(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の現在位置と、前記自装置の進行する方向とを取得する現在地情報取得ステップと、
交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの前記道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を予め記憶している記憶手段から読み出した前記道路情報と、前記現在地情報取得ステップで取得した前記現在位置及び前記方向とから、前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得ステップと、
取得した前記第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、前記第１の道路ノードから前記第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、前記第２の道路ノードから前記第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成ステップと、
前記現在地情報取得ステップで取得した前記現在位置及び前記方向に基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を送信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を前記送信手段に割り当てる送信設定情報生成ステップと、
前記現在地情報取得ステップで取得した前記現在位置及び前記方向に基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した前記第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を受信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した前記第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を前記受信手段に割り当てる受信設定情報生成ステップと、
自装置が前記道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、当該自装置が前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードに進入した時に前記送信手段を介して送信させる進入データ送信ステップと、
自装置が前記道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、当該自装置が前記道路リンクの出口となる前記第２又は第１の道路ノードから退出した時に前記送信手段を介して送信させる退出データ送信ステップと、
自装置と同一構成の前記自装置以外の他の装置が送信した前記進入データ、又は前記他の装置が送信した前記退出データを前記自装置の受信手段により受信し、受信した前記進入データ又は前記退出データに基づいて、前記他の装置が前記道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力ステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記送信手段の送信タイミングを設定する送信タイミング設定ステップと、
前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を要求する進入要求データを生成して前記送信手段を介して送信させる進入要求データ送信ステップと、
前記現在位置が前記道路リンク内であるときに、前記他の装置が送信した前記進入要求データを前記受信手段により受信したことを検出した時は、前記道路リンク内に位置することを示す応答データを生成して、前記送信タイミング設定ステップにより設定された送信タイミングで前記送信手段を介して送信させる応答データ送信ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記受信及び出力ステップは、
前記他の装置が送信した前記進入データ又は前記応答データを前記受信手段により受信したことを検出した時は、前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知する待機案内報知ステップと、
前記退出データを前記受信手段により受信したことを検出した後で前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を許可する走行許可案内を報知する走行許可案内報知ステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記待機案内報知ステップは、
前記受信手段により受信したデータのうち未処理の受信データが存在するか否かを判定する未処理データ判定ステップと、
前記未処理データ判定ステップにより未処理の受信データが存在すると判定したときは、少なくとも前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードの幅員と、前記自装置を搭載した自車の車幅と、前記他の装置を搭載した対向車の車幅とに基づいて、前記未処理の受信データを送信した前記対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定ステップとを含み、
前記すれ違いレベル判定ステップによりすれ違いが困難であると判定されたときに前記現在位置に接続された前記道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知することを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【請求項５】
少なくとも前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードの幅員に基づいて、自装置を搭載した車両の対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定ステップを更に含み、前記すれ違いレベル判定ステップによりすれ違いが困難であると判定された時に、前記送信設定情報生成ステップによる前記第１及び第２の送信チャネル又は前記第１及び第２の送信周波数の算出と、前記受信設定情報生成ステップによる前記第１及び第２の受信チャネル又は前記第１及び第２の受信周波数の算出とを行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項６】
自装置の現在位置を取得する位置取得手段と、
前記自装置の進行する方向を取得する方向取得手段と、
交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの前記道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を、予め記憶している記憶手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向と、前記記憶手段から読み出した前記道路情報とから、前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、
送信手段及び受信手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、前記第１の道路ノードから前記第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、前記第２の道路ノードから前記第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向とに基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を前記送信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を前記送信手段に割り当てる送信設定情報生成手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向とに基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した前記第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を前記受信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した前記第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を前記受信手段に割り当てる受信設定情報生成手段と、
前記道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、自装置が前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードに進入した時に前記送信手段を介して送信させる進入データ送信手段と、
前記道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、自装置が前記道路リンクの出口となる前記第２又は第１の道路ノードから退出した時に前記送信手段を介して送信させる退出データ送信手段と、
自装置と同一構成の前記自装置以外の他の装置が送信した前記進入データ、又は前記他の装置が送信した前記退出データを前記受信手段により受信し、受信した前記進入データ又は前記退出データに基づいて、前記他の装置が前記道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
