(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動体間において、無線通信により情報交換を行う機能を有するナビゲーション装置において、
地図画面上に無線通信可能な他移動体を識別可能な標識を用いて表示し、前記地図画面上で通信を希望とする他移動体に対応する標識を選択することで、該他移動体との通信を可能とし、
タッチパネルを備え、該タッチパネル上で、通信を希望する他移動体の標識に対応する位置を指触することで、該他移動体を選択し通信可能とすると共に、
前記標識のうち少なくとも二つの標識が重なって前記地図画面上に表示された場合、重畳箇所付近を指触することで、前記二つの標識が視覚的に識別可能なように自動的に地図縮尺を変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
複数の移動体間において、無線通信により情報交換を行う機能を有するナビゲーション装置において、
地図画面上に無線通信可能な他移動体を識別可能な標識を用いて表示し、前記地図画面上で通信を希望とする他移動体に対応する標識を選択することで、該他移動体との通信を可能とし、
タッチパネルを備え、該タッチパネル上で、通信を希望する他移動体の標識に対応する位置を指触することで、該他移動体を選択し通信可能とすると共に、
前記標識のうち少なくとも二つの標識が重なって地図画面上に表示された場合、重畳箇所付近を指触することで、前記地図画面上に前記重なり標識により各々表される移動体の移動体情報がリストとして表示され、さらに、該リスト中の所望の移動体を指触することで、該移動体を選択し、通信可能とすることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
前記標識はアイコンであることを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
各移動体は無線通信により位置情報を含むステータス情報を相互に交換しており、他の移動体から受信した位置情報を含むステータス情報に基づいて、該他移動体を前記識別可能な標識を用いて前記地図画面上に表示することを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記ステータス情報は、前記他移動体の位置情報に加えて、前記他移動体の移動方向、移動速度および識別情報を含むことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記ステータス情報に含まれる識別情報に基づいて、前記他移動体の固有名称が、前記標識と共に前記地図画面上に表示されることを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記ステータス情報に含まれる移動方向は、該移動方向に応じて向きが可変な矢印を用いて前記地図画面上に表示されることを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記ステータス情報に含まれる移動速度は、該移動速度に応じて長さが可変な矢印を用いて前記地図画面上に表示されることを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
各移動体は、該移動体のステータス情報を、他の移動体から受信したステータス情報と合わせて送信することを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
通信不能範囲に位置する移動体との通信を希望する場合には、該移動体との通信状態に応じて、該移動体への通信を中継し得る周辺移動体を探索し、中継動作が可能な周辺移動体が探索された場合に、該周辺移動体を介して前記移動体へ通信を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記移動体間における通信は、通信方式としてＴＤＭＡ方式を用いて行われることを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の移動体間で無線通信により位置情報の交換を行うためのナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳによる位置検出技術を利用したナビゲーション装置を用いて、自動車等の移動体に対して目的地までの経路誘導を行うことが広く行われている。近年、このようなナビゲーション装置と通信装置とを接続した移動体通信装置をそれぞれ搭載した複数の移動体間において、互いの位置情報やメッセージ等を交換し、表示する手法が提案されている。
【０００３】
特に、地震、風水害、火山噴火等の災害救助活動の際には、災害現場で救助にあたる作業者は、他の作業者と連携を図るために、各作業者の位置情報を互いに正確に把握する必要がある。また、近年、政府や地方自治体の災害救助活動以外に、ＮＧＯ（非政府組織）やＮＰＯ（非営利組織）によるボランティア活動が重要視されつつあり、こうした災害救助活動にも各作業者の位置情報を正確に、且つ、迅速に知り得る通信手段の構築が求められている。
【０００４】
