(57)【要約】      （修正有）【課題】車両または路上に設置され、車車間または路車間で、自車両または他車両に関する車両情報と、当該車両情報に関する緯度および経度で表記される位置情報とを送受信可能な無線通信装置において、送信する情報量を削減する。【解決手段】車両情報に基づいて決定される通信条件に応じて、送信する位置情報の緯度および経度の情報の少なくとも一部を削減する位置情報削減手段と、通信条件に基づいて、受信された位置情報の中からその送信時に削減された緯度および経度の情報を復元する位置情報復元手段と、を備える無線通信装置である。【選択図】図１
2012085202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両または路上に設置され、車車間または路車間で、自車両または他車両に関する車両情報と、当該車両情報に関する緯度および経度で表記される位置情報とを送受信可能な無線通信装置であって、
前記車両情報に基づいて決定される通信条件に応じて、送信する位置情報の緯度および経度の情報の少なくとも一部を削減する位置情報削減手段と、
前記通信条件に基づいて、受信された位置情報の中からその送信時に削減された緯度および経度の情報を復元する位置情報復元手段と、を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記通信条件は、前記車両情報に含まれる通信可能範囲情報に基づいて決定される、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記車両情報は、送受信される情報の機能の種類情報を含み、前記通信条件は当該種類情報に基づいて決定される、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記位置情報復元手段は、受信された位置情報と当該位置情報を受信した無線通信装置の位置情報との比較から前記削減された緯度および経度の情報を特定する、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車車間または路車間での通信に関し、より具体的には、車両または路上に設置され、車車間または路車間で、緯度および経度で表記される自車両または他車両の位置情報を送受信可能な無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の位置情報として緯度及び経度を用いて車両間で無線通信を行うシステムや方法が提案されている。例えば、特許文献１には、自車両の現在位置を緯度及び経度で表記する車車間通信システムが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、経度の幅及び緯度の幅が１度以内の地域を示す地域情報と、その地域内の特定地点の経度及び緯度の度を除外した分及び秒を少なくとも示す地点情報との組み合わせによって、地理上の特定地点を表すことを特徴とする地理的座標表現装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、バスの絶対位置からバスの走行エリアのエリアＩＤと基準位置と求め、その基準位置と絶対位置とに基づいてバスの相対位置を求めて、求めたエリアＩＤと相対位置とをバス管理装置に送信するバス位置管理システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２８２８３号公報
【特許文献２】特開平１１−１８４３７４号公報
【特許文献３】特開２００７−２６４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高度道路交通システム（ＩＴＳ）社会が実現された場合、膨大な車車間または路車間通信が発生するため、その送受信に時間がかかることが予想され、その対策の一つとして送信データ量の削減が検討されている。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の車車間通信システムでは、緯度および経度の情報を全て送信しており、送信する情報量を削減する処理等を何ら施していない。
【０００８】
特許文献２に記載の地理的座標表現装置では、緯度および経度情報を削減しているが、度を除いた分および秒の情報は必要であり、さらに地域情報として７ビットの情報が新たに必要となる。
【０００９】
