の値(false)に書き換えられると、自車両から応答フレームを送信することは中止される。
【０１１５】
Ｓ４０３では、要請フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームについて既に、タイマＴ及びカウンタＰＶが設定されているか否かを判断する。これらが設定されていなければ（Ｓ４０３：ＮＯ）、Ｓ４０４に進み、既に設定されていれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、Ｓ４０６に進む。
【０１１６】
Ｓ４０４及びＳ４０５は、前述のＳ２０５（Ｓ３０３）及びＳ２０６（Ｓ３０４）とそれぞれ同様の処理であり、Ｓ４０４では、応答フレームを受信するためのタイマＴを設定（例えば、１秒間）して、Ｓ４０５に進む。このタイマＴの設定により制御部２０は、後述するブラックリスト登録処理（図１３）を並行して開始する。
【０１１７】
Ｓ４０５では、応答フレームをカウントするためのカウンタＰＶをゼロに初期化して、Ｓ４０６に進む。
【０１１８】
これらタイマＴ及びカウンタＰＶは、送信フレーム単位で特定できるように、「車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」に関連付けられている。
【０１１９】
Ｓ４０６では、受信した応答フレームに含まれた「位置詐称」フラグが「１」であるか否かを判断する。「位置詐称」フラグが「１」であれば（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、Ｓ４０７に進み、「位置詐称」フラグが「１」でなければ、すなわち「０」であれば（Ｓ４０６：ＮＯ）、この応答フレーム受信処理を終了する。
【０１２０】
Ｓ４０７では、カウンタＰＶを１だけ増加させて（インクリメントして）、この応答フレーム受信処理を終了する。
【０１２１】
このＳ４０７により「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」に関連付けられた送信フレームの他車両の位置（「位置」）を誤りと判定した応答フレームの数がカウントされることになる。
【０１２２】
図１３は、制御部２０が実行するブラックリスト登録処理のフローチャートである。このブラックリスト登録処理は、送信フレーム受信処理のＳ２０５、要請フレーム受信処理のＳ３０３及び応答フレーム受信処理のＳ４０４により応答フレームを受信するためのタイマＴが設定されることにより開始する。
【０１２３】
まずＳ５０１では、タイマＴが設定値（例えば、３秒）を経過してタイムアウトになったか否かを判断する。タイムアウトになっていなければ（Ｓ５０１：ＮＯ）、Ｓ５０１の処理に戻り、タイムアウトになっていれば（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、Ｓ５０２に進む。
【０１２４】
Ｓ５０２では、カウンタＰＶが設定値（例えば、３）より大きいか否かを判断する。カウンタＰＶが設定値より大きければ（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、Ｓ５０３に進み、カウンタＰＶが設定値より大きくなければ（Ｓ５０２：ＮＯ）、Ｓ５０４に進む。
【０１２５】
Ｓ５０３では、応答フレームで「位置詐称」フラグが「１」となっていた数が設定値よりも大きい場合であるから、その送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置は誤っていたと判断される場合であり、データ記憶装置２４に記憶されているブラックリストにその送信フレームの「車両ＩＤ」及び登録する年月日及び時刻で構成される「日時」を記憶させる。
【０１２６】
続いてＳ５０４では、カウンタＰＶをゼロに初期化して、このブラックリスト登録処理を終了する。
【０１２７】
図１４は、このブラックリスト登録処理のＳ５０１で実行するタイマＴ（応答フレームを受信する時間）の待機処理の具体例を示す説明図である。
【０１２８】