例えば、特開平１０−６２１９０号では、複数の移動体がグループで移動するとき、互いの位置を相互に確認したい場合や、移動体がはぐれてしまった場合等のように、自位置情報のみならず、予め定めた特定の移動体についても位置情報を得ることができる無線ナビゲーション装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−６２１９０号で開示される無線ナビゲーション装置では、他移動体との無線通信により得られた受信データに基づいて通信可能な移動体をサーチし、サーチ結果をメモリーに記憶し、通信時にはメモリーから読み出した通信可能な移動体名を表示部に表示して、表示部の表示に基づいて通信相手を選択するというものである。しかしながら、このような無線ナビゲーション装置では、表示部には通信可能な移動体のリストだけが表示されるものであり、移動体の位置や進行方向が直感的に分かり難く、位置等の情報を視覚的に正確で、且つ、迅速に把握することができないという問題があった。さらには、表示部には、無線通信可能な相手移動体だけが表示されるため、通信可能な範囲外に位置する他の移動体の位置情報等の把握が不可能であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、地図上に移動体の位置等を示すアイコン、絵文字、シンボル等の標識を表示して、直感的に移動体の位置等の情報の把握を容易にするナビゲーション装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのアイコン等に触れるだけで、選択的に相手移動体を呼び出して通信することを可能とするナビゲーション装置を提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、通信可能範囲外の移動体の位置等の情報を、他の周辺移動体を中継して入手することで、全ての移動体間の情報交換を可能とするナビゲーション装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の移動体間において、無線通信により情報交換を行う機能を有するナビゲーション装置において、地図画面上に無線通信可能な他移動体を識別可能な標識を用いて表示し、前記地図画面上で通信を希望とする他移動体に対応する標識を選択することで、該他移動体との通信を可能とし、タッチパネルを備え、該タッチパネル上で、通信を希望する他移動体の標識に対応する位置を指触することで、該他移動体を選択し通信可能とすると共に、前記標識のうち少なくとも二つの標識が重なって前記地図画面上に表示された場合、重畳箇所付近を指触することで、前記二つの標識が視覚的に識別可能なように自動的に地図縮尺を変化させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、複数の移動体間において、無線通信により情報交換を行う機能を有するナビゲーション装置において、地図画面上に無線通信可能な他移動体を識別可能な標識を用いて表示し、前記地図画面上で通信を希望とする他移動体に対応する標識を選択することで、該他移動体との通信を可能とし、タッチパネルを備え、該タッチパネル上で、通信を希望する他移動体の標識に対応する位置を指触することで、該他移動体を選択し通信可能とすると共に、前記標識のうち少なくとも二つの標識が重なって地図画面上に表示された場合、重畳箇所付近を指触することで、前記地図画面上に前記重なり標識により各々表される移動体の移動体情報がリストとして表示され、さらに、該リスト中の所望の移動体を指触することで、該移動体を選択し、通信可能とすることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記標識はアイコンであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、各移動体は無線通信により位置情報を含むステータス情報を相互に交換しており、他の移動体から受信した位置情報を含むステータス情報に基づいて、該他移動体を前記識別可能な標識を用いて前記地図画面上に表示することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記ステータス情報は、前記他移動体の位置情報に加えて、前記他移動体の移動方向、移動速度および識別情報を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ステータス情報に含まれる識別情報に基づいて、前記他移動体の固有名称が、前記標識と共に前記地図画面上に表示されることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ステータス情報に含まれる移動方向は、該移動方向に応じて向きが可変な矢印を用いて前記地図画面上に表示されることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ステータス情報に含まれる移動速度は、該移動速度に応じて長さが可変な矢印を用いて前記地図画面上に表示されることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項４記載の発明において、各移動体は、該移動体のステータス情報を、他の移動体から受信したステータス情報と合わせて送信することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、通信不能範囲に位置する移動体との通信を希望する場合には、該移動体との通信状態に応じて、該移動体への通信を中継し得る周辺移動体を探索し、中継動作が可能な周辺移動体が探索された場合に、該周辺移動体を介して前記移動体へ通信を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記移動体間における通信は、通信方式としてＴＤＭＡ方式を用いて行われることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本実施形態の移動体間通信装置を備え、各移動体（二輪車、自動車等）に搭載された車載システム１と、各車載システム１と有線もしくは無線で通信可能に接続された外部通信機器（携帯電話、公衆電話網等のネットワーク、ヘッドセットシステム、他の移動体に搭載された車載システム等）との接続関係を示したブロック図である。