特許文献３に記載のバス位置管理システムでは、エリアＩＤを送信する必要があり、そのエリアＩＤの無い地域では全ての情報を送る必要がある。したがって、バスのように運行エリアが限られている場合には有効であるが、広いエリアを自在に走行する乗用車等へ搭載した場合は、エリアＩＤを割り振る地域、またはエリアＩＤの無い地域が増えることになり、かえって送信する情報量が増えてしまう。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、緯度および経度で表記される車両の位置情報を送信する際にその送信する情報量を削減することができる無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、車両または路上に設置され、車車間または路車間で、自車両または他車両に関する車両情報と、当該車両情報に関する緯度および経度で表記される位置情報とを送受信可能な無線通信装置であって、車両情報に基づいて決定される通信条件に応じて、送信する位置情報の緯度および経度の情報の少なくとも一部を削減する位置情報削減手段と、通信条件に基づいて、受信された位置情報の中からその送信時に削減された緯度および経度の情報を復元する位置情報復元手段と、を備える無線通信装置である。
【００１２】
本発明によれば、少ない情報量で車両の位置情報を送信することができるので、高速通信が可能となる。また、送信時に削減された位置情報を復元する際に、その復元のための新たな付加情報が不要であり、復元に要するデータ量も削減することが可能となる。
【００１３】
本発明の一形態によると、通信条件は、車両情報に含まれる通信可能範囲情報に基づいて決定される。
【００１４】
本発明の一形態によれば、通信可能範囲に応じて送信しなくても復元可能な緯度および経度の情報の一部を特定して削減することが可能となる。
【００１５】
本発明の一形態によると、車両情報は、送受信される情報の機能の種類情報を含み、通信条件は当該種類情報に基づいて決定される。
【００１６】
本発明の一形態によれば、例えば送信する位置情報に求められる精度が高い場合は削減する情報量を抑制し、逆にその精度が低い場合はその情報量を大幅に削減する等の柔軟かつ適正な情報量の制御が可能となる。
【００１７】
本発明の一形態によると、位置情報復元手段は、受信された位置情報と当該位置情報を受信した無線通信装置の位置情報との比較から削減された緯度および経度の情報を特定する。
【００１８】
本発明の一形態によれば、新たな付加情報を必要とすることなく、単に車両（無線通信装置）の位置情報を利用することで受信された位置情報中の送信時に削減された情報を復元することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例に従う、無線通信装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に従う、無線通信装置を利用する車両ネットワークシステムの一形態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に従う、送信パケットにおける情報フォーマットの例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に従う、送信パケットにおける位置情報のデータ構造の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例に従う、本発明の一実施例に従う、ビット数を削減した位置情報のデータ構造の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例に従う、位置情報削減フローを示す図である。
【図７】本発明の一実施例に従う、位置情報復元フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明の無線通信装置が車両に搭載される場合を想定して説明しているが、本発明の実施形態はこれに限られず、路上の固定位置あるいは建物内に設置され、路車間や宅車間等で通信する場合にも適用可能である。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に従う、車両に搭載される無線通信装置１０の構成を示す。無線通信装置１０は、複数の車両間で車両に関する情報を無線通信するのに用いられるものであり、複数の車両に搭載されることにより車車間通信システム（例えば、ＶＡＮＥＴのような自動車で構成されたアドホックネットワーク）を構成することができる。
【００２２】
無線通信装置１０は、通信部２０および制御部３０を備える。通信部２０は、自車両に関する情報（位置情報等）を含む信号をアンテナ２５を介して外部に送信する送信機２１と、アンテナ２５を介して外部から受信した、他の車両に関する情報（位置情報等）を含む信号を受信する受信機２３と、を備える。送信機２１が送信すべき信号は、後述するように制御部３０によって生成される。受信機２３によって受信された信号は制御部３０に渡され、ここで、所定の処理に供される。
