(57)【要約】【課題】ＩＴＳを使用することによって、渋滞発生を短期間に推定する技術を提供する。【解決手段】処理部２６は、車両に搭載された端末装置からの信号であって、かつ通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間、期間を計測した時刻に関する情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する。推定部４４は、受信した信号をもとに、期間と時刻とを識別番号ごとに分類することによって、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する。生成部４６は、推定した渋滞の発生に関する情報が含まれた信号を報知する。【選択図】図２
2012003354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された端末装置からの信号であって、かつ通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間、期間を計測した時刻に関する情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号をもとに、期間と時刻とを識別番号ごとに分類することによって、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する推定部と、
前記推定部において推定した渋滞の発生に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
車両に搭載された端末装置からの信号であって、車両の位置情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、
前記受信部において受信した信号をもとに、渋滞の発生を推定する推定部と、
前記推定部において推定した渋滞の発生をもとに、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させる指示部と、
前記指示部によって調節させた各色の点灯期間に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
前記受信部は、他の基地局装置からの信号であって、当該他の基地局装置によって調節させた各色の点灯期間に関する情報が含まれた信号も受信し、
前記指示部は、前記受信部において他の基地局装置から受信した信号に含まれた情報も反映させて、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。さらに、車車間通信に加えて路車間通信が実行されれば、通信形態が多様になる。
【０００５】
ＩＴＳを使用することによって、車両の衝突事故の低減が望まれるとともに、渋滞情報の早期の把握が望まれる。渋滞はある程度の距離にわたって発生するので、一般的に、渋滞情報は、広いエリアの情報を収集可能なサーバにて生成される。サーバは、広いエリアの情報を処理するので、渋滞発生を認識するまでに遅延が生じる。一方、ひとつの交差点が渋滞しているかの情報は、局所的なエリアに関連するので、サーバでなくても生成可能である。そのため、渋滞発生を認識するまでの期間の短縮も望まれる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＴＳを使用することによって、渋滞発生を短期間に推定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、車両に搭載された端末装置からの信号であって、かつ通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間、期間を計測した時刻に関する情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、受信部において受信した信号をもとに、期間と時刻とを識別番号ごとに分類することによって、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する推定部と、推定部において推定した渋滞の発生に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、車両に搭載された端末装置からの信号であって、車両の位置情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、受信部において受信した信号をもとに、渋滞の発生を推定する推定部と、推定部において推定した渋滞の発生をもとに、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させる指示部と、指示部によって調節させた各色の点灯期間に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＩＴＳを使用することによって、渋滞発生を短期間に推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。
【図６】図５（ａ）のデータペイロードに含まれる情報を示す図である。
【図７】図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。
【図８】図７の通知部において表示される画面を示す図である。
【図９】図１の通信システムにおける通知手順を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の変形例に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の変形例に係る通信システムにおける変更手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１３】
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。ここで、端末装置は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。
【００１４】