前記送信手段の送信タイミングを設定する送信タイミング設定手段と、
前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を要求する進入要求データを生成して前記送信手段を介して送信させる進入要求データ送信手段と、
前記現在位置が前記道路リンク内であるときに、前記他の装置が送信した前記進入要求データを前記受信手段により受信したことを検出した時は、前記道路リンク内に位置することを示す応答データを生成して、前記送信タイミング設定手段により設定された送信タイミングで前記送信手段を介して送信させる応答データ送信手段と
を更に有することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】
受信及び出力手段は、
前記他の装置が送信した前記進入データ又は前記応答データを前記受信手段により受信したことを検出した時は、前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知する待機案内報知手段と、
前記退出データを前記受信手段により受信したことを検出した後で前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を許可する走行許可案内を報知する走行許可案内報知手段と
を有することを特徴とする請求項６又は７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記待機案内報知手段は、
前記受信手段により受信したデータのうち未処理の受信データが存在するか否かを判定する未処理データ判定手段と、
前記未処理データ判定手段により未処理の受信データが存在すると判定したときは、少なくとも前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードの幅員と、前記自装置を搭載した自車の車幅と、前記他の装置を搭載した対向車の車幅とに基づいて、前記未処理の受信データを送信した前記対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定手段とを有し、
前記すれ違いレベル判定手段によりすれ違いが困難であると判定されたときに前記現在位置に接続された前記道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知することを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
少なくとも前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードの幅員に基づいて、自装置を搭載した車両の対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定手段を更に有し、前記すれ違いレベル判定手段によりすれ違いが困難であると判定された時に、前記送信設定情報生成手段による前記第１及び第２の送信チャネル又は前記第１及び第２の送信周波数の算出と、前記受信設定情報生成手段による前記第１及び第２の受信チャネル又は前記第１及び第２の受信周波数の算出とを行うことを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項１１】
複数の車両の各々に搭載された無線通信装置により互いに無線通信を行う無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
自装置の現在位置を取得する位置取得手段と、
前記自装置の進行する方向を取得する方向取得手段と、
交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの前記道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を、予め記憶している記憶手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向と、前記記憶手段から読み出した前記道路情報とから、前記現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、
送信手段及び受信手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、前記第１の道路ノードから前記第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、前記第２の道路ノードから前記第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向とに基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を前記送信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を前記送信手段に割り当てる送信設定情報生成手段と、
前記位置取得手段により取得された前記現在位置と、前記方向取得手段により取得された前記方向とに基づいて、自装置が前記第１の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第２の識別情報に基づいて算出した前記第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を前記受信手段に割り当て、前記第２の道路ノードを前記道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、前記第１の識別情報に基づいて算出した前記第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を前記受信手段に割り当てる受信設定情報生成手段と、
前記道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、自装置が前記道路リンクの入口となる前記第１又は第２の道路ノードに進入した時に前記送信手段を介して送信させる進入データ送信手段と、
前記道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、自装置が前記道路リンクの出口となる前記第２又は第１の道路ノードから退出した時に前記送信手段を介して送信させる退出データ送信手段と、
自装置と同一構成の前記自装置以外の他の装置が送信した前記進入データ、又は前記他の装置が送信した前記退出データを前記受信手段により受信し、受信した前記進入データ又は前記退出データに基づいて、前記他の装置が前記道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力手段と
を有することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信方法、無線通信装置及び無線通信システムに係り、特に道路情報に基づいて、車両の衝突回避のための道路への進入管理を無線通信により行う無線通信方法、無線通信装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路車間通信や車々間通信を行う装置を車両に搭載して、対向車とのすれ違いができないような道幅の狭い道路における衝突を回避する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の衝突回避方法では、車両に設置された移動局と、路側に設置された固定局（例えば、地域などが管理する交通情報センターに接続された光ビーコン）との間で無線通信（路車間通信）を行い、路側に設置された固定局からの進入許可及び禁止の情報を移動局が受信することで、道幅の狭い道路内での対向車との衝突を回避する。
【０００４】
また、特許文献１に記載の衝突回避方法によれば、車両に設置された車々間通信装置によって対向車から送信された情報を直接受信することで、対向車の接近を知る事ができ、道幅の狭い道路へ進入すべきかどうかを判断することが可能であり、これによっても道幅の狭い道路内での衝突回避ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、路車間通信では、狭路毎に路側に固定局を設置するインフラが必須であり、膨大な作業と費用が発生してしまうという課題がある。また、車々間通信では、上述したインフラの必要はないが、路車間通信に比べて送信及び受信するデータ量が多くなることで車々間通信装置の負荷が大きくなり、リアルタイム性が確保できないなどの問題が生じる。
【０００７】