【００２３】
この実施形態では、車両情報を含む信号は、パケットの形態で送受信される。送信機２１による信号の送信のタイミング（送信周期）および送信電力は、制御部３０により制御される。
【００２４】
制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータから構成することができ、送信パケット生成部３１および受信パケット復元部３３を備える。また、制御部３０のメモリには、自車両の位置データ（ＧＰＳ情報等）や受信した他の車両からの情報パケット等が記憶される。
【００２５】
送信パケット生成部３１は、外部の車両の処理装置（ＥＣＵ）等からの送信データから送信パケットを作成する。作成された送信パケットは、送信機２１において通信用の無線信号に変換されてアンテナ２５から送信される。アンテナ２５により受信された無線信号は、受信機２３において受信パケットに変換されて受信パケット復元部３３に送られる。受信パケット復元部３３は、受信パケットから送信時に削減された位置情報を復元し、復元後のデータ受信データとして外部の車両のＥＣＵ等へ送る。送信パケット生成部３１および受信パケット復元部３３には、車両が備えるナビゲーションシステムからのＧＰＳ情報の自車両の位置データが入力される。
【００２６】
送信パケット生成部３１は、さらに車両情報に基づいて決定される通信条件に応じて、送信する位置情報の緯度および経度の情報の少なくとも一部を削減する位置情報削減機能を有する。受信パケット復元部３３は、さらに通信条件に基づいて、受信された位置情報の中からその送信時に削減された緯度および経度の情報を復元する位置情報復元機能を有する。これらの機能の詳細については後述する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例に従う、無線通信装置を用いた車両ネットワークシステムの一形態を示す図である。図２では、車車間通信４５、路車間通信４６および宅車間通信４７が例示されている。
【００２８】
車両Ａ１には、無線通信装置４０が搭載されており、住宅Ｂ１には、無線通信装置４１が設置されている。インターネット回線を介して、住宅Ｂ１の無線通信装置４１は、所定の情報センタ６０（例えば、車両メーカが提供するサーバ）に接続される。
【００２９】
また、この形態では、他の車両Ａ２に、無線通信装置４２が搭載されていると共に、路上Ｄ１に、たとえば所定の筐体に収容される等して、無線通信装置４３が設置されている。路上Ｄ１の無線通信装置４３は、インターネット回線を介して、所定の情報センタ６１（たとえば、交通センタ）に接続される。
【００３０】
車両Ａ１の無線通信装置４０は、住宅Ｂ１の無線通信装置４１に対して所定の通信範囲内に存在していれば、該無線通信装置４１と相互に通信すると共に（宅車間通信４７）、該無線通信装置４１を介して情報センタ６０に接続され、該情報センタ６０と相互に通信することができる。
【００３１】
同様に、車両Ａ２の無線通信装置４２は、路上Ｄ１の無線通信装置４３に対して所定の通信範囲内に存在していれば、該無線通信装置４３と相互に通信すると共に（路車間通信４６）、該無線通信装置４３を介して情報センタ６１に接続され、該情報センタ６１と相互に通信することができる。
【００３２】
さらに、車両Ａ１の無線通信装置４０と、車両Ａ２の無線通信装置４２とは、互いに所定の通信範囲内に存在していれば、相互に近距離通信を行うことができる（車車間通信４５）。
【００３３】
各車両の無線通信装置４０、４２には、処理装置５１、５２が接続されている。処理装置５１、５２は、中央処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータである電子制御装置（ＥＣＵ）により実現されることができ、無線通信装置４０、４２を介して情報センタに送るべき情報および無線通信装置４０、４２を介して情報センタから受け取る情報を処理する。
【００３４】
また、無線通信装置４０、４２に、たとえば記憶装置に記憶された地図データに基づいて車両の経路を探索するためのナビゲーション装置５０、５３を接続してもよい。ナビゲーション装置５０、５３は、任意の既知のものにより実現されることができる。ナビゲーション装置５０、５３を無線通信装置４０、４２に接続することにより、たとえば交通センタにアクセスして、自車両周辺の交通情報等を取得することができる。処理装置５１、５２およびナビゲーション装置５０、５３には、車両のユーザが閲覧可能なように表示装置（図示せず）が接続されており、たとえば情報センタから受け取った情報を表示することができる。