局所的なエリアであっても、渋滞の発生を迅速に認識したいという要求がある。これを実現するために、複数の基地局装置とネットワークを介して接続されたサーバではなく、各基地局装置において渋滞発生を推定することが望ましい。これに対応するために本実施例に係る端末装置は、道路を走行するために要した時間に関する情報を基地局装置へ報告する。基地局装置は、複数の端末装置からの情報を受けつけ、道路ごとに情報を整理することによって、渋滞の発生を推定する。基地局装置は、推定結果を端末装置へ報知する。さらに、端末装置は、受け取った推定結果を別の基地局装置へ報知してもよい。その結果、広いエリアにおいて渋滞の発生を知らしめることも可能になる。なお、以下の説明において、例えば、基地局装置は路側機に対応し、端末装置は車載器に対応する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、第１信号機１６ａ、第２信号機１６ｂ、第３信号機１６ｃ、第４信号機１６ｄと総称される信号機１６、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２は、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４は、エリア２１２の外側に形成されている。
【００１６】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。左から右へ進む車両１２のために、第１信号機１６ａが設置され、右から左へ進む車両１２のために、第２信号機１６ｂが設置され、上から下へ進む車両１２のために、第３信号機１６ｃが設置され、下から上へ進む車両１２のために、第４信号機１６ｄが設置されている。基地局装置１０は、信号機１６に対応づけて配置されている。
【００１７】
通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。例えば、渋滞情報や工事情報等のデータである。基地局装置１０は、これらのデータが含まれたパケット信号としてＲＳＵパケット信号を路車送信期間にて報知する。
【００１８】
基地局装置１０からのパケット信号には、設定された路車送信期間に関する情報も含まれており、当該情報が制御情報に相当する。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、車車送信期間においてキャリアセンスにてパケット信号を報知する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。
【００１９】
また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置１０からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外２１４に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。さらに、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。ここで、各道路を識別するための識別情報が予め規定されている。例えば、隣接した交差点間においてひとつの進行方向が、ひとつの道路として定義されている。そのため、同一の区間であっても、進行方向がことなれば別の道路として定義される。
【００２０】
端末装置は、ひとつの道路を走行したときの要した期間を測定し、当該期間と識別番号との組合せをパケット信号に含めて基地局装置へ送信する。基地局装置は、識別番号から道路を特定できるので、期間と識別番号との組合せから速度を計算する。さらに、基地局装置は、識別番号ごとに速度を分類することによって、識別番号ごとに渋滞の発生を推定する。基地局装置は、渋滞の発生に関する情報（以下、「渋滞情報」という）が含まれたパケット信号をブロードキャスト送信する。端末装置は、渋滞の発生を運転者へ通知する。
【００２１】
図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ＩＦ部３２、ネットワーク通信部８０を含む。処理部２６は、フレーム規定部４０、選択部４２、推定部４４、生成部４６、記憶部４８を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
【００２２】
ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２３】
変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００２４】
フレーム規定部４０は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部４０は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部４０は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部４０は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
【００２５】
選択部４２は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部４２は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。抽出方法は後述する。選択部４２は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部４２は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部４２は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。
【００２６】
図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２７】
図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図２に戻る。選択部４２は、選択したサブフレームの番号を生成部４６へ出力する。
【００２８】