図示するとおり、例えば車両Ｃから送信フレームが送信され、これを受信した車両Ａがその送信フレームに含まれた他車両（車両Ｃ）の位置（「位置」）の信頼度が低いと判定して、周辺の他車両に対して要請フレームを送信すると、送信フレーム受信処理のＳ２０５によりタイマが設定値（例えば、１秒間）に設定されて、応答フレームを受信する時間（「カウント時間」）のカウントを開始する。その後、周辺の他車両Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆが車両Ａから送信された要請フレームを受信してこれに対応した応答フレームを要請フレーム受信処理のＳ３０６の待ち時間Ｔwaitにしたがって送信する。要請フレームを送信した車両Ａでは、ブラックリスト登録処理のＳ５０１により設定時間の間に送信された、要請フレームの「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で関連付けられている応答フレームのみを受信し、それ以降はタイムアウトとして、受信処理をしない。
【０１２９】
またフローチャートには表れていないが、データ記憶装置２４に記憶されたブラックリストの「日時」はクロックによる監視をされており、制御部２０は、一定期間（例えば、１週間）が経過した後は、対応する「日時」及び「車両ＩＤ」をブラックリストから削除するブラックリスト削除処理を実行する。
【０１３０】
図１５は、制御部２０が実行する所属空間算出処理を示すフローチャートである。この所属空間算出処理は、応答フレーム受信処理（図１１）のＳ４０１、後述する待ち時間算出処理（図１６）のＳ７０２で、自車両や他車両が属する空間がいずれであるか（「所属空間myspace」）を算出する際に実行される。
【０１３１】
まずＳ６０１では、受信した要請フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置（「対象位置」）を中心にして方角により、要請フレームに含まれた「空間分割数」（複数であり例えば、４個）の領域に分割して空間を確定する。例えば図１２に示すように、真北から右回りで４分割して空間を定める。なお、ここでは基準となる方角を北向きとしたが、あらかじめ決めておけば任意の方向に定めることができる。
【０１３２】
次に、所属空間を算出する車両（自車両又は他車両）の位置を取得して、方位ベクトルνを算出して、Ｓ６０２に進む。
【０１３３】
前述の図１２の例でいえば、車両Ｃが実際の自車両よりも前方の位置を自車両の位置とする送信フレームを送信した場合に車両Ｂが自車両の所属空間を算出しようとする場合であり、方位ベクトルνは、送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）から車両Ｂへ向けたベクトルである。
【０１３４】
Ｓ６０２では、単位角度angle0を算出する。具体的には、２πを空間分割する数Ｌ（例えば、４）で割った値を単位角度angle0とする。つまり、angle0 ＝  ２π  ／  Ｌ  により単位角度angle0を算出し、Ｓ６０３に進む。
【０１３５】
Ｓ６０３では、基準となる北向きのベクトルＮとＳ６０１で算出したベクトルνとの角度θを次の式により算出し、Ｓ６０４に進む。
【０１３６】
【数１】
2010182007.tif 000003
【０１３７】
Ｓ６０４では、ベクトルνの東向き成分が正の値か否かを判断する。正の値であれば（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、Ｓ６０６に進み、正の値でなければ（Ｓ６０４：ＮＯ）、Ｓ６０５に進む。
【０１３８】
このＳ６０４は、Ｓ６０３で算出される角度θがゼロからπラジアンの値となるため、車両の属する空間がπから２πにある場合（ベクトルの東向き成分が正の値でない場合）は角度θを算出し直す必要があることによる。
【０１３９】
Ｓ６０５では、角度θはπから２πの範囲にある場合であるから、角度θにつき、２πからθを減算して角度θを算出し直す。その後、Ｓ６０６に進む。
【０１４０】
Ｓ６０６では、所属空間myspaceを整数値で算出して、この所属空間算出処理を終了する。具体的には、角度θを単位角度angle0で除算した商を算出する。この際、剰余は破棄する。
【０１４１】
例えば、空間数を４とすれば、単位角度angle0は、（π／２）であるから、この所属空間myspaceは、０から３のいずれかの整数となる。図１２の例でいえば、車両Ｂは空間０に属するため、所属空間myspaceは、０となる。
【０１４２】
図１６は、制御部２０が実行する待ち時間算出処理であり、これは要請フレーム受信処理のＳ３０６で応答フレームの送信時間のタイミングを設定する待ち時間Ｔwaitを算出する処理である。この処理はＳ３０６で待ち時間Ｔwaitを設定する際に制御部２０により実行される。
【０１４３】
