(57)【要約】【課題】通信トラフィック量を抑え、送信先の車両に送信元の車両の存在を通知して、走行時の通信を維持することができる車々間通信装置を提供。【解決手段】通信装置10は、状態検出部12で自車両の情報を検出して、検出した情報30ないし36を提供し、メモリ22に自車両の受信した車両数の情報と周辺車両それぞれの受信した車両数の情報である情報50を記憶し、ホッピング判定部24で記憶された情報50を読み出し、読み出した情報54を基にホッピングするか否かを判定し、通知判定部26で状態検出した自車の情報36と、受信により取得した情報52とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定し、情報出力部28に通知するとの結果に応じて受信した周辺車両の情報58を運転者に通知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両で得られた情報を周辺の車両と無線通信により交換し、交換して得た情報に基づき安全を確保する車々間通信装置において、該装置は、
前記自車両の情報を検出して、検出した情報を提供する状態検出手段と、
前記自車両の受信した車両数の情報と周辺車両それぞれの受信した車両数の情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された情報を読み出し、読み出した情報を基にホッピングするか否かを判定するホッピング判定手段と、
状態検出した自車の情報と、受信により取得した情報とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定する通知判定手段と、
通知するとの結果に応じて受信した周辺車両の情報を運転者に通知する情報出力手段とを含み、
該装置は、互いに、前記自車両および前記周辺車両の受信した車両数の情報を交換し、交換により得られた情報を基にホッピングすることを特徴とする車々間通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、該装置は、前記検出した情報および受信した前記周辺車両の情報を基に前記周辺車両の前記自車両に対する相対位置を取得し、前記周辺車両で設定した送信先の方向に自車が存在するか否かを判定する相対位置検出手段を含むことを特徴とする車々間通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、該装置は、前記自車両における状態検出した情報から該情報が要求される送信先の方向を判定する方向設定手段を含むことを特徴とする車々間通信装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の装置において、該装置は、前記自車両と前記周辺車両との間で受信したホップ数の情報を、互いに、交換し、交換した情報に基づきホッピングすることを特徴とする車々間通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車々間通信装置に関するものであり、とくに、周辺車両を用い、通信のシャドウイングによる車両間での通信失敗を防止し、通信トラフィック量の低減およびリアルタイム性を実現する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車々間通信装置は、自律分散制御を用いた無線通信技術により、路側装置等のインフラを介在することなく、車両同士が直接通信する。これにより車々間通信装置は、車両走行時における安全支援や娯楽情報の提供の実現を目的としている。
【０００３】
しかしながら、車々間通信装置は、送信元の車両と送信先の車両との間にこれらの車両と別の大型車両や構造物が存在すると、無線通信における死角、いわゆるシャドウイングが生じ、車両間で情報が届かないことが発生してしまうことがあった。これに対する対策は、これら通信対象である車両の周辺の車両を中継に用い、周辺の車両に搭載した車々間通信装置によって通信データを中継している。この方法をホッピングと呼び、死角を解消する手法として一般に知られている。
【０００４】
特許文献１は交通情報伝達システムおよび緊急車両報知システムである。このシステムは、緊急車両から前方の車両に届く程度の出力で緊急車両の接近を報知する接近信号を前方の車両に送信する。前方の車両は、接近信号を受信すると、さらに前方を走行する車両に接近信号を送信する。このシステムでは、接近信号を受信した車両が順次接近信号を前方に送信し、緊急車両の接近を報知している。
【特許文献１】特開2006−65556号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、交差点のように、複数の車線を有し、狭い範囲に多数の車両が存在するような混雑した状況では、通信を維持するようにホッピングによって通信データが中継されることから、多量の通信データが発生する。この発生にともなって、通信トラフィックが膨大になることから、車々間通信を失敗してしまうことがあった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、通信トラフィック量を抑え、送信先の車両に送信元の車両の存在を通知して、走行時の通信を維持することができる車々間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】