生成部４６は、選択部４２から受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきＲＳＵパケット信号を生成する。図４（ａ）−（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。図４（ａ）は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図４（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のＲＳＵパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）だけ離れている。
【００２９】
ここでは、ＲＳＵパケット信号の構成を説明する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図５（ｂ）は、生成部４６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部４２が、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する場合に、選択部４２は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図２に戻る。
【００３０】
ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。ネットワーク通信部８０は、ネットワーク２０２から、工事情報や規制情報等を受けつける。記憶部４８は、受けつけた工事情報や規制情報等を記憶する。ＩＦ部３２は、図示しない信号機１６に接続される。ＩＦ部３２は、信号機１６から信号機情報を受けつける。記憶部４８は、受けつけた信号機情報を記憶する。信号機情報には、交差点情報、方路ごとの信号情報等が含まれている。交差点情報は、信号機１６が設置されている交差点に関する情報であり、交差点の緯度、経度、方路数が示されている。
【００３１】
方路数とは、交差点から延びる道路の数であり、図１の場合、北へ向かう道路、南へ向かう道路、東へ向かう道路、西へ向かう道路の「４」になる。また、道路ごとに、信号情報が規定される。信号情報は、信号灯色情報を含む。信号灯色情報は、信号機の灯色を示しているが、信号機の灯色は定期的に変わるので、ここではスケジュールの形式で示されている。例えば、１２時００分００秒から１２時０２分５９秒までは「赤色」であり、１２時０３分００秒から１２時０５分５９秒までは「青色」であるように示されている。また、各道路を識別するための識別番号が付与されていてもよい。ここで、隣接した交差点間を単位として、ひとつの道路が規定される。また、ひとつの道路は、ひとつの進行方向に対応する。
【００３２】
生成部４６は、記憶部４８に記憶された工事情報や規制情報等や信号機情報を抽出し、データペイロードに格納する。特に、信号機情報の内容の変更は、渋滞情報や工事情報等の内容の変更よりも短周期であるので、生成部４６は、渋滞情報や工事情報等よりも高い頻度で信号機情報を抽出する。図６は、データペイロードに含まれる情報を示す。ここでは、信号機情報が含まれている場合を示す。データペイロードは、交差点情報と方路Ｍ信号情報を含む。交差点情報は前述の通りである。方路Ｍ信号情報は、Ｍ番目の方路に対する信号情報である。前述のごとく、各道路には識別番号が付与されており、各識別番号に対応した道路の方向も既知であるので、図１の第１信号機１６ａから第４信号機１６ｄのいずれに対応した信号情報であるかが特定可能になる。図２に戻る。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。
【００３３】
処理部２６は、変復調部２４を介して、少なくともひとつの端末装置からのパケット信号を受けつける。当該パケット信号には、端末装置を搭載した車両１２が通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間（以下、「通過期間」という）、通過期間を計測した時刻に関する情報が含まれている。処理部２６は、これらの情報を推定部４４に出力する。
【００３４】
推定部４４は、処理部２６から、情報を受けつける。推定部４４は、通過期間と時刻とを識別番号ごとに分類する。次に、推定部４４は、極端に短い通過期間や極端に長い通過期間を間引き、残った通過期間を平均することによって、平均の通過期間を導出する。極端に短い通過期間や極端に長い通過期間を特定するために、推定部４４は、しきい値を予め定める。なお、計測した時刻が一定期間よりも古い通過期間も平均処理から除外される。また、推定部４４は、記憶部４８にアクセスすることによって、識別番号に対応した道路の距離を取得する。
【００３５】
ここで、記憶部４８は、識別番号と道路の距離との対応関係を予め記憶している。推定部４４は、平均の通過期間によって距離を除算することによって、平均速度を導出する。推定部４４は、平均速度が一定値よりも低い場合、当該道路において渋滞が発生していると推定する。つまり、推定部４４は、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する。推定部４４は、推定結果を渋滞情報として生成部４６に出力する。生成部４６は、推定部４４からの渋滞情報を格納したパケット信号を生成し、変復調部２４等を介してパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００３６】
基地局装置１０からブロードキャスト送信されたパケット信号であって、かつ渋滞情報が含まれたパケット信号を受信した端末装置は、渋滞情報を更新し、更新した渋滞情報が含まれたパケット信号をブロードキャスト送信してもよい。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００３７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
図７は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、取得部７２、記憶部７４を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
【００３９】
変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、車車送信期間において、他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。