高機能な中央処理装置（ＣＰＵ:Central Processing Unit）を車両に搭載することでリアルタイム性を向上させることも可能であるが、費用が高くなるなどの問題が生じる。更には、特許文献１記載の方法では、通信によって起こり得る混信と再送による遅延を回避できないことも問題である。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、混信と再送による遅延を回避することで、従来の車々間通信に比べて送受信するデータ量を大幅に削減し、高価で高機能な中央処理装置を使用しなくてもリアルタイム性を確保し、対向車との衝突を無線通信にて回避できる無線通信方法、無線通信装置及び無線通信システム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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、第１の発明の無線通信方法は、自装置の現在位置と、自装置の進行する方向とを取得する現在地情報取得ステップと、交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情及び幅員と、隣り合う２つの道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を予め記憶している記憶手段から読み出した道路情報と、現在地情報取得ステップで取得した現在位置及び方向とから、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得ステップと、取得した第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、第１の道路ノードから第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、第２の道路ノードから第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成ステップと、現在地情報取得ステップで取得した現在位置及び方向に基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を送信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を送信手段に割り当てる送信設定情報生成ステップと、現在地情報取得ステップで取得した現在位置及び方向に基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を受信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を受信手段に割り当てる受信設定情報生成ステッププと、自装置が道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、自装置が道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードに進入した時に送信手段を介して送信させる進入データ送信ステップと、自装置が道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、自装置が道路リンクの出口となる第２又は第１の道路ノードから退出した時に送信手段を介して送信させる退出データ送信ステップと、自装置と同一構成の自装置以外の他の装置が送信した進入データ、又は他の装置が送信した退出データを自装置の受信手段により受信し、受信した進入データ又は退出データに基づいて、他の装置が道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の無線通信方法は、送信手段の送信タイミングを設定する送信タイミング設定ステップと、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を要求する進入要求データを生成して送信手段を介して送信させる進入要求データ送信ステップと、現在位置が道路リンク内であるときに、他の装置が送信した進入要求データを受信手段により受信したことを検出した時は、道路リンク内に位置することを示す応答データを生成して、送信タイミング設定ステップにより設定された送信タイミングで送信手段を介して送信させる応答データ送信ステップとを更に含むことを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の無線通信方法は、第１又は第２の発明の受信及び出力ステップは、他の装置が送信した進入データ又は応答データを受信手段により受信したことを検出した時は、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知する待機案内報知ステップと、退出データを受信手段により受信したことを検出した後で現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を許可する走行許可案内を報知する走行許可案内報知ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明の無線通信方法は、第３の発明における待機案内報知ステップを、受信手段により受信したデータのうち未処理の受信データが存在するか否かを判定する未処理データ判定ステップと、未処理データ判定ステップにより未処理の受信データが存在すると判定したときは、少なくとも道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードの幅員と、自装置を搭載した自車の車幅と、他の装置を搭載した対向車の車幅とに基づいて、未処理の受信データを送信した対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定ステップとを含む構成とし、すれ違いレベル判定ステップによりすれ違いが困難であると判定されたときに現在位置に接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知することを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の無線通信方法は、第１の発明に、少なくとも道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードの幅員に基づいて、自装置を搭載した車両の対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定ステップを更に含み、すれ違いレベル判定ステップによりすれ違いが困難であると判定された時に、送信設定情報生成ステップによる第１及び第２の送信チャネル又は第１及び第２の送信周波数の算出と、受信設定情報生成ステップによる第１及び第２の受信チャネル又は第１及び第２の受信周波数の算出とを行うことを特徴とする。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、第６の発明の無線通信装置は、自装置の現在位置を取得する位置取得手段と、自装置の進行する方向を取得する方向取得手段と、交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を、予め記憶している記憶手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向と、記憶手段から読み出した道路情報とから、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、送信手段及び受信手段と、位置情報取得手段により取得した第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、第１の道路ノードから第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、第２の道路ノードから第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向とに基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を送信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を送信手段に割り当てる送信設定情報生成手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向とに基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を受信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を受信手段に割り当てる受信設定情報生成手段と、道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、自装置が道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードに進入した時に送信手段を介して送信させる進入データ送信手段と、道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、自装置が道路リンクの出口となる第２又は第１の道路ノードから退出した時に送信手段を介して送信させる退出データ送信手段と、自装置と同一構成の自装置以外の他の装置が送信した進入データ、又は他の装置が送信した退出データを受信手段により受信し、受信した進入データ又は退出データに基づいて、他の装置が道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、第７の発明の無線通信装置は、第６の発明に、送信手段の送信タイミングを設定する送信タイミング設定手段と、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を要求する進入要求データを生成して送信手段を介して送信させる進入要求データ送信手段と、現在位置が道路リンク内であるときに、他の装置が送信した進入要求データを受信手段により受信したことを検出した時は、道路リンク内に位置することを示す応答データを生成して、送信タイミング設定手段により設定された送信タイミングで送信手段を介して送信させる応答データ送信手段とを更に有することを特徴とする。