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するために、自車両で得られた情報を周辺の車両と無線通信により交換し、交換して得た情報に基づき安全を確保する車々間通信装置において、該装置は、自車両の情報を検出して、検出した情報を提供する状態検出手段と、自車両の受信した車両数の情報と周辺車両それぞれの受信した車両数の情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された情報を読み出し、読み出した情報を基にホッピングするか否かを判定するホッピング判定手段と、状態検出した自車の情報と、受信により取得した情報とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定する通知判定手段と、通知するとの結果に応じて受信した周辺車両の情報を運転者に通知する情報出力手段とを含み、この装置は、互いに、自車両および周辺車両の受信した車両数の情報を交換し、交換により得られた情報を基にホッピングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、状態検出手段で自車両の情報を検出して、検出した情報を提供し、記憶手段に自車両の受信した車両数の情報と周辺車両それぞれの受信した車両数の情報を記憶し、ホッピング判定手段で記憶された情報を読み出し、読み出した情報を基にホッピングするか否かを判定し、通知判定手段で状態検出した自車の情報と、受信により取得した情報とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定し、情報出力手段に通知するとの結果に応じて受信した周辺車両の情報を運転者に通知することで、安全な運転を支援し、車々間通信におけるシステムとしての信頼性を向上させるとともに、通信トラフィック量を抑え、通信の失敗を防止し、安定、かつリアルタイム性の高い通信によりシステム性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に添付図面を参照して本発明による車々間通信装置の実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による車々間通信装置の実施例は、車両が互いに自車の位置、速度等の情報を交換し、交換した情報に基づき車両を運転させ、状態検出部12で自車両の情報を検出して、検出した情報30ないし36を提供し、メモリ22に自車両の受信した車両数の情報と周辺車両それぞれの受信した車両数の情報である情報50を記憶し、ホッピング判定部24で記憶された情報50を読み出し、読み出した情報54を基にホッピングするか否かを判定し、通知判定部26で状態検出した自車の情報36と、受信により取得した情報52とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定し、情報出力部28に通知するとの結果に応じて受信した周辺車両の情報58を運転者に通知して、安全な運転を支援し、車々間通信におけるシステムとしての信頼性を向上させるとともに、通信トラフィック量を抑え、通信の失敗を防止し、安定、かつリアルタイム性の高い通信によりシステム性能を向上させることができる。
【００１０】
本実施例は、本発明の車々間通信装置を通信装置10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。
【００１１】
通信装置10は、車両に搭載されている。通信装置10は、図１に示すように、状態検出部12、方向設定部14、送信部16、受信部18、相対位置検出部20、メモリ22、ホッピング判定部24、通信判定部26および情報出力部28を含む。自車とは、自車両である。
【００１２】
状態検出部12は、自車の位置、速度等を検出して、検出した情報を提供する機能を有する。状態検出部12は、方向設定部14、送信部16、相対位置検出部20および通知判定部26に、検出した情報30、32、34および36を供給する。
【００１３】
方向設定部14は、状態検出部12より取得した情報30から、情報が要求される送信先の方向を判定する機能を有する。送信先の方向とは、いくつかの範囲に区分されており、情報の圧縮度を高めるに、たとえば、自車に対する方位を用いて、東、西、南、北、全方向の５種類だけで表わしてもよいし、メッシュまたは同心円等でさらに細かく区分して表わしてもよい。方向設定部14は、判定により得られた方向情報38を送信部16に供給する。
【００１４】
送信部16は、自車の周辺に位置する車両に対して情報を送信する機能を有する。送信部16には、状態検出部12からの情報32、方向設定部14からの情報38、メモリ22から供給される受信車両数の情報40およびホッピング判定部24の判定に応じて得られた情報42が供給される。情報42は、ホッピングする場合に、受信部18で取得した情報から検出した相対位置情報である。送信部16は、周辺に位置する車両に対して情報44を送信する。
【００１５】