まずＳ７０１では、対象位置からの距離を基に時間Ｔdを算出する。具体的には、要請フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームに含まれた他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）をフレームバッファ２４ａから読み出し、この読み出した他車両の位置から、要請フレームを受信した時点での自車両の位置（位置検出器２１により検出されたデータを基に算出し取得）までの距離（メートル）と、単位時間ＴdSetting（例えば、８μｓ）とを乗算して、時間Ｔdを算出し、Ｓ７０２に進む。
【０１４４】
なおこのＴdについては必ずしも距離に比例した値とする必要はなく、例えば、０〜５０ｍまでは３２μsec、５０ｍ〜1００ｍまでは６４μｓなど階段状に設定してもよい。
【０１４５】
Ｓ７０２では、所属空間myspaceを基に時間Ｔsを算出する。具体的には、所属空間算出処理により算出された所属空間myspace（ゼロ以上の整数で表される）と、単位時間ＴsSetting（例えば、１２８μｓ）とを乗算して、時間Ｔsを算出し、Ｓ７０３に進む。
【０１４６】
Ｓ７０３では、Ｓ７０１で算出した時間Ｔdと、Ｓ７０２で算出した時間Ｔsとを加算して、待ち時間Ｔwaitを算出し、この待ち時間算出処理を終了する。
【０１４７】
図１６は、応答フレームが返信されるタイミングを説明する説明図である。例えば空間０に属する車両Ａから車両Ｃが送信した送信フレームに含まれた他車両（車両Ｃ）の位置について、要請フレームが送信された場合、各車両Ｄ，Ｆ，Ｅについて待ち時間Ｔwaitが算出された上で応答フレームが送信される。例えば、同じ空間０に属する車両Ｄ、空間２に属するＦ，空間３に属するＥの順に応答フレームが送信される。そして例えば、車両Ｂは空間０に属するが、既に同じ空間に属する車両Ｄから応答フレームが送信されているため、応答フレームを送信しない。
［１−３  効果］
以上説明したように、第１実施形態の車両用通信装置によれば、送信フレーム受信処理のＳ２０３及び要請フレーム受信処理のＳ３０８で、他車両の位置の信頼度を実際にその送信フレームが到来した方向（「到来方向」）との角度差から例えば（π／４）より大きければ信頼度が低いと判定するため、比較的近くに位置する他車両であり、特に異常な動きとは検出されない位置の誤りであっても、位置の誤りを正確に判定することができる。
【０１４８】
また前述のとおり、周辺の他車両による判定（送信フレーム受信処理のＳ２０３）及び自車両による判定（要請フレーム受信処理のＳ３０８）により他車両の位置の誤りを判定するため、少なくとも２台以上の車両に搭載された車両用通信装置により判定されることになり、正確な誤りの判断が可能となる。
【０１４９】
すなわち、いったん信頼度が低いと判定された他車両の位置についてさらに周辺の車両に情報を要請し、周辺の他車両から送信される情報をもとに他車両（詐称疑惑車両）の位置の信頼度を判定するため（Ｓ８０８、Ｓ９０６）、例えば反射波を受信してしまうなど、送信フレームに含まれた他車両の位置自体は誤りでなかった場合でも正確な判定が可能となる。
【０１５０】
さらに他車両（詐称疑惑車両）の位置を中心にして方角により複数（例えば、４個）の領域に分割して応答フレームを送信するタイミングを設定するため（要請フレーム受信処理のＳ３０６、待ち時間算出処理のＳ７０２、所属空間算出処理）、応答フレームを送信するタイミングを適切に割り当てることが可能となり、通信帯域を効率よく利用することができる。
【０１５１】
また他車両（詐称疑惑車両）の位置と自車両の位置との距離を基に応答フレームを送信するタイミングが設定されるため（要請フレーム受信処理のＳ３０６、待ち時間算出処理のＳ７０１）、通信帯域を効率よく利用することができる。
【０１５２】
また自車両から同一空間（所定範囲内）にある他車両から応答フレームが送信された場合、フラグsendResが偽の値(false)となり（応答フレーム受信処理のＳ４０１及びＳ４０２）、自車両からの応答フレームの送信はされないことになるため（要請フレーム受信処理のＳ３０７）、近くに位置する複数の車両から応答フレームが送信されることが少なくなり、通信帯域を有効に利用することができる。
【０１５３】
さらに応答フレームを受信する時間を設定時間（例えば、１秒間）に限定した上で他車両（詐称疑惑車両）の位置を判定するため（ブラックリスト登録処理のＳ５０１）、迅速に誤り（信頼度）の判定をなすことができる。
【０１５４】