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、第８の発明の無線通信装置は、第６又は第７の発明の受信及び出力手段が、他の装置が送信した進入データ又は応答データを受信手段により受信したことを検出した時は、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知する待機案内報知手段と、退出データを受信手段により受信したことを検出した後で現在位置の道路リンクに接続された道路リンクへの進入を許可する走行許可案内を報知する走行許可案内報知手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、第９の発明の無線通信装置は、第８の発明の待機案内報知手段を、受信手段により受信したデータのうち未処理の受信データが存在するか否かを判定する未処理データ判定手段と、未処理データ判定手段により未処理の受信データが存在すると判定したときは、少なくとも道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードの幅員と、自装置を搭載した自車の車幅と、他の装置を搭載した対向車の車幅とに基づいて、未処理の受信データを送信した対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定手段とを有する構成とし、すれ違いレベル判定手段によりすれ違いが困難であると判定されたときに現在位置に接続された道路リンクへの進入を禁止する待機案内を報知することを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、第１０の発明の無線通信装置は、第６の発明に、少なくとも道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードの幅員に基づいて、自装置を搭載した車両の対向車とのすれ違いが可能であるか否かの程度を示すすれ違いレベルを算出し、そのすれ違いレベルを所定の閾値と比較してすれ違いが可能か否かを判定するすれ違いレベル判定手段を更に有し、すれ違いレベル判定手段によりすれ違いが困難であると判定された時に、送信設定情報生成手段による第１及び第２の送信チャネル又は第１及び第２の送信周波数の算出と、受信設定情報生成手段による第１及び第２の受信チャネル又は第１及び第２の受信周波数の算出とを行うことを特徴とする。
【００１９】
更に、上記の目的を達成するため、第１１の発明は複数の車両の各々に搭載された無線通信装置により互いに無線通信を行う無線通信システムであって、上記の無線通信装置は、自装置の現在位置を取得する位置取得手段と、自装置の進行する方向を取得する方向取得手段と、交差点または異なる道路の交わる場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの道路ノード間の道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を、予め記憶している記憶手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向と、記憶手段から読み出した道路情報とから、現在位置の道路リンクに接続された道路リンクの両端である第１の道路ノード及び第２の道路ノードの各位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、送信手段及び受信手段と、位置情報取得手段により取得した第１及び第２の道路ノードの位置情報に基づいて、第１の道路ノードから第２の道路ノードへの方向性を持った第１の識別情報と、第２の道路ノードから第１の道路ノードへの方向性を持った第２の識別情報とを生成する識別情報生成手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向とに基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数を送信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数を送信手段に割り当てる送信設定情報生成手段と、位置取得手段により取得された現在位置と、方向取得手段により取得された方向とに基づいて、自装置が第１の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第２の識別情報に基づいて算出した第２の送信チャネル又は第２の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第１の受信チャネル又は第１の受信周波数を受信手段に割り当て、第２の道路ノードを道路リンクの入口となるように移動していると判断したときには、第１の識別情報に基づいて算出した第１の送信チャネル又は第１の送信周波数と同じチャネル番号又は周波数の第２の受信チャネル又は第２の受信周波数を受信手段に割り当てる受信設定情報生成手段と、道路リンクに進入したことを示す進入データを生成して、自装置が道路リンクの入口となる第１又は第２の道路ノードに進入した時に送信手段を介して送信させる進入データ送信手段と、道路リンクから退出したことを示す退出データを生成して、自装置が道路リンクの出口となる第２又は第１の道路ノードから退出した時に送信手段と、自装置と同一構成の自装置以外の他の装置が送信した進入データ、又は他の装置が送信した退出データを受信手段により受信し、受信した進入データ又は退出データに基づいて、他の装置が道路リンク内に位置するか否かを判定し、その判定結果を出力する受信及び出力手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、同じ道路を逆方向に移動する他の無線通信装置からの発信情報だけを混信することなく全て受信することができ、混信と再送による遅延を回避できることから、従来の車々間通信に比べて送受信するデータ量を大幅に削減することができ、このことから高価で高機能な中央処理装置を使用しなくてもリアルタイム性を確保して、対向車との衝突を無線通信にて回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の無線通信装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の本発明装置の動作説明用の道路構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の無線通信装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。
【図４】幅員レベルの一例を示す図である。
【図５】図３中の送受信設定処理を示すフローチャートである。
【図６】図３中の受信処理を示すフローチャートである。
【図７】図１の本発明装置により送受信するデータの一例のフォーマットを示す図である。
【図８】待機案内表示の一例を示す図である。
【図９】走行許可案内表示の一例を示す図である。
【図１０】進入判定処理の一例のフローチャートである。
【図１１】すれ違いレベルの算出方法の一例を説明する図である。
【図１２】図３中の送信処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１の本発明装置の動作説明用の道路構成の他の例を示すである。
【図１４】本発明の無線通信装置の一実施の形態による送信処理の際に行う処理を説明するフローチャートである。
【図１５】他車から進入要求データを受信した本発明の無線通信装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。
【図１６】進入要求データ受信時の本発明装置の一実施の形態の動作説明用シーケンス図である。
【図１７】本発明の無線通信装置の一実施の形態の他の動作説明用フローチャートである。
【図１８】本発明の無線通信装置の他の実施の形態の動作説明用の道路構成の一例を示す図である。
【図１９】本発明の無線通信装置の更に他の実施の形態の動作説明用の道路構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明になる無線通信装置の一実施の形態のブロック図を示す。
【００２４】
同図において、無線通信装置１００は、車両に設置されており、中央処理装置（ＣＰＵ）１０と、位置取得部１１と、方向取得部１２と、少なくとも道路情報を記憶している記憶部１３と、識別情報算出部１４と、送信設定情報を生成する送信設定情報生成部１５と、受信設定情報を生成する受信設定情報生成部１６と、送信タイミング設定部１７と、情報入力部１８と、アンテナ２１を有して無線による送受信を行う送信部１９及び受信部２０とを備えている。
【００２５】
中央処理装置１０は、本実施の形態の動作を実行するためのプログラムを記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、並びに演算時のデータの書き込み及び読み出し用などに用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）２２を有しており、無線通信装置１００の後述の各種処理を実行して、無線通信装置１００内の各部を統括的に制御する。中央処理装置１０は、本発明の位置情報取得手段、進入データ送信手段、退出データ送信手段、進入要求データ送信手段、応答データ送信手段、すれ違いレベル判定手段などを構成する。
【００２６】
位置取得部１１は、本発明の位置取得手段を構成し、例えば、周知の全地球測位システム（ＧＰＳ:Global Positioning System）を構成する人工衛星を経由して送信されるＧＰＳ信号を定期的に受信して、公知の演算により地理的な現在位置を表す緯度及び経度からなる位置情報を取得するＧＰＳセンサから構成されている。
【００２７】
方向取得部１２は、本発明の方向取得手段を構成し、例えば公知の方位センサからなり、この無線通信装置１００が搭載されている車両が進行する方向（方位）を取得する。なお、方向取得部１２は、方位センサ等の特別なセンサを用いなくとも、ＧＰＳ信号に含まれる情報から方位を取得してもよい。
【００２８】
記憶部１３は、本発明の記憶手段を構成しており、交差点または異なる道路の場所を示す道路ノードの位置情報及び幅員と、隣り合う２つの道路ノード間を繋ぐ道路を示す道路リンクの情報とを少なくとも含む道路情報を予め記憶している。
【００２９】