【００２２】
図１において、車載システム１は、ＧＰＳアンテナからの受信信号に基づいて通常のナビゲーション動作を行うナビゲーション装置２と、外部通信機器と無線通信を行うための第一無線通信装置３，第二無線通信装置４および外部通信機器と有線通信を行うための有線通信装置５とを有している。
また、図中、▲１▼は各移動体に搭載された車載システム１間の第二無線通信装置４を介した無線通信による接続を示し、▲２▼は車載システム１と携帯電話との無線通信による接続を示し、▲３▼は携帯電話と車載システム１との有線通信による接続を示し、▲４▼は携帯電話と公衆電話網との基地局を介した無線通信による接続を示し、▲５▼は車載システム１に備えられた有線通信装置５と公衆電話網等のネットワークとの有線通信による接続を示し、▲６▼は車載システムとヘッドセットシステムとの第一無線通信装置３、６を介した無線通信による接続を示している。ヘッドセットシステムは、移動体の利用者が、移動体から所定距離以内離れたときに、移動体に搭載された車載システム１との無線通信を介して外部と通信するためのものである。
【００２３】
車載システムと公衆電話網等との接続により、離れた本部との連絡や、現場の状況を文字・画像等により遠隔地に伝送することが可能となる。その実現方法は二つあり、一つは有線通信装置を利用する方法と、もう一つは携帯電話を利用する方法である。
【００２４】
有線通信装置５を利用した接続（▲５▼）では、図１の有線通信装置は通信制御装置（後述）により制御され、車載システムを公衆電話網に接続することを可能とする。有線通信装置５と通信制御装置は、統合していわゆるモデムと呼ばれるものであり、本発明の対象ではないが、災害時通信システムの構成要素である。公衆電話網との接続は、公衆電話の接続コネクタを介して行われる。
【００２５】
図１の携帯電話を利用した接続（▲４▼）では、携帯電話と車載システムを有線もしくは無線により接続（▲２▼、▲３▼）し、さらに、携帯電話から公衆電話網への接続により実現される。
【００２６】
図２は、ヘッドセットシステムの詳細な構成を示したものである。
【００２７】
図２で示されているように、ヘッドセットシステムは、それ自体ＧＰＳアンテナと、ＧＰＳ受信機を備えたものであり、特に、車載システム１の第一無線通信装置３と同様な構成を有する無線通信装置６，Ｉ／Ｆ部及びカメラ、マイク、ヘッドフォンを一体化した携帯用の音声画像通信セット（ヘッドセット部）とからなる。I/F部は、無線通信装置６で受信された信号のうち、オーディオ信号をヘッドフォンに出力し、利用者への告知情報を表示装置へ出力し、カメラで撮影された映像信号をデジタル信号に変換し、無線通信装置６に送る。また、表示／入力装置は、簡易な表示及び制御情報の入力を可能とする。ヘッドセット部は、利用者が頭部等に装着して携帯し、音声情報の送受信及び画像情報の送信のためのＨＭＩ（人・機械間操作インターフェース）を形成する。
【００２８】
ヘッドセット部はＧＰＳ信号の受信を行うＧＰＳアンテナと、静止画像や動画像を捕捉するカメラと、音声信号を捕捉するマイクと、音声信号の出力を行うヘッドフォンとからなる。また、I/F部は、ヘッドセット部と無線通信装置６との間のインターフェースの役割をする。ヘッドセット部のマイク及びカメラで捕捉された音声信号及び映像信号は、Ｉ／Ｆ部のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル変換部）でデジタル信号に変換され、無線通信装置６に送られる。
【００２９】
ＧＰＳアンテナで受信されたＧＰＳ信号は、ＧＰＳ受信機で復調され、利用者の位置情報がデジタル信号として無線通信装置６に送られる。
【００３０】
無線通信装置６で受信された音声信号は、Ｉ／Ｆ部のＤ／Ａ（デジタル／アナログ変換部）でアナログ信号に変換され、ヘッドセット部のヘッドフォンに送られる。I/F部の表示／入力装置は、ヘッドセット部だけでは困難な、通信相手先を設定するような利用者の入力機能、他の作業者の状態（後述するステータス情報）の表示機能、自局ステータス情報（通常／非常など）を設定するような利用者の入力機能等を有する。
【００３１】
第一無線通信装置３と第二無線通信装置４とは異なるものが利用される。なぜならば、第一無線通信装置の役割は、一つの車載システムと一つのヘッドセットシステムとの間の通信を行うのみ（つまり、１：１通信）であり、他の車載システムや他のヘッドセットシステムとの通信は不要だからである。
【００３２】
ヘッドセットシステムに第二無線通信装置４を利用した場合、第二無線通信装置４は第一無線通信装置３に比べて到達距離を長くする必要があるため、必然的に第二無線通信装置４の送信電力は第一無線通信装置３に比べて大きくなり、大きなバッテリー容量が必要となり、重量が増大し、携帯に不便となるデメリットがある。
【００３３】
ヘッドセットシステムは、車載システムから近い距離で利用されるため、第一無線通信装置３の送信電力を小さく抑えることが可能で、バッテリー重量を軽減できるメリットを有する。
【００３４】
本実施形態においては、第一無線通信装置３の具体的な構成は本実施形態の対象としないので説明を省略する。以下では、車載システムにおける第二無線通信装置４との連携について説明する。
【００３５】
図３は第一無線通信装置３と第二無線通信装置４の層（レイヤ）構造を示す。二つの無線通信装置はゲートウェイにより接続される。ゲートウェイ機能は、ナビゲーション装置の通信制御装置が担うが、どの部分が担うかは特に本実施形態では本質的ではない。また、図３で示される以外に、ネットワーク層で両無線通信装置を接続するルータ機能を用いても良い。
図４は、本実施態様の車載システム１に搭載されるナビゲーション装置２の構成を示したブロック図である。