またカウンタＰＶが設定値（例えば、３）より大きい場合に誤りと判断するため（ブラックリスト登録処理のＳ５０２）、複数の他車両から送信された応答フレームを基に誤り（信頼度）を判定することとなり、より客観的な情報に基づき正確な判定が可能となる。
【０１５５】
さらに誤った位置を送信したことのある車両はその車両ＩＤがブラックリストに登録された上で（ブラックリスト登録処理のＳ５０５）、その車両ＩＤを有する車両から送信された送信フレームは破棄されることになるため（送信フレーム受信処理のＳ２０１及びＳ２０２）、運転者が誤った車両の位置により誤った警告等を受ける可能性も低くなり、車両間通信に対する信頼も確保することができる。
【０１５６】
またデータ記憶装置２４に記憶されたブラックリストの「日時」はCPUクロックによる経過時間を監視されており、制御部２０は、一定期間（例えば、１週間）が経過した後は、対応する「日時」及び「車両ＩＤ」をブラックリストから削除する（ブラックリスト削除処理）ため、仮に、誤って車両ＩＤをブラックリストに登録してしまった場合や誤った位置を送信したが後にそのような位置を送信するおそれがなくなったような場合であっても、一定期間経過後は送信フレームの受信を再開することができ、適切な受信処理が可能となる。
［１−４  特許請求の範囲との対応］
なお、第１実施形態のナビゲーション装置１において、制御部２０が実行するＳ１０１が位置取得手段、制御部２０が実行する送信フレーム送信処理が送信手段、送信フレーム受信処理（Ｓ１０３、Ｓ２０１〜Ｓ２０７）が受信手段、制御部２０が実行するＳ１０１が方向取得手段、制御部２０が実行するＳ２０３，Ｓ３０８，Ｓ５０２が判定手段に相当する。
【０１５７】
また制御部２０が実行するＳ５０１〜Ｓ５０３及びブラックリスト削除処理がブラックリスト登録手段、制御部２０が実行するＳ１０１が記憶手段、制御部２０が実行するＳ２０４が要請手段、制御部２０が実行するＳ３０９及びＳ３１０が応答手段、制御部２０が実行するＳ３０６、待ち時間算出処理（Ｓ７０１〜Ｓ７０３）及び所属空間算出処理（Ｓ６０１〜Ｓ６０６）がタイミング設定手段に相当する。
［２  第２実施形態］
次に、第２実施形態としてのナビゲーション装置について説明する。
【０１５８】
第２実施形態のナビゲーション装置は、第１実施形態のナビゲーション装置１と比較すると要請フレーム受信処理、応答フレームのデータ構成、応答フレーム受信処理、ブラックリスト登録処理及び待ち時間設定処理が相違する。そこで、この相違点についてのみ説明し他の共通する部分については説明を省略する。
［２−１  処理］
図１７は、第２実施形態としての制御部２０が実行する要請フレーム受信処理のフローチャートを示している。
【０１５９】
第２実施形態の要請フレーム受信処理では、第１実施形態の要請フレーム受信処理のＳ３０８〜Ｓ３１０にあたる処理がなく、それらの処理の代りに、Ｓ８０８で、単に応答フレームを送信する処理が行われる点が異なる。
【０１６０】
Ｓ８０８では、Ｓ８０５（第１実施形態のＳ３０５に相当）でフレームバッファ２４ａから読み出した「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームを受信した自車両の位置（「受信位置」）及びその送信フレームが到来した方向（「到来方向」）をそのまま応答フレームに追加する。
【０１６１】
図１８（ａ）は、第２実施形態の応答フレームのデータ構成を示す説明図である。第１実施形態の応答フレームと比較して、「車両ＩＤ」、「位置」、「シリアル番号」、「フレーム種別」、「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」の各項目は同じであるが、「位置詐称」の項目がなく、「到来方向」及び「受信位置」が含まれている点が異なる。
【０１６２】
ここで「到来方向」及び「受信位置」は、前述のとおり、その要請フレームを受信した車両のフレームバッファ２４ａに記憶されていた、その送信フレームが到来した方向（「到来方向」）及びその送信フレームを受信した自車両の位置（「受信位置」）を示している。
【０１６３】
またさらにこの応答フレームの変形態様としては、図１８（ｂ）に示すように、さらにその要請フレームを受信した車両（自車両）が所属する空間を「所属空間」として追加してもよい。この「所属空間」は、第１実施形態の所属空間算出処理により、算出することができる。
【０１６４】
次に、この応答フレームを受信した場合に第２実施形態としての制御部２０が実行する応答フレーム受信処理について説明する。図１９は、第２実施形態としての制御部２０が実行する応答フレーム受信処理のフローチャートである。