識別情報算出部１４は、本発明の識別情報生成手段を構成しており、中央処理部１０によって記憶部１３に記憶されている道路情報から特定された、この無線通信装置１００の現在位置の道路リンクとその道路リンクの入口となる第１の道路ノードと出口となる第２の道路ノードとのうち、第１の道路ノードから第２の道路ノードへ向かう方向性をもった第１の識別情報と、第２の道路ノードから第１の道路ノードへ向かう方向性をもった第２の識別情報とを算出する。
【００３０】
送信設定情報生成部１５は、本発明の送信設定情報生成手段を構成しており、識別情報算出部１４で算出された第１の識別情報に基づき送信設定情報として送信チャネルを算出し、中央処理装置１０を介して送信部１９にその送信チャネルを割り当てる。受信設定情報生成部１６は、識別情報算出部１４で算出された第２の識別情報に基づき受信設定情報として受信チャネルを算出し、中央処理装置１０を介して受信部２０にその受信チャネルを割り当てる。
【００３１】
送信タイミング設定部１７は、本発明の送信タイミング設定手段を構成しており、送信部１９の送信タイミングを設定する。情報入力部１８は、工事中や集団下校中の送信情報などを入力する。送信部１９は、送信設定情報生成部１５により算出された送信設定情報である送信チャネルが割り当てられ、その送信チャネルのデータを、アンテナ２１を介して無線送信する。受信部２０は、受信設定情報生成部１５により算出された受信設定情報である受信チャネルが割り当てられ、アンテナ２１を介して受信されるデータ中から割り当てられた受信チャネルのデータを選択受信する。送信部１９及びアンテナ２１は、本発明の送信手段を構成しており、受信部２０を及びアンテナ２１は、本発明の受信手段を構成している。
【００３２】
なお、中央処理装置１０、位置取得部１１、方向取得部１２、記憶部１３、識別情報算出部１４、送信設定情報生成部１５、送信部１９及びアンテナ２１は、工事現場や集団下校など、情報送信のみを想定した無線送信装置１０１を構成している。
【００３３】
次に、本実施の形態の実施例１の動作について、図１〜図１３を併せ参照して説明する。なお、図２は、無線通信装置の動作説明用の道路構成の一例を示す図、図３は、本発明の無線通信装置及び無線通信方法の一実施の形態のフローチャートである。
【００３４】
いま、図２に模式的に示すように、無線通信装置１００を搭載した自車３０が道路３６を現在走行中であり、道路３６よりも道幅の狭い道路３８の入口となる第１の道路ノード３２方向へ進行中であるものとする。一方、無線通信装置１００を搭載した他車３１が道幅の狭い道路３８の出口となる第２の道路ノード３３方向へ進行中であるものとする。なお、自車とは、実施の形態の動作説明での主体となる無線通信装置１００が搭載された車両であり、他車とは、自車以外の無線通信装置１００が搭載された車両である。
【００３５】
この状態において、自車３０に搭載されている無線通信装置１００の中央処理装置１０は、図３のフローチャートに示すように、まず、位置取得部１１により取得された現在位置情報と、方向取得部１２により取得された現在の自車３０の進行方向（換言すると、無線通信装置１００自体の移動方向）を示す方向情報とを、現在地情報として取得する（ステップＳ１０）。これにより、中央処理装置１０は、自車３０が現在、道路３６を道路３６よりも道幅の狭い道路３８方向へ進行中であることが分かる。
【００３６】
続いて、自車３０に搭載されている無線通信装置１００の中央処理装置１０は、記憶部１３から読み出した、道路ノードの位置情報と道路リンクの情報と道路ノードの幅員とを少なくとも含む道路情報と、ステップＳ１０で取得した現在地情報とに基づいて、自車３０の進行方向にある道路３６に接続されている道幅の狭い道路３８の道路情報を取得する（ステップＳ２０）。
【００３７】
続いて、上記の中央処理装置１０は、道路３８の道路情報に含まれる幅員（道幅）から道路３８の入口である第１の道路ノード３２の幅員に基づいて、対向車とのすれ違いが可能であるか否かの判定、すなわち、すれ違いレベルの判定を行う（ステップＳ３０）。この判定においては図４に示すような幅員Ｗｒのレベル１〜５を予め設定しておき、最も幅員Ｗｒの狭いレベル１及び次に幅員Ｗｒの狭いレベル２の場合はすれ違い困難と判定し、レベル２よりも幅員Ｗｒの広いレベル３以上をすれ違い可能と判定する。ただし、図３のフローチャートのステップＳ３０の判定では、一例としてレベル２以下をすれ違い困難、レベル３以上をすれ違い可能と示したが、すれ違いの判定はこれに限定されるものではない。
【００３８】
中央処理装置１０は、ステップＳ３０のすれ違いレベル判定において、すれ違い可能と判定した場合には処理を終了し、再度現在地情報の取得処理を実施する。一方、ステップＳ３０のすれ違いレベル判定において、すれ違い困難と判定した場合には、対向車の有無を確認する必要があると判断し、通信準備となる送受信設定を行う（ステップＳ４０）。
【００３９】
ステップＳ４０の送受信設定においては、図５のフローチャートに示すように、まず、すれ違いが困難とされる道路３８の道路情報から、自車３０にとって道路３８の入口となる始点情報と道路３８の出口となる終点情報とを取得する（ステップＳ４１）。続いて、中央処理装置１０は、道路３８の始点情報から第１の道路ノード３２の位置情報Ａを取得し（ステップＳ４２）、道路３８の終点情報から第２の道路ノード３３の位置情報Ｂを取得する（ステップＳ４３）。上記の位置情報Ａは、経度λ１と緯度φ１とからなり、上記の位置情報Ｂは、経度λ２と緯度φ２とからなる。
【００４０】
次に、識別情報算出部１４が、入口の位置情報Ａから出口の位置情報Ｂへ向かう方向性を持った第１の識別情報と、出口の位置情報Ｂから入口の位置情報Ａへ向かう方向性を持った第２の識別情報とをそれぞれ算出する（ステップＳ４４）。続いて、送信設定情報生成部１５が、上記の第１の識別情報から送信設定情報として送信チャネル番号を算出し、その送信チャネル番号を中央処理装置１０を介して送信部１９へ割り当てる（ステップＳ４５）。また、受信設定情報部１６が、上記の第２の識別情報から受信設定情報として受信チャネル番号を算出し、その受信チャネル番号を中央処理部１０を介して受信部２０へ割り当てる（ステップＳ４６）。
【００４１】
ここで、送信チャネル番号及び受信チャネル番号の算出方法について、特定小電力無線を例にとって詳細に説明する。例えば、特定小電力無線で利用できる４２９.１７５０ＭＨｚから４２９.７３７５ＭＨｚの周波数帯を利用する場合、周波数間隔を１２.５ｋＨｚとして４６チャネル使用できる。このうち、１〜６チャネルは最長送信時間と最短休止時間が設定されているため、連続送信が可能となる７〜４６チャネルを利用することとする。この場合、道路ノード３２の位置情報Ａ（λ１、φ１）と道路ノード３３の位置情報Ｂ（λ２、φ２）とチャネル総数Ｎとから、送信チャネル番号ＣＮｓと受信チャネル番号ＣＮｒとは下記の（１）式及び（２）式により演算算出することができる。
【００４２】
ＣＮｓ＝ａｂｓ（λ１＋φ２）ｍｏｄＮ＋７        （１）
ＣＮｒ＝ａｂｓ（λ２＋φ１）ｍｏｄＮ＋７        （２）
ここで、（１）式中のａｂｓ（λ１＋φ２）は前記第１の識別情報に相当し、（２）式中のａｂｓ（λ２＋φ１）は前記第２の識別情報に相当する。（１）式は、位置情報Ａの経度λ１と位置情報Ｂの緯度φ２の和の絶対値である前記第１の識別情報をチャネル総数Ｎで除算した剰余（自然数）に「７」を加算した値が送信チャネル番号ＣＮｓであることを示す。同様に、（２）式は、位置情報Ｂの経度λ２と位置情報Ａの緯度φ１の和の絶対値である前記第２の識別情報をチャネル総数Ｎで除算した剰余（自然数）に「７」を加算した値が受信チャネル番号ＣＮｒであることを示す。上記の「７」は連続送信が可能となる７〜４６チャネルのうちのチャネル開始番号の“７”を示す。
【００４３】
なお、チャネル番号ではなく、周波数を決定するようにしてもよい。この場合には、送信周波数Ｆｓと受信周波数Ｆｒとは、使用周波数の下限をＦｍ、チャネルの周波数間隔をＦｉとしたとき、送信チャネル番号ＣＮｓ及び受信チャネル番号ＣＮｒを用いて下記の（３）式及び（４）式により決定することができる。
【００４４】
Ｆｓ＝Ｆｍ＋ＣＮｓ×Ｆｉ            （３）
Ｆｒ＝Ｆｍ＋ＣＮｒ×Ｆｉ            （４）
なお、チャネル番号及び周波数の算出方法は、道路の始点と終点とを示す位置情報から算出される計算式であれば上記の（１）式〜（４）式に限定されるものではない。また、ここで計算に利用する位置情報は、記憶部１３に記憶されている、道路情報を含む地図データ毎に存在する若干の誤差を含まないよう、秒単位で切り捨てて利用するのが望ましい。こうすることで、異なる地図データを用いた場合においても、地図データ毎に異なる道路リンク番号や道路ノード番号に依存せず、チャネルを決定することが可能となる。
【００４５】
なお、図２に示した自車３０の対向車である他車３１も図１に示す無線通信装置１００を搭載しているが、他車３１から見れば、道幅の狭い道路３８の入口と出口が自車３０と逆となるので、他車３１の無線通信装置１００は、生成する第１の識別情報と第２の識別情報の各方向性が自車３０の無線通信装置１００のそれ逆となり、よって、送信チャネル番号として（２）式で表されるＣＮｒを設定し、受信チャネル番号として（１）式で表されるＣＮｓを設定することになる。これにより、自車３０と他車３１との間で双方向の無線通信が可能となる。
【００４６】
なお、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４２及びＳ４３は逆の順序でもよいし、ステップＳ４５及びＳ４６も逆の順序でもよく、その処理順序は図５のフローチャートには限定されない。
【００４７】