【００３５】
次に、送信パケット生成部３１による位置情報削減機能と、受信パケット復元部３３による位置情報復元機能について説明する。最初に送信パケットにおける情報フォーマットとデータ構造について説明する。
【００３６】
図３は、本発明の一実施例に従う、送信パケットにおける情報フォーマットの例を示す図である。情報フォーマットは、情報の識別情報と、車両情報と、その他の関連情報と、エラー訂正、通信処理領域等を含む。車両情報には、情報の機能（種類）と、通信範囲と、位置情報が含まれる。情報の機能（種類）には、渋滞情報、事故災害情報、衝突防止等が含まれる。通信範囲には、通信相手、通信寿命等が含まれる。ここで通信寿命とは、情報（データ）が生成された位置からその情報の到達が保証される距離を意味する。なお、ここに掲げた項目はあくまで例示であって、任意に変更、追加等が可能である。
【００３７】
図４は、本発明の一実施例に従う、図３の位置情報のデータ構造の例である。図４では、位置情報を緯度情報と経度情報で表記している。緯度及び経度はともに、度、分、秒、ミリ秒の単位で表現される。（ａ）は、度、分、秒およびミリ秒の各値をそれぞれ分けたデータ構造である。度、分、秒、ミリ秒の各単位において、０〜９０度、０〜６０分、０〜６０秒、０〜１０００ミリ秒の範囲の値をとり得るので、２進表記ではそれぞれ８ビット、６ビット、６ビット、１０ビットが必要となる。（ｂ）は度、分、秒およびミリ秒を１つのデータとして（度の単位で）表わしたデータ構造である。緯度情報は（ａ）の緯度情報のビット数を合計した３０ビット、経度情報は、（ａ）の経度情報のビット数を合計した３１ビットが必要となる。
【００３８】
ここで、位置情報削減機能を説明するために、例として車車間通信による通信距離を例えば１ｋｍとし、送信する位置情報（緯度、経度）には、図４に例示されるような度、分、秒、ミリ秒の単位を用いるとする。この場合、自車両の半径１ｋｍの円内がその車両の通信範囲となる。距離１ｋｍは、緯度では約１７秒（＜１分）であるから、度および分の情報は不要となる。その結果、度の８ビット及び分の６ビットの合計１４ビットを削減できる。
【００３９】
経度については３３秒（赤道上）〜３６０度（緯度９０度上）と、緯度によって変動するが、緯度から容易に導くことができ、最大（赤道上）で度の９ビット、分の６ビットの計１５ビットを削減できる。例えば、緯度３５度の日本の東京において、距離１ｋｍは経度では約４０秒（＜１分）であるから、上記した緯度の場合と同様に度および分の情報は不要となり、度の９ビット、分の６ビットの合計１５ビットを削減できる。これにより、緯度および経度の情報の合計で、１４〜２９ビットの情報量を削減することが可能となる。
【００４０】
図５は、本発明の一実施例に従う、ビット数を削減した位置情報のデータ構造の例である。図５の削減ビット情報の構造は、図４の位置情報のデータ構造と同じであり、削減するビットを０（灰色）、削減しないビットを１（白）で表わしている。（ａ）の度、分、秒、ミリ秒の各値をそれぞれ分けて表現するデータ構造の場合では、緯度情報のうち、度、分の情報ビット全てと秒の情報の３ビットを削減し、経度情報のうち、度、分の情報ビット全てと秒の情報２ビットを削減している。（ｂ）は、度、分、秒、ミリ秒を１つのデータとして（度の単位で）表現するデータ構造の場合では、緯度情報の上位１０ビットと経度情報の上位２０ビットを削減するときの削減ビット情報を示している。また、ミリ秒の詳細な位置情報が不要で送信パケットから削減したい場合も同様な方法で削減ビット情報を表現すればよい。
【００４１】
次に、位置情報復元機能について説明する。今例えば、図２の車両Ａ２が受信車両であり、その位置の緯度が北緯２５度００分００秒であったとする。受信車両Ａ２の通信範囲（半径１ｋｍの円内）を示す緯度は±（プラス・マイナス）１７秒であり、その範囲は北緯２４度５９分４３秒〜北緯２５度００分１７秒となる。図２の車両Ａ１が送信車両であるとして、その送信車両Ａ１の位置情報から上述したような方法で度と分の情報を削減して送信するため、緯度情報には秒の値しかない。しかし、この秒の値が４３〜５９秒の間にあれば、削減された度、分は北緯２４度５９分であり、００〜１７秒の間にあれば、北緯２５度００分であることが分かるので、受信車両Ａ２でその削減された度と分の情報を復元することができる。
【００４２】