【０１６５】
第２実施形態の応答フレーム受信処理は、第１実施形態の応答フレーム受信処理のＳ４０６にあたる処理のみが異なる。すなわち第１実施形態ではＳ４０６で、応答フレームのフラグ「位置詐称」から他車両の位置の信頼度を判定していたが、第２実施形態では、「受信位置」及び「到来方向」となっており、応答フレームを受信した車両のナビゲーション装置で判断することになる。
【０１６６】
Ｓ９０６では、直線の交点と他車両（詐称疑惑車両）の位置との距離が設定値より大きいか否かを判断する。設定値より大きければ（Ｓ９０６：ＹＥＳ）、Ｓ９０７に進み、大きくなければ（Ｓ９０６：ＮＯ）、この応答フレーム受信処理を終了することになる。
【０１６７】
具体的には、まず周辺の他車両から送信された応答フレームに含まれたその他車両（応答フレームを送信した他車両からみれば「自車両」になる）の位置（「受信位置」）からその応答フレームに含まれた送信フレームが到来した方向（「到来方向」）にひいた直線（「直線１」とする）を特定する。
【０１６８】
次に、その応答フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームＩＤに関連付けられた、自車両（応答フレームを受信した車両）の位置（「受信位置」）及び送信情報が到来した方向（「到来方向」）をフレームバッファ２４ａから読み出し、その読み出した「受信位置」から「到来方向」にひいた直線（「直線２」とする）を特定する。
【０１６９】
そして、直線１と直線２との交点をクラメールの公式により算出し、その算出した交点から、その応答フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームＩＤに関連付けられた他車両（詐称疑惑車両）の位置（「位置」）までの距離を求め、その距離が設定値（例えば、５ｍ）より大きいか否かを判定する。
【０１７０】
図２０は、このＳ９０６にて位置の信頼度を判定する方法を例示する説明図である。図示するように、車両Ｃが位置を詐称していた場合に、車両Ｅから送信された応答フレームを車両Ａが受信すると、Ｓ９０６では、まず車両Ｅから送信された応答フレームに含まれた「受信位置」及び「到来方向」から「直線１」を特定し、次に、車両Ａのフレームバッファ２４ａから読み出した「受信位置」及び「到来方向」から「直線２」を特定し、「直線１」及び「直線２」の交点（図では「交点１」）と、その送信フレームに含まれた他車両（車両Ｃ）の位置（「位置」）との距離が設定値より大きいか否かにより判断することになる。
【０１７１】
なお、このＳ９０６にあたる判断については、第１実施形態の要請フレーム受信処理のＳ３０８に示したように、「受信位置」及び他車両（詐称疑惑車両）の位置を結んだ直線と「到来方向」とのなす角により判断することもできる。
【０１７２】
図２１は、第２実施形態としての制御部２０が実行するブラックリスト登録処理を示すフローチャートである。
【０１７３】
第２実施形態としてのブラックリスト登録処理は、第１実施形態のブラックリスト登録処理Ｓ５０２にあたる処理のみが異なる。すなわち第１実施形態のＳ５０２が第２実施形態ではＳ１００２となる。なお、第２実施形態のブラックリスト登録手段を実行する前提として、制御部２０は受信した応答フレームの数をカウントしているものとする。
【０１７４】
Ｓ１００２では、受信した応答フレームの中で、信頼性が低いと判定した数と、信頼性が低くないと判定した数を比較し、多数決により、その他車両の位置の信頼性を判定する。すなわち、受信した応答フレームの総数から、Ｓ９０６により信頼性が低いと判定された数（カウンタＰＶ）を減算することにより、信頼性が低くないと判定した数を得ることができるため、この数とカウンタＰＶを比較すればよい。なお，Ｓ１００２の判定は，応答フレーム全体の５０％を閾値とした多数決に限らず，この閾値を，応答フレーム数の全体の１０％や３０％にして，少しでも怪しいフレームは「位置の信頼性が低い」と判断してもよいし，応答フレーム数の全体の６０％や８０％など周辺車両の大多数が「位置の信頼性が低い」と見なしたフレームだけを「位置の信頼性が低い」と判断しても良い．
図２２は、第２実施形態としての制御部２０が実行する待ち時間算出処理を示すフローチャートである。
【０１７５】
第２実施形態の待ち時間算出処理は、第１実施形態のＳ７０２の代わりに、Ｓ１１０２及びＳ１１０３の処理が実行される点が異なる。
【０１７６】