次に、中央処理装置１０は、図３のフローチャートに示すように、ステップＳ４０の送受信設定処理に続いて、受信処理を行う（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の受信処理においては、図６のフローチャートに示すように、中央処理装置１０は自車３０が道路３８の入口の第１の道路ノード３２へ進入するまでに入退出データを受信部２０により取得（受信）したかどうかを判定する（ステップＳ５１）。入退出データを取得しなかった場合には、後述するステップＳ５５以降の出力処理へ移行する。一方、入退出データを取得した場合には、その入退出データの内容を解析し、道路３８への進入を示す進入データであるか退出データであるかどうかを判定する（ステップＳ５２）。
【００４８】
ここで、無線通信装置１００が送受信するデータは、例えば図７に示すように、データ種別フラグ（ＤＡ）４０と、データ種別に応じた内容（ＤＢ）のデータ領域４１とからなるフォーマットの構成である。データ種別フラグ４０には、道路３８への入退出を表わすフラグや他車への要求フラグ、他車への応答フラグなどが設定できる。また、データ領域４１には、道路３８へ進入したことを表わす「１」もしくは退出したことを表わす「０」や、車幅の情報、すれ違い、工事中、集団下校などの種別、一方通行制限、信号機有無などの情報を必要に応じて含めることができる。
【００４９】
ステップＳ５１で取得判定する入退出データは、データ種別フラグ４０に入退出フラグが設定されたデータである。また、上記の進入データは、入退出データのデータ領域４１に、道路へ進入したことを表す「１」と必要に応じて車幅の情報が含まれたデータである。また、上記の退出データは、入退出データのデータ領域４１に、道路から退出したことを表す「０」と必要に応じて車幅の情報が含まれたデータである。ステップＳ５１、Ｓ５２で判定されるデータは、ここでは、他車３１がその送信処理（後述のステップＳ７０の送信処理に相当）にて送信したデータである。
【００５０】
いま、自車３０が取得したデータが、データ種別フラグ４０が入退出フラグであり、かつ、データ領域４１に道路３８へ進入したことを示す「１」が含まれている進入データであるときは、自車３０の無線通信装置１００内の中央処理装置１０は、初期値が「０」である内部カウンタの値Ｍを１つインクリメントし（ステップＳ５３）、次の出力処理へ移行する。一方、自車３０が取得したデータが、データ種別フラグ４０が入退出フラグであり、かつ、データ領域４１に道路３８から退出したことを示す「０」が含まれている退出データであるときは、自車３０の無線通信装置１００内の中央処理装置１０は、内部カウンタの値Ｍを１つデクリメントし（ステップＳ５４）、次の出力処理へ移行する。ステップＳ５０の受信処理は定期的に繰り返されるので、上記の内部カウンタの値Ｍは対向車である他車３１が道路３８を走行中は漸次増加して「１」以上の値を示し、他方、他車３１が道路３８から退出した後は漸次減少していき、ある時間後には「０」以下の値を示す。
【００５１】
出力処理では、自車３０の無線通信装置１００内の中央処理装置１０はステップＳ５５〜Ｓ５７の処理を行う。すなわち、中央処理装置１０は、まず内部カウンタの値Ｍが「０」以下であるかどうかを判定する（ステップＳ５５）。続いて、内部カウンタの値Ｍが「０」以下でない場合、すなわち「１」以上であると判定した場合には、中央処理装置１０は、対向車である他車３１が道路３８を走行中であると判断し、図８に示すように一時的に待機するメッセージ６０を、ディスプレイ５０（図１では図示を省略）に表示する待機案内を自車３０の運転者（ユーザー）に対して行う（ステップＳ５６）。
【００５２】
一方、ステップＳ５５で内部カウンタの値Ｍが「０」以下であると判定した場合には、中央処理装置１０は、対向車である他車３１が道路３８から退出していると判断し、図９に示すように進入してよいことを示す走行可能のメッセージ６１をディスプレイ５０（図１では図示を省略）に表示する走行許可案内を自車３０の運転者（ユーザー）に対して行う（ステップＳ５７）。
【００５３】
なお、図８の待機案内表示や図９の走行許可案内表示は、ディスプレイ５０上に現在地周辺の道路地図５５を表示すると共に、道幅の狭い道路３８を示す道路画像５６を強調表示し、その上に自車のマーク５１を重畳した形でメッセージ６０、６１を表示している。しかし、上記の待機案内や走行許可案内は、メッセージ６０又は６１だけを表示するものでもよいし、図１では図示を省略したスピーカから音声出力によって一時待機や走行許可を自車３０の運転者（ユーザー）に報知するようにしてもよく、報知形態は特に何等限定されるものではない。
【００５４】
また、ステップＳ５６の待機案内処理を行う前に、図１０のフローチャートに示す進入判定処理を実施してもよい。この進入判定処理では図１０に示すように、中央処理装置１０は、まず進入判定フラグをオン（ＯＮ）にする（ステップＳ５６１）。続いて、中央処理装置１０は、受信データがあるか否かを検出し（ステップＳ５６２）、受信データが無い場合には、そのまま図３のステップＳ７０に進み、受信データが有る場合には、受信データの数Ｋが「０」より大であるか否かを判定する（ステップＳ５６３）。
【００５５】
受信データの数Ｋが「０」以下の場合は、図３のステップＳ７０に進むが、受信データの数Ｋが「１」以上である場合は、受信データの解析のため、まず、受信データのデータ領域４１に含まれる他車幅を取得した後（ステップＳ５６４）、すれ違いのレベルを算出する（ステップＳ５６５）。このすれ違いのレベルの算出は、例えば図１１に示すように、自車幅をα、他車幅をβ、走行しようとする道路の幅員をＷｒ、すれ違いのレベルをＬｅｖとしたとき、（５）式の不等式を満足するようなすれ違いのレベルＬｅｖを算出する。
【００５６】
α×Ｌｅｖ＋β×Ｌｅｖ≦Ｗｒ        （５）
ここでは、図１１に示すように、すれ違いのレベルＬｅｖは、レベル１が「１.１」、レベル２が「１.２」、レベル３が「１.３」、レベル４が「１.４」、レベル５が「１.５」である。
【００５７】
中央処理装置１０は、上記ステップＳ５６５のすれ違いのレベルの算出後、算出したすれ違いのレベルが１又は２であるのか、レベルが３以上であるのかを判定し（ステップＳ５６６）、レベルが３以上のときは走行可能と判断し、受信データの数Ｋの値を１つデクリメントしてステップＳ５６３でＫが「０」より大であるか否かを再び判定し、「０」より大であるときは次の受信データについてステップＳ５６４〜Ｓ５６６の処理を再び行う。
【００５８】
一方、中央処理装置１０は、ステップＳ５６６の判定において、レベルが１又は２であるときにはすれ違い困難であると判断し、これ以上の受信データの解析は行わず、進入判定フラグをオフ（ＯＦＦ）として進入を禁止し（ステップＳ５６８）、ステップＳ５６の待機案内処理へ進む。
【００５９】
なお、図１０のフローチャートでは一例としてレベル２以下をすれ違い困難、レベル３以上をすれ違い可能と示したが、すれ違いの判定はこれに限定されるものではない。また、すれ違いの余裕幅やレベルの判定は、車種や運転レベルに応じて変更してもよい。
【００６０】
次に、中央処理装置１０は、図３のステップＳ５０の受信処理に続いて、走行可能かどうかの判定を行う（ステップＳ６０）。走行可能でない場合は、ステップＳ５０の受信処理を継続して実行し、ステップＳ５０の受信処理により走行可能となった場合は、送信処理を行う（ステップＳ７０）。
【００６１】
中央処理装置１０は、ステップＳ７０の送信処理においては、図１２のフローチャートに示すように、ここでは、進入することを対向車である他車３１へ通知するために、道路３８の入口の第１の道路ノード３２へ進入するタイミングで前述した進入データを送信部１９から送信させる（ステップＳ７１）。
【００６２】
その後、自車３０に搭載された無線通信装置１００内の中央処理装置１０は、自車３０（無線通信装置１００）の現在位置を取得しながら道路３８の出口の第２の道路ノード３３に達したか否かを判定する（ステップＳ７２）。第２の道路ノード３３に達した場合には、道路３８を退出するタイミングで前述した退出データを送信部１９から送信させる（ステップＳ７３）。
【００６３】
中央処理装置１０は、図３のステップＳ７０の送信処理に続いて、情報をクリアし（ステップＳ８０）、処理を終了する。
【００６４】
このように、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、上記の構成によって、自車３０が道幅の狭い道路３８の入口の第１の道路ノード３２に進入するまでに、対向車の他車３１からデータを受信しなかった場合には、自車３０が道路３８に進入して走行中であることを示す進入データを道路３８の入口の第１の道路ノード３２に進入するタイミングで他車３１に送信して、他車３１を道路３８に進入しないように待機させることで衝突回避ができる。他方、自車３０が道幅の狭い道路３８の入口の第１の道路ノード３２に進入するまでに、対向車の他車３１から道路３８を走行中であることを示す進入データを受信した場合には、他車３１から送信された退出データを受信して他車３１が道路３８から退出したことを確認するまで、道路３８に進入しないように第１の道路ノード３２付近で待機することで衝突回避ができる。
【００６５】
この場合、自車３０の無線通信装置１００の送信チャネルと他車３１の無線通信装置１００の受信チャネルは同一であり、また、自車３０の無線通信装置１００の受信チャネルと他車３１の無線通信装置１００の送信チャネルは同一であるため、混信が生じることはない。従って、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、混信と再送による遅延を回避できることから、従来の車々間通信に比べて送受信するデータ量を大幅に削減することができ、また、このことから、中央処理装置１０として高価で高機能な中央処理装置を使用しなくてもリアルタイム性を確保することができる。
【００６６】