【００３６】
ナビゲーション装置２は、ＧＰＳアンテナを介して衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信装置７と、ＧＰＳ受信装置７からの信号と、ジャイロ８からの信号と、さらに移動体の車速信号とに基づいて移動体の位置、進行方位等を演算する位置演算装置９とを有する位置標定装置１０を備えている。また、ナビゲーション装置２は、キーボード・スイッチ群１１、オーディオ入力装置１２等を介してナビゲーション動作および通信動作に必要な情報を利用者が入力する入力装置１３と、位置標定装置１０からの出力信号と、入力装置１３からの入力情報と、後述する第一および第二通信制御装置１４、１５からの通信信号とを入力し、所定の処理を施す中央制御装置１６と、中央制御装置１６からの処理信号に基づいて画像表示装置１７上に画像を表示させたり、オーディオ出力装置１８から音声等を出力させる出力装置１９とを備えている。
【００３７】
中央制御装置１６は、位置標定装置１０の出力信号と、入力装置１３を介して入力された入力情報に所定の処理を施した後、第一通信制御装置１４および第二通信制御装置１５を介して、第一無線通信装置３，第二無線通信装置４および有線通信装置５へ出力する。これらの通信装置に入力された処理信号は無線もしくは有線により外部通信機器へ送信される。
【００３８】
さて、本発明の実施形態は、特に車載システム間の通信方式（▲１▼）にその特徴がある。
【００３９】
本実施形態では、各移動体（車載システム）間の通信は、図１で示される第二無線通信装置４により行われている。この第二無線通信装置４とナビゲーション装置とにより各移動体間での位置情報等の情報交換が可能となる。以下、ナビゲーション装置２と第二無線通信装置４とを組み合わせた構成を、移動体間通信装置と称する。
【００４０】
以下、移動体間通信装置（第二無線通信装置４）による移動体（車載システム）間の通信について説明する。なお、以下の説明で「移動局」とは、第二無線通信装置４を利用して無線通信を行う車載システムを意味する。また、前述したように、移動体間通信により各移動局間で送受信される情報とは、ナビゲーション装置により得られた各移動局の位置情報等ばかりでなく、利用者が入力装置等により入力した入力情報も含まれている。入力情報は、メッセージ等のテキスト情報、画像音声情報等任意の通信情報を含む。
【００４１】
本実施態様では、移動体間の通信は、通信方式としてＴＤＭＡ（時間分割型多重接続）を用いて行われる。これは、最小数の通信装置（受信装置）を用いて複数の他移動体（車載システム）からの信号を正確に受信するにはＴＤＭＡ方式が最適であるからである。また、ＴＤＭＡ方式以外の通信方式、例えばＣＤＭＡ（符号分割型多重接続）方式等を用いるか、又はこれらの通信方式とＴＤＭＡ方式を組み合わせて利用してもよい。
【００４２】
さて、通信方式としてＴＤＭＡ方式を用いた場合、各第二無線通信装置４への通信スロットの割当が重要となる。ここで、複数個の第二無線通信装置４が互いに信号の送受信を行う場合、各第二無線通信装置４が同時に信号を送信したのでは、信号同士の干渉が生じてしまい、受信側で正確な信号を受信できなくなる。従って、所定の時間周期を適当な数に等分して、各等分された時間間隔を各第二無線通信装置４の信号送信に割り当てることが必要になる。各第二無線通信装置４に割り当てられたこの時間間隔を通信スロットという。各第二無線通信装置４は、割り当てられた時間間隔毎に必要な情報（パケット）を送信することになる。
【００４３】
基地局を利用した無線通信方式では、このような通信スロットは基地局により自動的に割り当てられるので、各第二無線通信装置４は何ら通信スロットを気にせずに情報を送信することができるが、基地局を有さない自立系の通信方式を採用した本実施形態では、以下の方法で通信スロットの割り当てが行われる。
【００４４】
まず、各第二無線通信装置４には、通信スロットを規定するための認識番号（ＩＤ）が予め割り当てられている。このＩＤ値に応じて（例えば番号の小さな順に）、各第二無線通信装置４は予めスケジュールされた通信スロットでステータス情報（後述）の送信を行う。スケジュールの方法としては、ＧＰＳ受信装置７で生成された時間基準による正確な時計を用いることで行われる。例えば車載システムの総台数が１０台で、各第二無線通信装置４が使用する最大のパケット長を８０ｍｓとした場合は、1秒間を１０分割し、毎秒の０．１秒時にＩＤが０００１番の第二無線通信装置４が通信スロットを利用してパケットを送信し、毎秒の０．２秒時にＩＤが０００２番の第二無線通信装置４が通信スロットを利用してパケットを送信する。以下同様に、００１０番の第二無線通信装置４のパケット送信が終了した後、次の０．１秒時に０００１番のＩＤを持つ第二無線通信装置４によるパケット送信が繰り返し行われる。
【００４５】
ここで、ＧＰＳ信号が受信困難となり、自局の通信スロットが分からなくなった場合は、通信状態にある他の第二無線通信装置４の送信信号を受信してそのＩＤ値を読み取り、自局が送信すべき直前の通信スロットによる送信が完了した時点を基準にして送信を行うか、または、このＩＤ値に基づいて自局が送信すべき通信スロットの位置（時間）を算出してパケット送信する。
【００４６】
複数の車載システム間の通信を成立させるためには、通信を行う車載システム間の無線通信そのものが可能でなければならない。災害救助活動やＮＧＯ，ＮＰＯ等のボランティア活動では、各移動局（車載システム）は必ずしも無線通信可能な位置範囲にいるわけではなく、通信を希望する相手先の移動局（以下、目標移動局と称する）との無線通信を行うことができない場合が多々生じる。
【００４７】