【００４０】
抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、抽出部６６は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、ＲＳＵ送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部４０と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。
【００４１】
一方、抽出部６６は、ＲＳＵパケット信号を受信していない場合、図１のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部６６は、エリア２１２に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。抽出部６６は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。
【００４２】
キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００４３】
取得部７２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。
【００４４】
転送決定部９０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部９０は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部９０は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部９０は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部９０は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部９０は、再利用回数を「１」増加させる。
【００４５】
生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部９０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
【００４６】
通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。通知部７０は、図示しない基地局装置１０からのパケット信号が渋滞情報を含んでいる場合、渋滞情報を通知する。図８は、通知部７０において表示される画面を示す。図示のごとく、渋滞の発生が示されている。図７に戻る。
【００４７】
記憶部７４は、道路の識別番号ごとに、道路の経路に関する情報を記憶する。道路の経路は、道路の始点の位置情報と道路の終点の位置情報である。なお、道路の中間地点の位置情報が含まれていてもよい。取得部７２は、取得部７２から受けつけた位置情報をもとに、記憶部７４を参照して、現在走行している道路を特定する。また、取得部７２は、特定した道路に対する通過期間を測定する。生成部６４は、識別情報、通過期間、時刻が示されたパケット信号を生成し、変復調部５４等からパケット信号をブロードキャスト送信する。記憶部７４が渋滞情報を記憶する場合、記憶部７４は、新たな渋滞情報を受けつけると、新たな渋滞情報を記憶することによって、渋滞情報を更新してもよい。これは、基地局装置１０での渋滞情報に同期することに相当する。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。
【００４８】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、通信システム１００における通知手順を示すシーケンス図である。端末装置１４は、通過した道路の情報を生成する（Ｓ１０）。端末装置１４は、情報が含まれたパケット信号を送信する（Ｓ１２）。基地局装置１０は、渋滞の発生を推定する（Ｓ１４）。基地局装置１０は、渋滞の発生が示されたパケット信号をブロードキャスト送信する（Ｓ１６）。端末装置１４は、渋滞の発生を通知する（Ｓ１８）。
【００４９】
次に、本発明の変形例を説明する。実施例に係る基地局装置は、端末装置からの情報をもとに渋滞の発生を推定すると、推定結果を渋滞情報として報知している。変形例に係る基地局装置も、渋滞の発生を推定すると、推定結果を渋滞情報として報知する。さらに、基地局装置は、交差点の一方の道が他方に対して渋滞している場合に、基地局装置に接続された信号機の青灯色の期間を延長することによって、交通流の安定化を図る。なお、青灯色の期間を延長にした信号機に隣接した信号機も、連動して信号機の青灯色の期間を延長する。本発明の変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、端末装置１４は、図７と同様のタイプである。以下では差異を中心に説明する。
【００５０】
図１０は、本発明の変形例に係る基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、図２に示した基地局装置１０に対して、指示部２８が追加される。指示部２８は、推定部４４からの推定結果を受けつける。指示部２８は、推定部４４からの推定結果をもとに、ＩＦ部３２を介して、図示しない信号機１６に対して、各色の点灯期間を調節させる。具体的に説明すると、指示部２８は、推定結果をもとに、渋滞が発生している道路を特定し、特定した道路に対応した信号機１６を特定する。これは、図１に示された第１信号機１６ａから第４信号機１６ｄのうちのいずれかを特定することに相当する。
【００５１】
指示部２８は、特定した信号機１６と、特定した道路と反対の進行方向の道路に対応した信号機１６とにおける青信号の期間を延長するように、ＩＦ部３２を介して、信号機１６へ指示する。例えば、通常より１０秒程度、青信号の時間を延長する。しかしながら、そのような延長は、１５分〜３０分程度に制限する。一方、青信号の期間を延長させた信号機１６と同一の交差点に設置された残りの信号機１６に対して、指示部２８は、ＩＦ部３２を介して、青信号の期間を短縮させるように指示する。信号機１６において灯色の期間が変更されると、ＩＦ部３２は、信号機１６から信号機情報を再度受けつける。記憶部４８は、受けつけた信号機情報によって信号機情報を更新する。また、生成部４６は、更新した信号機情報を含んだパケット信号をブロードキャスト送信させる。