また、図１３に模式的に示すように、無線通信装置１００をそれぞれ搭載した自車３０と他車３９とが道幅の狭い道路３８を第２の道路ノード３３方向へ進行中であり、無線通信装置１００を搭載した他車３１が道幅の狭い道路３８の出口となる第２の道路ノード３３方向へ進行中である場合も、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、衝突回避が可能である。
【００６７】
すなわち、この場合、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、同じ方向に走行する自車３０の無線通信装置１００と他車３９の無線通信装置１００とはそれぞれの送信チャネルをｆ１、それぞれの受信チャネルをｆ２というように同じに設定することになるため、自車３０の無線通信装置１００は後続の他車３９の無線通信装置１００から送信される進入データを周波数フィルタリングして受信しないようにできる。また、他車３９が自車３０に続けて道路３８へ進入した場合には、送信チャネルｆ２、受信チャネルｆ１に設定されている対向車である他車３１の無線通信装置１００が自車３０の無線通信装置１００と他車３９の無線通信装置１００の各進入データを各々全て受信して内部カウンタをインクリメントし、進入した自車３０及び他車３９が退出するまで待機することが可能となり、道路３８に同時に進入して衝突してしまうことを回避することができる。
【００６８】
なお、自車３０と他車３９の各無線送信装置１００の送信チャネルが同じであることから自車３０と他車３９との送信電波の混信が考えられるが、無線通信装置１００では狭い道路３８の入口の道路ノード３２の進入時を送信タイミングと設定しているため、自車３０と他車３９とから同じタイミングで送信されることはなく、よって上記の送信電波の混信は回避できる。
【００６９】
このように、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、同じ道路を同じ方向に移動する複数の無線通信装置からの発信情報を周波数フィルタリングし、逆行方向に移動する無線通信装置からの発信情報だけを全て受信することができ、また、道路ノードへの進入時間を基準とした送信タイミングを設定することにより、同じ道路ノードから道路リンクに進入する複数の無線通信装置からの発信情報の混信受信を回避することができる。これにより、本実施の形態の無線通信装置１００によれば、混信と再送による遅延を回避できることから、従来の車々間通信に比べて送受信するデータ量を大幅に削減することができ、また、高価で高機能な中央処理装置を使用しなくてもリアルタイム性を確保することができ、対向車との衝突を無線通信にて回避できる。
【００７０】
次に、本実施の形態の実施例２の動作について、図１４〜図１６を併せ参照して説明する。
【００７１】
本実施の形態の無線通信装置１００は、例えばＧＰＳセンサ等のセンサを利用して絶対時間を取得し、自装置の内部クロックを取得した絶対時間に調整する。この絶対時間の調整によって他車に搭載された各々の無線通信装置１００は同期をとることが可能となる。これにより、実施例１では単純に自車３０の道路３８の入口の道路ノード３２の進入タイミングで自車３０が進入していることを知らせるための進入データを送信していた（ステップＳ７１）のに対し、この実施例２では、他車３１からの進入要求データに対して、算出した送信タイミングで自車３０が道路３８に既に進入していることを他車３１に知らせるための応答データを送信することができる。
【００７２】
すなわち、無線通信装置１００の中央処理装置１０は、図３のステップＳ７０において送信処理を行う際に、図１４のフローチャートに示すように、位置取得部１１で取得した現在位置が進入ポイントとなる道路ノード３２上の位置であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで道路ノード３２上であると判定された場合には、送信データ用に予め設定された送信タイミングのうち、入退出データ用として定めた先頭の送信タイミング１にてデータを送信する（ステップＳ１０２）。例えば１０ｍｓ毎に時間間隔を区切る場合には、１秒間を一つのグループと考えて「１」から「１００」の送信タイミングに分ける。そして、「１」から「１００」の送信タイミングの先頭の「１」を進入時に送信する固定タイミングとして割当ててデータを送信する。
【００７３】
次に、送信タイミング設定部１７は、道路ノード３２へ進入した時間を利用して、自車３０の送信タイミングを割り当てる（ステップＳ１０３）。この送信タイミングの割り当てでは、道路３８の距離と幅員から求めた平均速度とから走行予測時間（ｔ）を算出し、進入時の時間から走行予測時間未満の時間（ｑ）をとって、時間間隔数（ｄ）／ｔ×ｑの式から送信タイミングを算出する。例えば、進入時の時間がｈ時ｍ分１２.３４５秒であり、走行予測時間（ｔ）が１分と算出された場合は、送信タイミングは１００／６０×１２.３４５（≒２０）となり、送信タイミングを「２０」として割り当てる。
【００７４】
道路ノード３２へ進入後、道路３８を道路ノード３３方向へ走行中の自車３０の無線通信装置１００が、図１６のシーケンス図に示すように、道路ノード３３の一定距離手前から送信された他車３１からの進入要求データ７０を受信した場合には、図１５のフローチャートに従って送信を行う。すなわち、自車３０の無線通信装置１００は進入要求データ７０を受信したと判定した場合（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、図１４と共に説明した割り当てられた送信タイミングである時に（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、自車３０が既に道路３８を走行中である（無線通信装置１００の現在位置が道路３８内である）ことを知らせるための応答データ７１を送信する（ステップＳ１１３）。ここで、上記の進入要求データ７０は、図４に示したフォーマットのデータ中のデータ種別フラグ４０が他車への要求フラグであるデータである。また、応答データ７１は、図４に示したフォーマットのデータ中のデータ種別フラグ４０が応答フラグで、かつ、データ領域４１に無線通信装置１００の現在位置が道路３８内であることを示す「１」が含まれているデータである。
【００７５】
図１６に示すように、他車３１の無線通信装置１００は、受信した応答データ７１から道路３８を走行中の車両があることを判断し、一時待機の案内をディスプレイへ表示する。他車３１はその一時待機の案内に従って、図１６に７２で示すように道路ノード３３の手前で待機することとなる。
【００７６】
そして、自車３０が道路３８から退出する際に固定タイミングによって退出データ７３を送信する。他車３１の無線通信装置１００は、受信した退出データ７３から車両が道路３８から退出したことを判断し、走行許可案内をディスプレイに表示して、図１６に７４で示すように道路３８へ進入することとなる。
【００７７】
このように、無線通信装置１００は、実施例２では送信間隔を進入ポイントの通行時間を基準として整理することによって、自車３０が道路３８を走行中であっても自車３０と対向車である他車３１との通信が可能となり、それにより衝突を回避することができる。
【００７８】
次に、本実施の形態の実施例３の動作について、図１７を併せ参照して説明する。本実施例では、例えば集団下校する生徒達を引率する先生などの引率者が持つ無線通信装置１００により安全な下校を可能とする例である。この場合、情報入力部１８により集団下校時に通る道路の道幅（幅員）と、集団下校時に必要な安全な幅を自幅として予め入力しておく。
【００７９】
無線通信装置１００の中央処理装置１０は、図１７のフローチャートに示すように、下校中の道路の進入車両（対向車）が送信するデータを受信し、未処理の受信データが有るかどうかを判定する（ステップＳ２０１）。未処理の受信データが有る場合は、中央処理装置１０は、集団下校時に通るこれから進入しようとする道路の幅員が、上記自幅と対向車が送信するデータから得られるその対向車の車幅（他幅）との和の値よりも大きいかどうかなどから、すれ違いレベルを算出する（ステップＳ２０２）。このすれ違いレベルの算出は、例えばステップＳ５６５及び図１１に示した方法で算出することができる。
【００８０】
続いて、中央処理装置１０は、ステップＳ２０２で算出したすれ違いレベルに基づいて、対向車とすれ違うのに必要な安全な道幅が確保されており、すれ違い可と判断した場合はステップＳ２０１に戻り再び未処理の受信データが有るかどうかを判定するが、安全な道幅が確保されておらず、すれ違い不可と判断したときには、すれ違い不可の変数の値を１つインクリメントした後（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０１に戻り再び未処理の受信データが有るかどうかを判定する。なお、すれ違い不可の変数の初期値は「０」である。
【００８１】
中央処理装置１０は、受信データのすべてについてステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を行い、未処理の受信データが無くなったと判断したときは、すれ違い不可の変数の値が「１」以上であるか「０」であるかを判定する（ステップＳ２０５）。無線通信装置１００は、すれ違い不可の変数の値が「１」以上であると判定したときは、受信部２０が前述した進入データ又は前述した退出データを受信するかどうかのデータ待ち状態となる（ステップＳ２０６）。
【００８２】
受信部２０が進入データを受信したと判定したときは、無線通信装置１００の中央処理装置１０は対向車が道幅の狭い道に進入したと判断し、進入することなく待機しステップＳ２０１に戻る。一方、受信部２０が退出データを受信したと判定したときは、道路の幅員、自幅、退出データを送信した対向車の車幅などに基づいて、その対向車のすれ違いレベルを算出する（ステップＳ２０７）。このすれ違いレベルの算出は、例えばステップＳ２０２と同じ方法で算出することができる。