このような場合に、本実施形態では、無線通信可能な周辺移動局（車載システム）を中継して、通信接続を希望とするが、実際上通信不可能な目標移動局（車載システム）への通信を実現することができる。周辺移動局には当該移動局との無線接続状態の良いものや悪いものも存在する。このような周辺移動局の中で最適で、最小数の中継移動局を探し出し、これらの中継移動局を介して目標移動局へ情報を送信すれば、無線通信接続が不可能な目標移動局へ必要な情報を正確に、且つ効率的に送信することが可能となる。以下、このような目的を果たすための通信方式について説明する。
【００４８】
本実施形態では、各移動局（車載システム）の第二無線通信装置４からはステータス情報（後述）が常時（例えば、割り当てられた固有の通信スロットの周期で）で送信されている。この送信は、特定の第二無線通信装置４宛にではなく一斉同報形式で行われている。すなわち、各第二無線通信装置４からは、他の全ての第二無線通信装置４宛へステータス情報が常時送信されている。各第二無線通信装置４は、他の第二無線通信装置４からのステータス情報を含む信号を受信し、中央制御装置１６で、ＩＤ毎にその受信品位を記録・比較して、内部の受信品位テーブルを逐次更新する。この受信品位テーブルは目標移動局との通信接続が可能かどうかを判断したり、目標移動局との通信が不可能な場合には、最適な中継移動局を探索するのに利用される。
【００４９】
ここで音声情報や画像情報等の、ステータス情報以外に送信すべきイベント（特定の移動局へ送信すべき希望情報）が車載システムに発生した場合は、受信品位テーブルを参照し、パケットのヘッダーに、宛先ＩＤ（目標移動局ＩＤ）、中継移動局ＩＤ（必要な場合）を書き込んで、希望情報とともにパケットとして送信する。中継移動局ＩＤの決定方法については後述する。
また、ステータス情報以外の希望情報を含んだパケットを受信した場合は、その車載システムは、前述の宛先ＩＤ、中継移動局ＩＤを読み取り、宛先ＩＤが自分のＩＤに一致する場合は情報を格納・処理し、中継移動局ＩＤが自分のＩＤに一致する場合は自ら中継動作を行う。ここで、中継動作とは、最終の宛先ＩＤ又は次の中継ＩＤ宛に希望情報（宛先ＩＤ，他中継ＩＤを含む）をステータス情報と共に送信することを意味する。
【００５０】
ステータス情報とは、複数の移動局（車載システム）の第二無線通信装置４間の通信を成立させるための必須情報であり、自局ＩＤと、他局の受信品位情報と、車載システムの動作に必要な、車載システム間で交換すべき情報、すなわち、自局の位置情報、移動速度、移動方向などの情報と、走行中/停車中、乗車中/降車中、通常/非常などの情報とから成る。
【００５１】
次に中継移動局ＩＤの決定方法について説明する。
【００５２】
中継を行う場合、確実に中継可能な移動局を選定することと、目標移動局への情報到達までに要する遅延時間を最小にするため、中継回数を最小限に抑えることが要求される。
【００５３】
本発明においては、他の移動局から常時送信されるパケット（ステータス情報）を受信した際の受信品位を用いて、中継移動局を探索する。今、移動局の総台数（車載システムの総台数）がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５台であったとする。各移動局の相互位置関係（距離関係）、ビルなどによる遮蔽状態等により、必ず全ての直接通信が成立するわけではない。そこで中継が必要となる。
【００５４】
前述したように、ステータス情報には、他の移動局からの信号がどの程度の品位で受信されたかの情報が含まれている。したがって、孤立した移動局が無い限りにおいては、有限回数のステータス情報の受信によって、全ての移動局が他の全ての移動局をどの程度の品位で受信しているかが分かることになる。受信品位は、受信品位のレベルを表した受信品位値として受信品位テーブルに書き込まれ、全ての車載システムで保管・更新される。受信品位としては、受信信号強度、信号対雑音比、受信誤り率、又はこれらを複合した値が用い得る。
【００５５】
図５は５台の移動局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）間の通信状態を示したものであり、通信状況に応じて、通信が「良好」、「可能」、「困難」、「不可能」な状態で示されている。
【００５６】
いま、ある移動局が目標移動局へ希望情報を送信する際に行う、希望情報の送信プロセスについて図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
図６は希望情報の送信を希望する移動局は、まず、受信したステータス情報に基づいて作成した受信品位テーブルを参照し（Ｓ１）、相手先（目標移動局）と直接通信可能かどうかを判断する（Ｓ２）。直接通信可能な場合は、中継移動局ＩＤをヘッダーに書き込まず（中継の指示を出さず）、宛先ＩＤをパケットのヘッダーに書き込み情報を送信する（Ｓ３）。一方、直接通信不可能と判断される場合は、中継回数の上限を設定し（Ｓ４）、中継移動局の決定プロセスに入る（Ｓ５）。中継移動局の決定プロセスにて中継移動局が決定されたならば（通信経路の決定）、宛先ＩＤと中継移動局ＩＤとをヘッダーに書き込んで希望情報を送信する（Ｓ６）。一方、中継移動局が決定されない場合は、ステップＳ１に戻り、新たに受信したステータス情報に基づいて作成された受信品位テーブルを参照し、以後ステップＳ２からステップＳ５を繰り返す。
【００５８】
いま、図５において、中継回数の上限を2回と定めた上で、Ａ局からＢ局への通信を行う場合を例として、中継移動局決定プロセスについて説明する。
【００５９】
ここで、受信品位値をαn、中継回数をr、αnの最大値をMとして、標価値Γを式（１）で表し、Γが最大のものを通信経路として選択する。
【００６０】
【数１】