すなわち、第２実施形態では、時間Ｔsを算出する方法につき、受信した要請フレームに含まれた「対象車両ＩＤ」及び「対象シリアル番号」で特定される送信フレームに含まれた他車両の位置（「位置」）をフレームバッファ２４ａから読み出し、その他車両の位置を中心にして（π／２）ラジアン毎に領域を選択し、その選択した順に応答フレームが送信されるようにタイミングを設定する。
【０１７７】
まずＳ１１０２では、整数値αを、ceil(空間分割数Ｌ  ／  ４)  により求め、Ｓ１１０３に進む。ここでceil(数値)は、入力された数値以上で最小の整数値を戻す関数である。例えば、空間分割数Ｌを８とすれば、整数値αは、２となる。この整数値αは、（π／２）ラジアンの範囲に含まれる空間数を表している。
【０１７８】
Ｓ１１０３では、時間Ｔsを次の数式により算出する。
【０１７９】
【数２】
2010182007.tif 000004
【０１８０】
かかる数式の（所属空間myspace  mod  α）の部分は、所属空間myspaceを整数値αで除算した場合の剰余である。例えば整数値αが２であれば、所属空間myspaceが偶数の場合は０、奇数の場合は１という値が得られることになる。
【０１８１】
この（所属空間myspace  mod  α）に４を乗算することにより、同じ剰余系に属する複数の所属空間spaceが、４の倍数毎に分類されることになる。例えば整数値αが２であれば、所属空間myspaceが偶数の場合（２の剰余系が０）は０、所属空間myspaceが奇数の場合（２の剰余系が１）は４となる。
【０１８２】
次に（floor （所属空間myspace  ／  α)）について説明する。ここで、floor（数値）は、入力された数値以下の最大の整数値を戻す関数である。例えば、所属空間myspaceが「５」であれば、整数値５を戻すことになる。この値により同じ剰余系に属する所属空間myspaceの中で整数値（順序）が決まることになる。
【０１８３】
このことをさらに図２３の具体例により説明する。ここでは空間分割数Ｌが８の場合であり、空間０（所属空間myspaceが０）〜空間７（所属空間myspaceが７）に分割されている。
【０１８４】
まず前述のとおり整数値αが２となることから、（所属空間myspace  mod  α）の値は、空間０が０、空間１が１、空間２が０、空間３が１、空間４が０、空間５が１、空間６が０、空間７が１となり、これに４を乗算するので、空間０が０、空間１が４、空間２が０、空間３が４、空間４が０、空間５が４、空間６が０となる。
【０１８５】
一方、（floor （所属空間myspace  ／  ４)）については、空間０及び空間１が０、空間２及び空間３が１、空間４及び空間５が２、空間６及び空間７が３となる。
【０１８６】
結局、ＴsSettingを除算する前の値は、空間０が０、空間１が４、空間２が１、空間３が５、空間４が２、空間５が６、空間６が３、空間７が７となり、この整数値を小さい順に並べると、空間０、空間２、空間４、空間６、空間１、空間３、空間５、空間７となり、（π／２）ラジアン領域を選択して、その選択した順に応答フレームが送信されることがわかる。
【０１８７】
この整数値に単位時間ＴsSetting(例えば、１２８μｓ)を乗算して時間Ｔsを算出する処理以降は第１実施形態と同じである。
【０１８８】
なお待ち時間Ｔwaitを短くするために、ＴdSettingを１μｓ、ＴsSettingを１３μｓや３２μｓなどと設定してもよい。
［２−２  効果］
以上説明したとおり第２実施形態のナビゲーション装置によれば、他車両の位置の誤りについて、その送信フレームの到来方向とのなす角だけでは検出できない場合についても、直線の交点が実際の他車両の位置と異なることにより検出することが可能となる。
【０１８９】
さらに第２実施形態のナビゲーション装置によれば、複数の他車両から送信された応答フレームを基に多数決により信頼度を判定するため（Ｓ１００２）、仮に、誤判定がされた応答フレームが含まれていた場合であっても、適切に位置の誤りを判定できる。
【０１９０】
また第２実施形態のナビゲーション装置では、特に（π／２）ラジアン毎に領域を選択してその選択した順に応答フレームを送信するため（Ｓ１１０２及びＳ１１０３）、より速く異なる角度からの情報を考慮して他車両の位置の信頼度を判定することになるため、他車両の位置の誤りを効率よく迅速に判定することができる。
【０１９１】
ここで、対象位置を始点とし、自車両の位置を終点とする方向ベクトルのなす角が（π／２）に近い２つの位置のデータを用いる効果について説明する。
【０１９２】