上述した削減および復元において利用される通信可能範囲は、単に電波の到達可能な距離だけではなく、例えば図３で説明した通信寿命を用いても良い。これは、所定の距離以上データ生成位置から離れたデータは、受信車両においては既に有用性が低いと判断されるため、その段階で消去（削除）されるように設定される。この通信寿命から、上記と同様に削減及び復元を行うことができる。また、通信相手に応じてその有用性の高低を判断して、同様に位置情報の削減の有無を設定してもよい。
【００４３】
同様に、例えば図３に例示されるような車両通信を利用した機能の種類を削減及び復元に用いることもできる。例えば、高精度な緯度、経度情報が必要な近距離の車車間通信の場合、位置情報の上位桁数は不要になる。一方で、遠方の渋滞情報を広範囲の車両群で路車間や車車間通信するときは、位置情報の下位の桁数は不要となる。他に、図３に例示の事故災害情報や衝突防止等に応じて必要となる位置情報の精度を定めて、削減するビット数（桁数）を設定してもよい。
【００４４】
次に図６と図７を参照しながら、図１の制御部３０による制御フローについて説明する。図６と図７は、無線通信装置１０の制御部３０によって実行されるプロセスのフローチャートを示す。これらのプロセスは、例えば無線通信装置１０の電源がオンになっている間に所定の周期で繰り返し実行される。
【００４５】
図６は、送信パケット生成部３１による位置情報削減フローの例である。図６のステップＳ３０１において、自車の位置座標をＧＰＳや道路に設置された路側機等から取得する。ステップＳ３０２において、自車の通信範囲の座標情報、すなわち自車を中心とした半径Ｌ（ｍ）の円上の４地点の座標（最北端、最南端の緯度、最西端、最東端の経度）を計算する。この計算は従来からある任意の方法を利用する。ステップＳ３０３において、自車の通信範囲の座標情報から削減ビット情報を作成する。削減方法の例は既に上述した通りである。ステップＳ３０４において、削減ビット情報に従って緯度、経度の情報の一部を削減した送信パケットを生成する。ステップＳ３０５において、生成した送信パケットを送信する。
【００４６】
図７は、受信パケット復元部３３による位置情報復元フローの例である。図７のステップＳ４０１において、受信車両（自車両）は、送信車両において緯度、経度の情報を削減して生成された送信パケットを受信する。ステップＳ４０２において、自車両の位置座標をＧＰＳや道路に設置された路側機等から取得する。ステップＳ４０３において、自車両の通信範囲の座標情報、すなわち自車両を中心とした半径Ｌ（ｍ）の円上の４地点の座標（最北端、最南端の緯度、最西端、最東端の経度）を計算する。ステップＳ４０４において、自車両の通信範囲の座標情報から削減ビット情報を作成する。ステップＳ４０５において、ステップＳ４０３において得られた自車両の座標情報およびステップ４０４で作成した削減ビット情報を用いて、受信したパケットの削減された緯度、経度情報を復元する。復元方法の例は既に上述した通りである。これにより、送信車両の位置情報を再現することができる。
【００４７】
上述した本発明の実施形態によれば、位置情報を示す緯度、経度の一部が削減されるので、送信データ量を軽減することができる。その際に情報削減のための新たな付加情報を必要としない。例えば、Ｎビット削減のために、（Ｎ−Ｍ）ビットの新たな識別情報が必要となるようなことがない。
【００４８】
さらに、情報の削減または復元が不可能であると決定される車両情報の場合は、削減せずに位置情報を示す全ビットが送信され、かつその車両情報に基づいて受信車両でも復元操作を伴わずに車両情報の受信処理をおこなうことができる。すなわち、位置情報を示すビット数が削減できる場合とできない場合に応じた処理を１つの無線通信装置で柔軟におこなうことができる。
【００４９】
例えば、情報フォーマットでＮビット全部を用いて位置情報の緯度、経度の情報を送信することが規定されている場合に、規定通りにＮビットを送受信して処理することもできるが、車両情報に応じて（Ｎ−Ｍ）ビットを送信した場合に、その車両情報を識別して、受信エラーとせずに受信した（Ｎ−Ｍ）ビットからＮビットの情報を復元する処理も１つの無線通信装置でおこなうことが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  無線通信装置
２０  通信部
２５  アンテナ
３０  制御部
【図１】
2012085202.tif 000003
【図２】
2012085202.tif 000004
【図３】
2012085202.tif 000005
【図４】
2012085202.tif 000006
【図５】
2012085202.tif 000007
【図６】
2012085202.tif 000008
【図７】
2012085202.tif 000009