0003891335.tif 000002
いま、ステータス情報に基づいて表１で示される受信品位テーブルが得られたとする。
【００６１】
【表１】
0003891335.tif 000003
この場合、受信品位値は、通信不可能を示す「０」と、通信状態を５段階に分けて評価した数字「１」、「２」、「３」、「４」、「５」とが用いられている。この時、Γはそれぞれ以下のような結果となる。
【００６２】
中継無し（ｒ＝０）
Ａ→Ｂ：０／５＝０    (２)
中継１回（ｒ＝1）
Ａ→Ｃ→Ｂ：（５×３）／２５＝０．６    (３)
Ａ→Ｄ→Ｂ：（０×３）／２５＝０  (４)
Ａ→Ｅ→Ｂ：（３×２）／２５＝０．２４  (５)
中継２回（ｒ＝２）
Ａ→Ｃ→Ｄ→Ｂ：（５×１×３）／１２５＝０．１２    (６)
Ａ→Ｃ→Ｅ→Ｂ：（５×１×２）／１２５＝０．０８    (７)
Ａ→Ｄ→Ｃ→Ｂ：（０×１×３）／１２５＝０    (８)
Ａ→Ｄ→Ｅ→Ｂ：（０×４×２）／１２５＝０    (９)
Ａ→Ｅ→Ｃ→Ｂ：（３×１×３）／１２５＝０．０７２  (１０)
Ａ→Ｅ→Ｄ→Ｂ：（３×４×３）／１２５＝０．２８８  (１１)
この場合は式(３)のΓ＝０．６が最大であり、Ａ→Ｃ→Ｂを通信経路として選択することとなる。
【００６３】
なお、特定の一つの相手先に対する通信経路候補数Ｃｓは、移動局の局数をＮとした場合、式（１２）で表され、全ての相手先に対しての通信経路候補数Ｃａは、式（１３）で表される。
【００６４】
【数２】
0003891335.tif 000004
【００６５】
【数３】
0003891335.tif 000005
前記の例ではＮ＝５，ｒ＝２でＣｓ＝１０，Ｃａ＝４０である。更に規模の大きな場合では、例えば、Ｎ＝３２，ｒ＝２ではＣｓ＝９０１，Ｃａ＝２７，９３１となり、Ｎ＝１２８，ｒ＝３ではＣｓ＝１，９６８，８７７，Ｃａ＝２５０，０４７，３７９となる。この経路候補数は、通信制御装置にとって大きな計算の負荷になる可能性がある。そこで、計算負荷を低減する方法として、以下の手法が考えられる。
（１）Γの計算で、αnに一つでもある値以下（例えば、０，１）が含まれていたら、計算を中止する。
【００６６】
例えば式(２)から式(１１)の計算において、ゼロが一つでも含まれていたら計算を中止することにした場合、式(２)、式(８)、式(９)にゼロが含まれているため、３つのΓの計算に対しては、少なくとも除算を行う必要は無くなる。また、同様に1以下が一つでも含まれていたら計算を中止することにした場合、更に式(６)、式(７)、式(１０)が該当するため、合計６つのΓの計算に対して負荷の軽減が図れる。
（２）中間計算値を保存して後の計算で再利用する。
【００６７】
例えば、図５において、中継回数を３回（Ｒ＝３）とすると、Ａ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｂという通信経路が候補の一つになるが、これは、式(６)の結果Ａ→Ｃ→ＤにＤ→Ｅ→Ｂの新しい計算を付加することで達成できる。
【００６８】
本実施態様において、他の通信経路の決定方法としては、ステータス情報に含まれる移動局の位置情報を利用する方法がある。
【００６９】
前述したように、ステータス情報として各移動局は自局の位置情報を常時送信している。各移動局は、受信した他の移動局からのステータス情報に含まれる位置情報もステータス情報に含めて送信するようにしておけば、有限回数の受信によって、全ての移動局の位置情報を知ることができる。
【００７０】
全ての移動局の位置情報から、移動局間の距離を計算することができる。一般的に、距離が遠ければ通信は困難になり、近ければ通信は容易になるから、距離に応じて表１のようなテーブルを作成することが可能である。そのようにして生成された表（距離テーブル）を同様に用いて通信経路を決定することが出来る。この距離テーブルでは、各移動体間の距離が前述の受信品位値に対応するものであり、移動体間の距離の値に応じて所定のレベルが付されることになる。
【００７１】
本実施形態の、更に他の通信経路の決定方法は、中継回数を1回に制限した上で、式（１）のような乗算・除算を行わず、数値の比較によって行うものである。
【００７２】
式（１）を用いる場合、各移動局は他局の送信信号を受信して受信品位を記録し、更に他局の送信するステータス情報を受信して、それに含まれる他局での受信品位情報を記録することで初めて表１が完成する。詳しく述べると、例えば、移動局Ａが移動局Ｂ〜Ｅを受信して得られる受信品位情報は、表１のＡの１列である。次にＢ局が送信するステータス情報からＢの1列が得られ、同様にＣからＥの列が得られる。完成した表１を、移動局Ａは送信するステータス情報に含めて送信する。即ち、移動局の総数がＮ台とすると、送信する受信品位情報はＮ×Ｎのマトリックスとなる。これを全ての移動局が送信するのであるから、全ての受信品位情報の情報量は、Ｎ×Ｎ×Ｎ＝Ｎ3個となる。
【００７３】
これは、中継回数に制限を設けず、あらゆる通信経路の可能性を探索する場合には必要な情報であるが、例えばＮ＝１２８の場合は２，０９７，１５２個の情報量となり、全情報に占めるステータス情報が莫大となり、結果として音声やデータなど、利用者が送信したい情報量を圧迫することになる。更には、式（１３）のような計算を必要とし、前記（１）、（２）のような工夫を施したとしても、計算量が膨大になることは避けられない。
【００７４】
そこで、以下のようにして通信経路の決定方法を簡略化し、計算量の圧縮とステータス情報の削減が可能である。
中継回数を1回に限定する。
式（１）を用いず、数値の大小比較で通信経路を決定する。
【００７５】
（イ）の方法について説明する。
【００７６】