受信部18は、図示しない周辺車両の送信部から送信された情報を受信する機能を有する。受信部18は、情報46を受信し、受信した情報を情報48として、相対位置検出部20に出力する。
【００１６】
相対位置検出部20は、状態検出部12で検出した状態を示す自車の位置および速度等の情報34、ならびに受信部18から供給される情報48、すなわち取得した周辺車両の位置および速度等の情報を基に周辺車両の自車に対する相対位置を取得する機能を有する。相対位置は、前述した送信先の方向と同様、いくつかの範囲に区分されている。相対位置の情報は、圧縮度を高めるに、たとえば、自車に対する方位を用いて、東、西、南、北の４種類だけで表わしてもよいし、メッシュまたは同心円等でさらに細かく区分してもよい。相対位置検出部20は、取得した情報48および周辺車両の自車に対して取得した相対位置を、出力情報50としてメモリ22に出力する。
【００１７】
また、相対位置検出部20は、周辺車両の方向設定部で設定した送信先の方向に自車が存在するか否かを判定する機能を有する。判定基準は、相対位置だけでもよいし、相対位置および距離の両方でもよいが、局所的なシャドウイングを考慮した場合、後者を採用するのが望ましい。また、判定基準は、自車の相対位置が、周辺車両で設定した送信先の方向と反対で、かつある一定距離よりも大きな場合に限り、送信先の方向に存在しないと判定し、これ以外の場合、送信先の方向に存在すると判定する。相対位置検出部20は、自車が存在する場合、受信部18で取得した情報48を、情報52としてホッピング判定部24および通知判定部26に供給する。
【００１８】
メモリ22は、自車の受信車両数情報と周辺車両毎の受信車両数情報を記憶する機能を有する。受信車両数情報とは、受信した車両の数情報であり、自車における受信した車両数情報と自車に対する周辺車両、すなわち相対的に位置する他車でそれぞれに受信した車両数情報である。メモリ22は、相対位置検出部20で取得した周辺車両の自車に対する相対位置と一致する相対位置の受信車両数を１つ増加し、ある一定時間を経過後に１つ減少することで、自車の受信車両数情報を更新するとともに、相対位置検出部20から取得した周辺車両の情報に含まれる自車の受信車両数情報を取得し、一致する周辺車両の受信車両数情報を新規に作成または書き換える。
【００１９】
また、メモリ22は、ある一定時間を軽週後に破棄することで、周辺車両毎の受信車両数情報を更新する。ある一定時間の経過判定は、受信部18で周辺車両の情報を取得した時刻をメモリ22に記録し、現在時刻と比較することで実現できる。さらに、メモリ22は、自車の受僧車両数情報40を送信部16に供給し、自車の受信車両数情報と周辺車両毎の受借車両数情報を、情報54としてホッピング判定部24に供給する。
【００２０】
ホッビング判定部24は、取得した情報を基にホッピングするか否かを判定する機能を有する。具体的にホッピングは、メモリ22から供給される自車の受信車両数情報と周辺車両毎の受信車両数情報を用い、自車と周辺車両における周辺車両で設定した送信先の方向と一致する相対位置の受信車両数を比較して、判定する。ホッビングする場合、相対位置検出部20から取得した情報52が送信部16に出力される。
【００２１】
具体的には、次のようないくつかの方法がある。第１の方法は、自車の該当する相対位置の受信車両数が、どの周辺車両の該当する相対位置の受信車両数よりも多い場合、車々間通信においては双方向のリンク確立を前提とすることから、反対方向の通信においても、最も多くの局辺車肩に情報を提供可能と判断して、ホッピングし、これ以外の場合にはホッピングしない。これにより、ホッピングは、最も到達率の良い車両１台だけに行われる。
【００２２】
第２の方法は、全車両の該当する相対位置の受信車両数の中で、自車の該当する相対位置の受信車両数の多い順で、ある一定順位以内の車両だけにホッピングする。これにより、ホッピングは、複数の到達率の良い車両だけに行われる。
【００２３】
第３の方法は、ホッピングする確率を決定し、この確率に基づきホッピングすることで、到達率の良い車両ほどホッビングする確率を高くする方法である。この方法においてホッピングする確率は、該当する相対位置の受信車両数が多い車両順に大きな値を設定してもよいし。また、自車の該当する受信車両数と全車両の該当する受信車両数の最大値との比が小さいほど、大きな値を設定するようにしてもよい。第３の方法は、このようにホッピングする確率を限定する等を適用する方法が可能である。
【００２４】
さらに、第４の方法がある。この方法は、全車両の該当する受信車両数の最大値が小さい場合、すなわちどの車両も受信車両数が少なく、ある通信範囲における車両台数が少ないと判断される場合にホッビングする。また、これとは反対に、ホッビングする確率を高くし、全車両の該当する受信車両数の最大値が大きい場合、ホッピングしない。ホッピングする確率を低くする場合、通信トラフィック量が小さい場合ほどホッピングする確率を高くする。第４の方法は、このような条件を組み合わせてホッピングさせるようにしてもよい。
【００２５】
通知判定部26は、状態検出により検出した自車の位置および速度等の情報36と、相対位置検出に供給される受信部18で取得した情報48である情報52とを基に運転者への通知の必要性の有無を判定する機能を有する。通知判定部26は、周辺車両の情報56を情報出力部28に供給する。