図２４に例示するように、車両Ｐと車両Ｑの位置情報が±１．０だけばらついているとき、車両Ｐと車両Ｑが送信する応答フレームを使って、車両Ｒの推定位置のばらつきを検討する。
【０１９３】
仮に、車両Ｐと車両Ｑの到来方向の推定が正しいと仮定すると、車両Ｐ又は車両Ｑから送信される応答フレームに含まれる位置情報のずれは、位置推定の仮定で算出する直線の平行移動と考えられる。つまり、図２４の斜線部分が、位置推定のばらつく領域である。このばらつきの領域の面積Ｓとして、車両Ｐが到来方向を推定した方向ベクトルと車両Ｑが到来方向を推定した方向ベクトルのなす角をθとすると、面積Ｓは、次の式により算出できる。なお，なす角θ=０もしくはπとなる２つの応答フレームでは，２直線の交点を算出できない．したがって，このような場合は，なす角θが０でもなくπでもない２つの応答フレームをもちいて位置を推定する．
Ｓ  ＝  ｘ  ×  ｈ  かつ  ｘ  ＝（ｈ  ／  ｓｉｎθ）（０＜  θ  ＜  π）
ここで、車両Ｐと車両Ｑの位置情報は±１．０だけばらつき、ｈ  ＝  ２．０  となるのが前提なので、
Ｓ  ＝（４．０  ／  ｓｉｎθ（０＜  θ  ＜  π）
となる。
【０１９４】
したがって、面積Ｓが最小となるのは、θ＝（π／２）のときとなることがわかる。また，上記Sは，０＜θ＜（π／２）のとき単調減少で，（π／２）＜θ＜πで単調増加の関数である．したがって，θとπ／２との差が大きくなるにつれて，図２４の斜線部分の面積Sが大きくなる．つまり，斜線部分の平行四辺形の高さhは固定のまま，底辺xの長さが長くなる．この結果，斜線部分の平行四辺形の長いほうの対角線が長くなり，推定位置のばらつきが大きくなる．
次に実験例によりこのことが正しいことを示す。図２５は、車両Ｒが（０，０）に存在し、車両Ｐ、車両Ｑ、車両Ｍが、それぞれ（−４．５，３．０）、（−３．０，−４．５）、（３．０，−１．５）に存在する座標系を示している。これを前提に、車両Ｐ、車両Ｑ、車両Ｍが送信する応答フレームを使って車両Ｒの位置を推定する場合を考える。この場合、車両Ｐ、車両Ｑ、車両Ｍは、自車両の位置を、前述のとおりＧＰＳ受信機２１ａ等の位置検出器２１により推定しており、推定位置には±１．０のばらつきがあると仮定する。
【０１９５】
図２６は、車両Ｐ及び車両Ｍ（実験結果は（ａ））、並びに車両Ｑ及び車両Ｍ（実験結果は（ｂ））から送信される２つの応答フレームを使って、車両Ｒの位置を推定した実験結果を示している。今回の実験では、車両Ｐ、車両Ｑ、車両Ｍともに実験毎に位置情報に±１．０の範囲でランダムに誤差を加え、車両Ｒの位置推定実験１００回の結果（散布図）を示している。
【０１９６】
図２６（ａ）に示すように、なす角がπラジアンに近い位置の、車両Ｐ及び車両Ｍの応答フレームに含まれる位置情報の誤差のため、車両Ｒの位置推定結果は大きくばらつき、ｘ軸方向の範囲Ｒが、２６．８７、標準偏差ＳＤが、５．８２であった。
【０１９７】
これに対し、図２６（ｂ）に示すように、なす角が（π／２）ラジアンに近い位置の、車両Ｑ及び車両Ｍの応答フレームに含まれる位置情報の誤差は、車両Ｒの位置推定結果（ａ）よりもばらつきが小さく、ｘ軸方向の範囲Ｒが、２．４２、標準偏差ＳＤが、０．５３であった。
【０１９８】
このように、車両Ｒが、２つの応答フレームに含まれた情報（「受信位置」と「到来方向」）を使って特定の他車両の位置を推定する場合、応答フレームに含まれた「到来方向」のなす角が（π／２）ラジアンに近い２つの応答フレームを使って位置を推定すれば、推定結果のばらつきを最小限に抑えることができる。
【０１９９】
言い換えれば、位置の信頼度を判定したい他車両の位置を始点として、応答フレームを送信する他車両の位置（「受信位置」）を終点とする方向ベクトルのなす角が（π／２）に近い２つの応答フレームを使って、他車両の位置を推定すれば、推定結果のばらつきを最小限におさえることができる。
［３  第３実施形態］
次に第３実施形態としてのナビゲーション装置について説明する。
【０２００】
第３実施形態のナビゲーション装置は、第１実施形態のナビゲーション装置１と比較すると送信フレームのデータ構成、送信フレーム受信処理のみが相違する。そこで、この相違点についてのみ説明し他の共通する部分については説明を省略する。
【０２０１】
図２７は、第３実施形態としての制御部２０が実行する送信フレーム送信処理により送信される送信フレームのデータ構成を示す説明図である。
【０２０２】