まず、各移動局は、前記したと同じように、他局の受信品位テーブルを作成する。例えば移動局Ａにとっては、表１のＡ列の受信品位情報を取得する。また、同時にその情報をすべての他局宛に送信する。一方、移動局Ａは他局が同様に送信した受信品位情報を受信する。つまり、表１のＢ列〜Ｅ列の情報を取得する。
【００７７】
次に、希望情報の通信経路の決定は以下のように行われる。
【００７８】
移動局Ａが移動局Ｂ宛に送信する場合を例に取ると、先ず移動局Ｂ宛に直接送信する可能性を探索する。これには、表１のＡ列のＢ行の受信品位値を参照する。この値が予め決めておいたスレッショルド値以上であれば、「直接送信が可能」と判断して送信を行う。例えばスレッショルド値が2以上であるとすると、表２の例では、受信品位値がゼロであるため、「直接送信は不可能」で、「中継を利用する」と判断する。次に、他の移動局が送信するステータス情報に含まれる受信品位情報を参照する。この場合、移動局Ｂと移動局Ｄは受信不能であるため、ステータス情報も受信できないが、移動局Ｃと移動局Ｅは受信可能であるため、最終的に表２の受信品位テーブルが得られる。
【００７９】
【表２】
0003891335.tif 000006
次に中継局を決定するために、Ｂ行のスレッショルド値を超えた受信品位値を有した列を選択する。表１ではＣ列とＥ列が該当するが、この二つの値の大きい方を選択する。つまり、移動局Ｃを中継局として選定する。したがって、通信経路はＡ→Ｃ→Ｂとして決定される。
【００８０】
この例では、偶然に式（１）による決定と結果が一致したが、実際には一致しないことの方が多い。即ち、最適通信経路を選択することはできない。また、中継回数は1回に限定されるため、経路が見つからない確率が増大する。しかし、決定のプロセスは極めて簡略であり、掛算・除算も不要であるため、計算量が少なくて済む。また、一つの局が送信する受信品位値情報はＮ、全移動局が送信する情報量はＮ2であり、前記の方法に比べると共に1/Ｎになり、利用者が送信したい情報量を圧迫することも無いという利点を有する。
【００８１】
以上の中継経路決定プロセスにより中継移動局が決定されたならば、移動局Ａは、例えば、中継ＩＤを移動局ＣのＩＤに設定し、宛先ＩＤを移動局ＢのＩＤに設定し、それぞれパケットのヘッダーに書き込んで、希望情報とともに送信する。この情報を含んだパケットを受信した移動局Ｃは、中継ＩＤ、宛先ＩＤを読み取る。この場合、宛先ＩＤは自分のＩＤに一致しないが、中継ＩＤが自分のＩＤに一致するので中継動作を行う。上述の場合、移動局Ｃは宛先ＩＤを移動局ＢのＩＤに設定して、パケットのヘッダーに書き込み、受信した希望情報と共に他の移動局宛送信する。また、移動局Ａからの情報を受信した移動局Ｅは、宛先ＩＤ、中継ＩＤともに自分のＩＤではないので中継動作は行わない。移動局Ｃから送信された情報を受信した移動局Ｂは、宛先ＩＤが自らのＩＤと一致すると判断して、希望情報を格納・処理する。
【００８２】
上述した例では、中継移動局となる移動局Ｃは、宛先ＩＤおよび他の中継ＩＤを新たにパケットに書き込むとしているが、移動局Ａから送信された情報には既にこれらの情報が書き込まれているので、これらの情報をそのまま希望情報と共に他の移動局（他の中継移動局、目標移動局）へ送信しても良い。
【００８３】
以上の希望情報の送信プロセスにより、最適で最小の中継移動局を探索することができ、これにより希望情報を正確に、且つ確実に目標移動局に送信することが可能となる。
【００８４】
図７は、他の移動体からの受信ステータス情報に従って、図４で示されるナビゲーション装置２の画像表示装置１７上に表示される、通信相手先（例えば、災害活動中の仲間等）の情報の一例である。なお、図４に図示していないが、ナビゲーション装置２はＣＤ−ＲＯＭ等を記憶媒体とする記憶装置を備えており、記憶装置と中央制御装置１６との間でデータの授受が行われている。
【００８５】
本実施形態で利用される画像表示装置は、画面上に触れることで画面上の情報の選択、設定等を行うことができるタッチパネルであることが好ましいが、例えば、手動の切替操作により表示情報を選択、設定するボタン、レバー型の切換スイッチ等の入力装置を用いても良い。
【００８６】
図７で示される画像表示装置１７の画面では、ナビゲーション装置により得られた自移動体の位置、進行方向、進行速度等の情報と、他移動体からのステータス情報により得られた他移動体の位置、進行方向、進行速度、ＩＤ（図７では、「自車」、「田中」等の名前）等の情報が地図に重ねて表示されている。これらの情報は、アイコン等を用いて画面上に表示される。表示アイコンは、ステータス情報により色や輝度を変えたり（例えば、通常状態は点滅なし、非常状態は点滅あり、乗車中は赤のように表示する）、あるいは形状を変えて（例えば、丸印等）も良いし、移動体の特徴を表すように適当にアイコンの形を変えたものでも良い。また、アイコンに隣接して当該移動体の固有名称を表示する。さらに、アイコンに隣接して、当該移動体の移動方向を示す矢印（必ずしも矢印には限定されないが、方向が容易に認識できる形であれば良い）を表示する。さらに、当該矢印の長さを当該移動体の移動速度に応じて変化させる。矢印が見えない場合は、停止中であることを表す。
【００８７】
前述したように、画面はタッチパネルが好ましく、この場合、利用者が画面に触れると、中央制御装置１６は画面上の位置を識別できる。そして、接触位置に最も近いアイコンに相当する移動体（車載システム）を通信の相手先（目標移動体）として認識する。
【００８８】
目標移動体が通信可能範囲以外に位置して画面上に表示されないことも考えられるが、この場合は、各移動体が、他の全ての移動体の位置情報等もステータス情報に含めて送信するようにしておけば、有限回数の受信によって全ての移動体の位置情報等を知ることができるので、このような目標移動体も画面上に表示することができる。