【００２６】
情報出力部28は、通知判定部26で判定した通知するとの判定結果に応じて供給される受信した周辺車両の情報56を運転者に通知する機能を有する。情報出力部28は、たとえばディスプレイ等である。
【００２７】
このように構成して、通信装置10を搭載する車両は、ある一定の周期で、互いに自車の位置および速度等の情報を周辺の車両と交換し、安全な運転を支援し、車々間通信におけるシステムの信頼性を向上させるとともに、通信トラフィック量を抑え、通信の失敗を防止し、安定、かつリアルタイム性の高い通信によりシステム性能を向上させることができる。
【００２８】
次に車々間通信装置を適用した通信装置10における動作について図２および図３を参照しながら、開示する。通信装置10は、ある一定の周期で、互いに自車の位置および速度等の情報を周辺の車両と交換している。通信装置10が車々間通信のサービスを開始する。この開始にともない自車両状態を通知するか否かを判定する（ステップS10）。通知判定部28で判定し、自車両状態を通知すると判定した場合（YES）、自車両状態の取得に進む（ステップS12へ）。また、自車両状態を通知しないと判定した場合（NO）、周辺車両の情報を取得するか否かの判定に進む（ステップS14へ）。
【００２９】
次に自車両状態の取得する（ステップS12）。自車両の状態は、状態検出部12にて状態を検出し、情報30、32、34および36として方向設定部14、送信部16、相対位置検出部20および通知判定部28に出力する。状態を示す情報は、自車両の位置および速度等の情報である。
【００３０】
次に送信先の方向を取得する（ステップS16）。送信先の方向は、方向設定部14で求める。次に送信部16により周辺車両に送信先方向と自車の受信車両数燎報を付加した自車両状態を周辺の車両に送信し、自車両状態を通知する（ステップS18）、この通知の後、周辺車両の情報を取得するか否かの判定に進む（ステップS14へ）。
【００３１】
次に周辺車両の情報を取得するか否かを判定する（ステップS14）。周辺車両の情報を取得すると判定した場合（YES）、周辺車両の情報の取得に進む（ステップS20へ）。また、周辺車両の情報を取得しないと判定した場合（NO）、接続子Aを介して、図３に示すサービスが終了したか否かの判定に進む（ステップS22へ）。
【００３２】
次に周辺車両の情報取得は、受信部18で周辺車両からの情報を取得する（ステップS20）。次に状態検出部12で自車両状態を取得する（ステップS24）。次に周辺車両の自車に対する相対位置を取得する（ステップS26）。この相対位置は、相対位置検出部20で検出する。
【００３３】
次に自車の受信車両数情報と周辺車両毎の受信車両数情報を更新する（ステップS28）。自車の受信車両数情報と周辺車両毎の受信車両数情報は、メモリ22に記憶されている。これらの情報は、メモリ22に供給される情報50で更新される。この更新後、接続子Bを介して、図３に示す判定に進む（ステップS30へ）。
【００３４】
接続子Bを介した後では、自車が送信先の方向に存在するか否かを判定する（ステップS30）。自車が送信先方向に存在しないと判定した場合（NO）、サービスが終了したか否かの判定に進む（ステップS22へ）。また、自車が送信先の方向に存在すると判定した場合（YES）、ホッピングするか否かの判定に進む（ステップS32へ）。
【００３５】
次にホッピングするか否かを判定する（ステップS32）。ホッピングしないと判定した場合（NO）、運転者への通知が必要か否かの判定に移行する（ステップS34へ）。また、ホッピングすると判定した場合（YES）、送信元における車両の情報の通知に進む（ステップS36へ）。このホッピングの判定の真に統いて、送信部16により周辺車両に送信元に車両の情報を通知する（ステップS36）。
【００３６】
次に運転者への通知が必要か否かを判定する（ステップS34）。運転者への通知が不要と判定した場合（NO）、サービスが終了したか否かの判定に移行する（ステップS22へ）。また、運転者への通知が必要と判定した場合（YES）、運転者に周辺車両の情報の通知に進む（ステップS38へ）。次に運転者に周辺車両の情報を通知する（ステップS38）。情報56は、情報出力部28により表示される。この後、サービスの終了の判定に移行する（ステップS22へ）。
【００３７】
サービスが終了したか否かを判定する（ステップS22）。サービスが終了しないと判定した場合（NO）、接続子Cを介して、図２の自車両状態を通知するか否かの判定に移行する（ステップS10へ）。この移行の後、前述した工程それぞれを繰り返す。また、サービスが終了したと判定した場合（YES）、サービスを終了する。
【００３８】
本実施例では、車両が交換する情報として、受信車両数を用いたが、受信車両数に加えて、ホップ数を組み合わせてもよい。これにより、たとえば、受信車両数が大きく、ホップ数の少ない車両ほどホッピングする確率を高くする方法が可能になる。この方法は、通信の到達率が良いだけでなく、到達遅延の小さい車両ほどホッピングする確率を高くすることができる。
【００３９】