第１実施形態及び第２実施形態としての送信フレーム（図３）と比較して、「ブラックリスト数」、「車両ＩＤ１」…「車両ＩＤｎ」（図では「車両ＩＤ１」及び「車両ＩＤ２」）及び「日時１」…「日時ｎ」（図では「日時１」及び「日時２」）の項目が追加されている点が異なり、他の項目は同じである。
【０２０３】
ここで「ブラックリスト数」は、この送信フレームを送信する車両（例えば、車両Ａ）のデータ記憶装置２４に記憶しているブラックリストに登録している「車両ＩＤ」の数ｎを示しており、図では例えば、「２」と表されている。
【０２０４】
「車両ＩＤ１」…「車両ＩＤｎ」及び「日時１」…「日時ｎ」は、この送信フレームを送信する車両（例えば、車両Ａ）のブラックリスト（図５参照）に登録されている「車両ＩＤ」及び「日時」を示している。図では例えば、「車両ＩＤ１」が「Ｃ」（車両Ｃ）について「日時」が「２００８１００７１６５５０５」（２００８年１０月７日１６時５５分０５秒）に登録されたこと、「車両ＩＤ２」が「Ｂ」（車両Ｂ）について「日時」が「２００８１００７１６５５１０」（２００８年１０月７日１６時５５分１０秒）に登録されたことが表されている。
【０２０５】
図２８は、第３実施形態の送信フレーム受信処理を示すフローチャートである。第１実施形態の送信フレーム受信処理のＳ２０１及びＳ２０３の間にＳ１２０３の処理が入り、Ｓ２０３及びＳ２０４の間にＳ１２０５の処理が入る点が異なる。なお第１実施形態のＳ２０１〜Ｓ２０７は、第２実施形態のＳ１２０１、Ｓ１２０２、Ｓ１２０４、Ｓ１２０６〜Ｓ１２０９にそれぞれ対応している。
【０２０６】
Ｓ１２０３では、送信フレームに含まれたブラックリストの処理を行う。具体的には、送信フレームにブラックリストとして「車両ＩＤ」が含まれていた場合に、データ記憶装置２４に記憶されている自車両のブラックリストと比較して、登録されていない「車両ＩＤ」があれば新たにブラックリストとして登録する。
【０２０７】
またＳ１２０５では、Ｓ１２０４で判定した送信フレームに含まれていた「車両ＩＤ」をデータ記憶装置に記憶されている自車両のブラックリストに登録する。
【０２０８】
なお第１実施形態及び第２実施形態では、要請フレーム及び応答フレームに対応した処理も行うものとしたが、第３実施形態によれば、自車両のみでブラックリストに登録を行うため、要請フレーム及び応答フレームに対応する処理はなくてもよい。
【０２０９】
この第３実施形態によれば、送信フレームにブラックリストの内容を加えることで（図２７）、この送信フレームを受信した他車両もブラックリストの情報を共有できる他、例えば、警察車両がこの送信フレームを受信して、不正を行っている車両を特定することも可能となる。
【０２１０】
また第３実施形態では、誤った位置を送信した他車両は、迅速にブラックリストに登録されるため、他の実施形態よりも迅速かつ効果的に位置を誤って送信する他車両からの送信を排除できることができる。
［４  他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【０２１１】
例えば、本実施形態では方向を取得するものとして、アレーアンテナ２３ａを用いたが、これは必ずしもアレーアンテナに限られるものではなく、送信フレームが到来した方向を検出できるものであれば何でもよく、例えば、自車両の前方又は後方かの２方向のみを検出できる簡素なアンテナのようなものであってもよい。このような簡素なアンテナを用いることにより、アレーアンテナを用いた場合よりも安価に構成を実現することができる。
【０２１２】
また、本実施形態ではナビゲーション装置として車両用通信装置を実現したが、これは必ずしもナビゲーション装置でなくてもよく、通信端末であればよい。
【符号の説明】
【０２１３】
１…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…位置検出器、２１ａ…ＧＰＳ受信機、２１ｂ…ジャイロスコープ、２１ｃ…距離センサ、２１ｄ…地磁気センサ、２２…車速センサ、２３…外部通信機、２３ａ…アレーアンテナ、２４…データ記憶装置、２４ａ…フレームバッファ、２５…操作スイッチ群、２６…タッチパネル、２６…表示装置、２７…音声出力部、２８…マイクロフォン、３０…車載ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図１６】
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【図２６】
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