【００８９】
また、利用者が特定の相手先（目標移動体）とのみ通信（音声通信等の希望情報の送信）を行いたい場合は、利用者は相手先のアイコンを押すことで相手先を選択することができる（例えば、アイコンを押すことで自動的に相手先と無線通信が可能となったり、相手先へ携帯電話を自動接続することができる）。この際、相手先（目標移動体）との直接通信が不可能な場合は、上述した中継経路決定プロセスにて中継移動体を探索し、これらの中継移動体を介して目標移動体へ情報の送信を行うことができる。この時、目標移動体も当該移動体との通信が不可能であることから、中継経路決定プロセスが行なわれ、当該移動体に中継移動体を介して情報を送信することができるので、互いに通信不可能状態にある移動体間で情報の交換（通信）を行うことができる。
【００９０】
ここで、複数個の相手先アイコン（情報）が画面上に重なって表示されている場合は、画面を押すと、アイコンが十分に離れる程度に地図の縮尺を自動的に変えるか、又は、画面にメニューが現れ、複数の相手先がリスト表示されるように構成することもできる（すなわち、表示情報を識別しやすくする）。利用者はそれらのアイコンもしくはリストの中から希望する相手先を選択することで、相手先と通信を行うことができる
また、利用者が、画面表示された相手先アイコンを短い時間間隔で二度押しするか、または、長い時間押し続けると、通信相手先の選択ではなく、相手先のステータス情報の詳細が画面上にリスト表示されるようにしてもよい。この時、一定時間後にステータス情報が画面より消え、元の画面にもとるようにあらかじめ設定されていても良い。さらに、複数個のアイコンが重なって表示されている場合は、前述したような方法で表示情報を識別しやすくする。
【００９１】
図８は、ある移動体が画面上に表示された他の移動体（目標移動体）に通信を行う際のプロセスを示したフローチャートである。
【００９２】
まず、当該移動体は、目標移動体からのステータス情報を受信し（Ｓ１０）、画面上に目標移動体のアイコン等を描画する（Ｓ１１）。この場合、目標移動体との直接通信が不可能であっても、通信可能な他の周辺移動体が少なくともひとつ存在すれば、その周辺移動体のステータス情報に目標移動体のステータス情報が含まれている可能性があるので、この情報に基づいて目標移動体の位置情報等の情報を画面に表示することになる。目標移動体のアイコン等が画面に表示されている状態で、利用者が画面にタッチしたかどうかが判断される（Ｓ１２）。画面にタッチしたと判断されない場合は、最初の処理にもどる。一方、画面にタッチしたと判断される場合は、対応する目標移動体を選択し（Ｓ１３）、呼び出し処理を行う（Ｓ１４）。この呼び出しにより目標移動体との通信が成立した場合は、必要な情報を通信することになる。この場合も、必要に応じて中継経路決定プロセスが行われる。
【００９３】
上述の実施形態では、通信方式として、特にＴＤＭＡ（時間分割型多重接続）方式を用いた場合について説明したが、本実施形態の通信方式はＴＤＭＡ方式に限定されるものではなく、他の通信形態、例えば、ＣＤＭＡ，ＦＤＭＡ等の通信方式を用いるか、これらの通信方式を組み合わせて用いて本発明の効果が得られることはいうまでもない。
【００９４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、他移動体との無線通信により得られるステータス情報に基づいて、画面上にアイコン等を用いて他移動体の位置情報等の情報を二次元的に表示することができるので、利用者は正確に、且つ、迅速に他移動体の位置等の情報を認識することができる。また、目標移動体が通信範囲外に位置する場合には、周辺移動体の中継動作を利用して目標移動体のステータス情報を得ることができるので、このような目標移動体の位置等の情報も画面上に表示することができる。さらに、目標移動体に対して希望情報を送信したい場合にも、周辺移動局の中継動作を利用して情報を送信することができるので、実質的に通信不可能な状態にある移動体間でステータス情報並びに希望情報の交換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による移動体間通信の全体の構成を示す図である。
【図２】移動体間通信で利用されるヘッドセットシステムの構成を示す図である。
【図３】本発明の車載システムに備えられている第一無線通信装置と第二無線通信装置の層構造を示す図である。
【図４】本発明の車載システムに備えられているナビゲーション装置を示す図である。
【図５】移動体の相互位置関係による通信品位を示した図である。
【図６】各移動体が行う情報送信プロセスを示したフローチャートである。
【図７】本発明の画像表示装置の画面（タッチパネル）に表示される情報の一例を示した図である。
【図８】タッチパネルを利用して他の移動体を選択する場合のプロセスを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１  車載システム
２  ナビゲーションシステム
３  第一無線通信装置
４  第二無線通信装置
５  有線通信装置
６  無線通信装置
１０  位置標定装置
１３  入力装置
１４  第一通信制御装置
１５  第二通信装置
１６  中央制御装置
１９  出力装置
【図１】
0003891335.tif 000007
【図２】
0003891335.tif 000008
【図３】
0003891335.tif 000009
【図４】
0003891335.tif 000010
【図５】
0003891335.tif 000011
【図６】
0003891335.tif 000012
【図７】
0003891335.tif 000013
【図８】
0003891335.tif 000014