【００５２】
処理部２６は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、他の基地局装置１０からのパケット信号であって、当該他の基地局装置１０によって調節させた信号機情報が含まれたパケット信号も受けつける。前述のごとく、信号機情報には、各色の点灯期間に関する情報が含まれている。推定部４４は、調節された信号機情報も反映させて、青信号の期間を延長すべき信号機１６を特定する。例えば、推定部４４は、青信号の期間が延長された信号機１６であって、かつ別の交差点に設置された信号機１６へ向かう道路に対応した信号機１６を特定する。指示部２８は、ＩＦ部３２を介して、図示しない信号機１６に対して、各色の点灯期間を調節させる。つまり、指示部２８は、推定部４４において特定した信号機１６における青信号の期間を延長するように、ＩＦ部３２を介して、信号機１６へ指示する。その結果、青信号の期間を延長した信号機１６の次の信号機１６も連動して、青信号の期間が延長される。
【００５３】
図１１は、本発明の変形例に係る通信システム１００における変更手順を示すシーケンス図である。端末装置１４は、通過した道路の情報を生成する（Ｓ３０）。端末装置１４は、情報が含まれたパケット信号を送信する（Ｓ３２）。第１基地局装置１０ａは、渋滞の発生を推定し（Ｓ３４）、信号機１６に点灯周期の変更を指示する（Ｓ３６）。第１基地局装置１０ａは、点灯周期が示されたパケット信号をブロードキャスト送信する（Ｓ３８、Ｓ４０）。第２基地局装置１０ｂは、信号機１６に点灯周期の変更を指示する（Ｓ４２）。端末装置１４は、渋滞の発生を通知する（Ｓ４４）。
【００５４】
本発明の実施例によれば、道路ごとに付与された識別番号に対して、通過期間と時刻を整理することによって、平均速度を導出するので、道路ごとに渋滞の発生を推定できる。また、渋滞の発生の推定は、基地局装置においてなされるので、渋滞の発生を迅速に推定できる。また、平均速度を導出する際、極端に高速な車両と極端に低速な車両とを除外するので、渋滞発生の推定精度を向上できる。また、渋滞の発生は端末装置に通知されるので、運転者は渋滞の発生を予め認識できる。また、渋滞の発生に応じて信号機の点灯周期を変更するので、渋滞の規模を低減できる。また、信号機情報を更新して報知するので、周囲の基地局装置にも点灯周期の変更を通知できる。また、周囲の基地局装置にも点灯周期の変更が通知されるので、渋滞の規模を低減できる。
【００５５】
また、他の基地局装置から直接受信したパケット信号だけではなく、端末装置から受信したパケット信号をもとに、他の基地局装置によって使用されているサブフレームを特定するので、使用中のサブフレームの特定精度を向上できる。また、使用中のサブフレームの特定精度が向上するので、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率を低減できる。また、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率が低減されるので、端末装置が制御情報を正確に認識できる。また、制御情報が正確に認識されるので、路車送信期間を正確に認識できる。また、路車送信期間が正確に認識されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。
【００５６】
また、使用中のサブフレーム以外を優先的に使用するので、他の基地局装置からのパケット信号と重複したタイミングで、パケット信号を送信する可能性を低減できる。また、いずれのサブフレームも他の基地局装置によって使用されている場合に、受信電力の低いサブフレームを選択するので、パケット信号の干渉の影響を抑制できる。また、端末装置によって中継された制御情報の送信元になる他の基地局装置からの受信電力として、当該端末装置の受信電力を使用するので、受信電力の推定処理を簡易にできる。
【００５７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５８】
本発明の実施例において、フレーム規定部４０は、フレーム中に、路車送信期間と車車送信期間とを含める。しかしながらこれに限らず例えば、フレーム規定部４０は、路車送信期間と車車送信期間に加えて、端末装置１４が基地局装置１０へパケット信号を送信するための期間を設けてもよい。本変形例によれば、基地局装置１０から端末装置１４へのパケット信号、端末装置１４間の通信のパケット信号、端末装置１４から基地局装置１０へのパケット信号間の衝突確率を低減できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基地局装置、  １２  車両、  １４  端末装置、  １６  信号機、  ２０  アンテナ、  ２２  ＲＦ部、  ２４  変復調部、  ２６  処理部、  ２８  指示部、  ３０  制御部、  ３２  ＩＦ部、  ４０  フレーム規定部、  ４２  選択部、  ４４  推定部、  ４６  生成部、  ４８  記憶部、  ５０  アンテナ、  ５２  ＲＦ部、  ５４  変復調部、  ５６  処理部、  ５８  制御部、  ６０  タイミング特定部、  ６４  生成部、  ６６  抽出部、  ７０  通知部、  ７２  取得部、  ７４  記憶部、  ８０  ネットワーク通信部、  ９０  転送決定部、  ９４  キャリアセンス部、  １００  通信システム。
【図１】
2012003354.tif 000003
【図２】
2012003354.tif 000004
【図３】
2012003354.tif 000005
【図４】
2012003354.tif 000006
【図５】
2012003354.tif 000007
【図６】
2012003354.tif 000008
【図７】
2012003354.tif 000009
【図８】
2012003354.tif 000010
【図９】
2012003354.tif 000011
【図１０】
2012003354.tif 000012
【図１１】
2012003354.tif 000013