【００８３】
続いて、中央処理装置１０は、ステップＳ２０７で算出したすれ違いレベルの値に基づいてすれ違い可能か否かを判定し（ステップＳ２０８）、すれ違いレベルの値が所定の閾値より小さく、すれ違い不可と判断したときには、無線通信装置１００の中央処理装置１０は退出データを送信した対向車が道幅の狭い道から退出したと判断し、すれ違い不可の変数の値を一つデクリメントした後（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０５に戻り再びすれ違い不可の変数の値が「１」以上か「０」かを判定する。一方、中央処理装置１０は、ステップＳ２０８ですれ違い可と判定したときは、すれ違い不可の変数の値を変更することなくステップＳ２０５を通してステップＳ２０６のデータ待ちの状態に戻る。
【００８４】
中央処理装置１０は、ステップＳ２０５〜Ｓ２０９の処理を行い、その結果ステップＳ２０５ですれ違い不可の変数の値が「０」と判定したときは、これから進入しようとする道幅の狭い道路から、すれ違いができないような対向車がすべて退出したと判断し、進入可の報知を行う（ステップＳ２１０）。この進入可の報知は、ディスプレイの進入許可案内表示やスピーカによる音声での通知である。この進入可の報知を待って、無線通信装置１００は、対向車毎の識別情報を保持することなく、この無線通信装置１００を持つ先生などの引率者により集団下校する生徒達を狭い道路に進入させて安全に通行させることができる。
【００８５】
なお、図１７には特に図示していないが、ステップＳ２０５ですれ違い不可の変数の値が「０」と判定されるまではディスプレイに待機案内表示を行う。このようにして、集団下校時にも対向車との衝突回避が可能となる。
【００８６】
次に、本発明の無線通信装置の他の実施の形態の動作について説明する。本実施の形態は、道路の工事区間内に無線送信装置１０１を置いて、工事区間の道路での衝突回避を行う例である。
【００８７】
図１８は、本発明の無線通信装置の他の実施の形態の動作説明用の道路構成の一例を示す。図１８において、図１に示した構成の無線送信装置１０１が道路５８の工事区間内に設置されている。工事区間の両端の一方の地点Ｚ１の位置情報は経度λ１と緯度φ１とからなり、他方の地点Ｚ２の位置情報は経度λ２と緯度φ２とからなる。
【００８８】
無線送信装置１０１は、送信部１９から送信チャネル＃１と＃２とを一定期間毎に切り替えて工事区間の地点Ｚ１及びＺ２の位置情報を送信する。送信部１９は、送信チャネル＃１の送信期間では、地点Ｃから地点Ｚ１に向かう車両に対して、工事区間の入口情報である地点Ｚ１の位置情報（λ１，φ１）に続いて工事区間の出口情報である地点Ｚ２の位置情報（λ２，φ２）を送信する。また、送信チャネル＃２の送信期間では、地点Ｄから地点Ｚ２に向かう車両に対して、工事区間の入口情報である地点Ｚ２の位置情報（λ２，φ２）に続いて工事区間の出口情報である地点Ｚ１の位置情報（λ１，φ１）を送信する。
【００８９】
一方、図１８には図示を省略しているが、地点Ｃから地点Ｚ１に向かう車両に搭載された無線通信装置１００と、地点Ｄから地点Ｚ２に向かう車両に搭載された無線通信装置１００とは、それぞれ図１のブロック図に示した構成であるが、初期状態では受信チャネル＃１及び＃２のデータをそれぞれ受信可能であるものとする。
【００９０】
地点Ｃから地点Ｚ１に向かう車両に搭載された無線通信装置１００は、受信チャネル＃１により上記の送信チャネル＃１で送信された工事区間の入口情報及び出口座標を受信し、識別情報算出部１４により入口の位置情報Ｚ１から出口の位置情報Ｚ２へ向かう方向性を持った第１の識別情報と、出口の位置情報Ｚ２から入口の位置情報Ｚ１へ向かう方向性を持った第２の識別情報とをそれぞれ算出し、送信設定情報生成部１５が、上記の第１の識別情報から送信設定情報として（１）式と同様の演算式により送信チャネル番号ＣＮｓを算出し、その送信チャネル番号ＣＮｓを中央処理装置１０を介して送信部１９へ割り当てる。また、受信設定情報部１６が、上記の第２の識別情報から受信設定情報として（２）式と同様の演算式により受信チャネル番号ＣＮｒを算出し、その受信チャネル番号ＣＮｒを中央処理部１０を介して受信部２０へ割り当てる。
【００９１】
一方、地点Ｄから地点Ｚ２に向かう車両に搭載された無線通信装置１００は、受信チャネル＃２により上記の送信チャネル＃２で送信された工事区間の入口情報及び出口座標を受信し、識別情報算出部１４により入口の位置情報Ｚ２から出口の位置情報Ｚ１へ向かう方向性を持った第１の識別情報と、出口の位置情報Ｚ１から入口の位置情報Ｚ２へ向かう方向性を持った第２の識別情報とをそれぞれ算出する。これにより、上記と同様にして、地点Ｄから地点Ｚ２に向かう車両に搭載された無線通信装置１００は、送信設定情報生成部１５が、（２）式と同様の演算式により送信チャネル番号ＣＮｒを算出し、その送信チャネル番号ＣＮｒを中央処理装置１０を介して送信部１９へ割り当てる。また、受信設定情報部１６が、上記の第２の識別情報から受信設定情報として（１）式と同様の演算式により受信チャネル番号ＣＮｓを算出し、その受信チャネル番号ＣＮｓを中央処理部１０を介して受信部２０へ割り当てる。
【００９２】
これにより、地点Ｃから地点Ｚ１に進入しようとする車両と、地点Ｄから地点Ｚ２に進入しようとする車両との間で双方向の無線通信が可能となる。その結果、例えば地点Ｚ１から工事区間に進入した車両は、送信チャネルＣＮｓを利用して進入データを送信する。地点Ｚ２にいる対向車は、受信チャネルＣＮｓで上記の車両が送信した進入データを受信して、すれ違いレベルを算出してすれ違いの可否を判定し、工事区間内でのすれ違いができるかどうかを判断する。これにより、工事区間内での衝突回避ができる。
【００９３】
なお、上記の説明ではチャネル番号を算出するように説明したが、チャネル番号ではなく、（３）式又は（４）式により周波数を算出するようにしてもよい。また、チャネル番号や周波数算出は（１）式〜（４）式に限定されるものではない。
【００９４】
図１９は、本発明の無線通信装置の更に他の実施の形態の動作説明用の道路構成の一例を示す。同図中、図１８と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１９において、図１に示した無線送信装置１０１と同一構成の無線送信装置１０１ａ及び１０１ｂが道路５８の工事区間内に設置されている。
【００９５】
無線送信装置１０１ａは、その送信部１９から送信チャネル＃１で、地点Ｃから地点Ｚ１に向かう車両に対して、工事区間の入口情報である地点Ｚ１の位置情報（λ１，φ１）に続いて工事区間の出口情報である地点Ｚ２の位置情報（λ２，φ２）を送信する。一方、無線送信装置１０１ｂは、その送信部１９から送信チャネル＃２で、地点Ｄから地点Ｚ２に向かう車両に対して、工事区間の入口情報である地点Ｚ２の位置情報（λ２，φ２）に続いて工事区間の出口情報である地点Ｚ１の位置情報（λ１，φ１）を送信する。
【００９６】
この図１９の例は、無線送信装置１０１ａ、１０１ｂのそれぞれの送信チャネルが＃１、＃２に固定的に割り当てられている点が図１８の例と相違するが、それ以外の車両に搭載された無線通信装置１００の動作は図１８の例と同様であるので、その説明は省略する。
【００９７】
なお、本発明は、以上の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、例えば、各々無線通信装置１００を搭載した自車と他車とにより衝突回避を行う無線通信システムも包含するものである。また、図３のフローチャートの動作をコンピュータにより実行させる衝突回避プログラムも本発明に包含するものである。この場合、衝突回避プログラムは、記憶媒体から再生されてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１０  中央処理装置（ＣＰＵ）
１１  位置取得部
１２  方向取得部  
１３  記憶部
１４  識別情報算出部
１５  送信設定情報生成部
１６  受信設定情報生成部
１７  送信タイミング設定部
１８  情報入力部
１９  送信部
２０  受信部
２１  アンテナ
３０  自車
３１、３９  他車
３２  第１の道路ノード
３３  第２の道路ノード
３６  道幅の広い道路
３８  道幅の狭い道路
４０  データ種別フラグ
４１  データ種別毎のデータ領域
５０  ディスプレイ
５１  自車マーク
５８  道路
６０、６１  メッセージ
１００  無線通信装置
１０１、１０１ａ、１０１ｂ  無線送信装置
【図１】
0005370320.tif 000002
【図２】
0005370320.tif 000003
【図３】
0005370320.tif 000004
【図４】
0005370320.tif 000005
【図５】
0005370320.tif 000006
【図６】
0005370320.tif 000007
【図７】
0005370320.tif 000008
【図８】
0005370320.tif 000009
【図９】
0005370320.tif 000010
【図１０】
0005370320.tif 000011
【図１１】
0005370320.tif 000012
【図１２】
0005370320.tif 000013
【図１３】
0005370320.tif 000014
【図１４】
0005370320.tif 000015
【図１５】
0005370320.tif 000016
【図１６】
0005370320.tif 000017
【図１７】
0005370320.tif 000018
【図１８】
0005370320.tif 000019
【図１９】
0005370320.tif 000020