このように構成し、動作させることにより、自車の状態に加え、通信することで他車の情報を取得し、安全な走行の可能性を判定し、運転者に通知することから、運転者が認識できていない危険を通知でき、安全な運転動作の支援が可能になる。
【００４０】
また、中継車両により送信元車両の情報を通知することで、広範囲における送信元の車両情報の通知が可能になることから、中継車両が大型車であり、送信元の車両から送信先の車両への直接の通知が不可能であるといった、無線伝搬特性の劣悪な道路環境においても、より早い時点で送信元の車両の存在を送信先の車両に認知させることが可能になる。この結果、通信装置を搭載した複数の車両で構築された車々間通信システムの信頼性を向上させることができる。
【００４１】
さらに、本実施例における各車両の送信する自車情報への送信先情報と自車の受信車両数情報に、受信ホップ数情報を付加する方法と、情報を付加せず、全車両による全情報のホッピングという既存技術による実現方法とを比較すると、通信トラフィック量を抑え、安価な装置での実現を可能にするとともに，通信失敗を防止し、安定、かつリアルタィム性の高い通信の実現によりシステム性能を向上させるという効果を奏することができる。この効果は、次の２つの理由が挙げられる。
【００４２】
第１の理由は、自車だけでなく、周辺車両の受信車両数を参照することで、見通し外の車両の存在を認識し、通信トラフィック量をより正確に把握することを可能にする。第２の理由は、送信先の方向を指定することにより、送信先の方向への通信の到達率が良い車両だけホッピングすることが可能になる。これにより、情報を必要とする送信先の方向に効率良く、すなわち高い通信到達率と小さい到達遅延で情報を通知し、送信先の方向への到達効率の悪い車両が無駄なホッピングおよび送信先の方向と反対側の車両が無駄な情報の取得を抑制することができる。この情報の通知は、道路や構造物等による地形を考慮した通信を実現することができる。
【００４３】
なお、他の実施例として、通信装置10は、図１に示した構成要素の中で、方向設定部14を配設しない構成でもよい。これにより、送信部16は、送信先の方向の取得も自車両状態への付加もしない。通信装置10は、送信部16の上述した点を除き、先の実施例と同じ構成要素を含む。
【００４４】
また、通信装置10の動作は、図２に示した送信先の方向取得（ステップS16）が存在せず、自車両の状態を周辺の車両に通知する工程（ステップS18）に移行する点と、図３の自車が送信先の方向に存在するか否かの判定（ステップS30）が存在せず、ホッピングするか否かを判定する工程（ステップS32）に移行する点を除き、先の実施例と同様である。
【００４５】
このように構成し、動作させることにより、送信先の方向を指定しないことから、特定の方向に情報を通知するシステムでは効率が低下してしまうが、全方向に情報を通知するシステムでは、先の実施例と同等の効果が期待できる。また、本実施例の通信装置10は、方向設定部14を配設しないことから、先の実施例よりも安価な装置にできる。
【００４６】
さらに、通信装置10は、図１に示した構成要素の中で、方向設定部14および相対位置検出部20を配設しない構成でもよい。本実施例の通信装置10は、先の他の実施例と同様である。通信装置10は、図４に示すようにメモリ22、ホッピング判定部24、通知判定部26が受信部18から直接、情報48を取得し、相対位置の概念を持たないことから、受信車両数情報の構成が、相対位置毎の受信車両数ではなく、全受信車両数だけとなっている点が異なっている。
【００４７】
本実施例の通信装置10は、先の他の実施例における工程の省略に加えて、周辺車両の相対位置の取得（ステップS26）が存在せず、自車および周辺車両毎の受信車両数情報を更新する工程（ステップS28）に移行する点で動作が異なる。
【００４８】
このように構成し、動作させることにより、相対位置による受信車両数の把握ができないことから、先の２つの実施例に比べて通信の効率は低下するが、より安価な装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る車々間通信装置を適用した通信装置における実施例の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の通信装置における車々間通信サービスの動作手順を説明するフローチャートである。
【図３】図２に示した車々間通信サービスの動作手順に続く手順を説明するフローチャートである。
【図４】図１に示した通信装置を簡略化させた他の実施例の概略的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
10  通信装置
12  状態検出部
14  方向設定部
16  送信部
18  受信部
20  相対位置検出部
22  メモリ
24  ホッピング判定部
26  通信判定部
28  情報出力部
【図１】
2008077484.tif 000003
【図２】
2008077484.tif 000004
【図３】
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【図４】
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