(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定局と第１および第２の移動体の間で情報を授受する移動体通信システムにおいて、
前記第１の移動体は、
前記固定局との間で情報を送受信する第１の送受信手段と、
前記第１の送受信手段と前記第２の移動体との間において、前記第１の送受信手段の伝送方式とは相互に干渉しない所定の伝送方式によって情報を中継する中継手段と、を有し、
前記第２の移動体は、
前記固定局との間で情報を送受信する第２の送受信手段と、
前記第１の移動体の前記中継手段との間で情報を授受する第３の送受信手段と、
前記第２の送受信手段により、前記固定局との間で情報の送受信が困難になった場合には、これを検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記第２の送受信手段による情報の送受信が困難になったことが検出された場合には前記第３の送受信手段を選択し、それ以外の場合には前記第２の送受信手段を選択して情報を送受信させる制御を行う制御手段と、を有し、
前記固定局は、
前記第１および第２の移動体との間で情報を送受信する第４の送受信手段と、
前記第１および第２の移動体のそれぞれを特定するための情報と、その所在位置を示す情報とを関連付けて記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている情報を参照して、前記第１の移動体と前記第２の移動体との位置関係により、前記第１の移動体が障害となって、前記第２の移動体への情報の送受信が困難になることが想定される場合には、前記第３の送受信手段により情報を送受信するように指示する指示情報を生成し、前記第４の送受信手段を介して送信する指示情報送信手段と、
を有することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記第１乃至第３の送受信手段は電波によって情報を送受信し、
前記中継手段は前記第１の送受信手段とは異なる周波数の電波によって情報を送受信することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記第３の送受信手段が送受信可能な電波の周波数は固定であることを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記第３の送受信手段は、最寄りの前記第１の移動体の前記中継手段が有する固有の周波数に応じた周波数により情報を送受信することを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記固定局からの電波の受信電界強度が所定のレベルを下回ったことが前記検出手段によって検出された場合、もしくは、受信電界強度が周期的に落ち込んだことが前記検出手段によって検出された場合には、前記第３の送受信手段により情報を送受信させることを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記固定局は、ゾーン方式によって前記第１および第２の移動体との間で通信を行っており、
前記制御手段は、前記第２の送受信手段が前記固定局と通信不能になった場合には、先ず、前記第２の送受信手段により他の固定局との間で通信の確立を図り、通信の確立に失敗した場合には前記中継手段による通信を確立することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信システムおよび通信端末装置に関し、特に、固定局と第１および第２の移動体の間で情報を授受する移動体通信システム並びに第１および第２の移動体に搭載された通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、２１世紀に向けて、「高度道路交通システム（Intelligent Transport Systems:ITS）」の開発が推進されている。ＩＴＳは、最先端の情報通信技術を利用することにより、渋滞、交通事故、環境の悪化といった現代の道路交通問題を解決し、更には、新たな産業を創出するものと期待されている。
【０００３】
ＩＴＳに含まれている技術の中で最も高度のものが自動走行システム（Automated Highway System:AHS）である。ＡＨＳは、道路と車の間で情報をやり取りすることにより、自動車の完全な自動制御を可能にし、運転者の負担を軽減し、安全性や円滑性の向上を図ることができる。
【０００４】
ＡＨＳは、道路側に設置された情報インフラと自動車に搭載された通信装置との間で行う「路車間通信」と、車同士で行う「車々間通信」とによって必要な情報を授受することにより、運転を制御し、また、様々な道路状況に対応することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＨＳを実現する一つの方法としてゾーン方式を用いた方法が考えられるが、車の走行位置によって受信が可能な区域とできない区域が発生する。一般的にはシャドーイングと呼ばれる現象であり、ＡＨＳに限らず、他の移動体通信においても発生する現象である。
【０００６】
ところで、自動車が自動運転状態である場合には、リアルタイム制御が必要であることから、シャドーイングによって情報の授受が途絶した場合には、それが一時的であっても重大な結果をもたらす可能性があるという問題点があった。
【０００７】
また、このような問題は、ＡＨＳのみに限定されるものではなく、今後、高度情報通信網が整備されるにつれて他の領域においてもクローズアップされる可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、例えば、ＡＨＳなどの移動体通信システムにおいて、シャドーイングが発生した場合においても、通信が途絶することを防止することが可能な移動体通信システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、固定局と第１および第２の移動体の間で情報を授受する移動体通信システムにおいて、前記第１の移動体は、前記固定局との間で情報を送受信する第１の送受信手段と、前記第１の送受信手段と前記第２の移動体との間において、前記第１の送受信手段の伝送方式とは相互に干渉しない所定の伝送方式によって情報を中継する中継手段と、を有し、前記第２の移動体は、前記固定局との間で情報を送受信する第２の送受信手段と、前記第１の移動体の前記中継手段との間で情報を授受する第３の送受信手段と、前記第２の送受信手段により、前記固定局との間で情報の送受信が困難になった場合には、これを検出する検出手段と、前記検出手段によって前記第２の送受信手段による情報の送受信が困難になったことが検出された場合には前記第３の送受信手段を選択し、それ以外の場合には前記第２の送受信手段を選択して情報を送受信させる制御を行う制御手段と、を有し、前記固定局は、前記第１および第２の移動体との間で情報を送受信する第４の送受信手段と、前記第１および第２の移動体のそれぞれを特定するための情報と、その所在位置を示す情報とを関連付けて記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている情報を参照して、前記第１の移動体と前記第２の移動体との位置関係により、前記第１の移動体が障害となって、前記第２の移動体への情報の送受信が困難になることが想定される場合には、前記第３の送受信手段により情報を送受信するように指示する指示情報を生成し、前記第４の送受信手段を介して送信する指示情報送信手段と、を有することを特徴とする移動体通信システムが提供される。
【００１０】
ここで、第１の移動体において、第１の送受信手段は、固定局との間で情報を送受信する。中継手段は、第１の送受信手段と第２の移動体との間において、第１の送受信手段の伝送方式とは相互に干渉しない所定の伝送方式によって情報を中継する。また、第２の移動体において、第２の送受信手段は、固定局との間で情報を送受信する。第３の送受信手段は、第１の移動体の中継手段との間で情報を授受する。検出手段は、第２の送受信手段により、固定局との間で情報の送受信が困難になった場合には、これを検出する。制御手段は、検出手段によって第２の送受信手段による情報の送受信が困難になったことが検出された場合には第３の送受信手段を選択し、それ以外の場合には第２の送受信手段を選択して情報を送受信させる制御を行う。
【００１１】
更に、移動体通信システムを構成する固定局において、第１の移動体が障害となって、第２の移動体への情報の送受信が困難になることが想定される場合には、指示情報送信手段は第４の送受信手段を介して、第３の送受信手段により情報を送受信するように指示する。固定局における予測に基づく指示は、制御手段が行う制御に優先する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の動作原理を説明する原理図である。
【００１６】
この図に示すように、本発明に係る移動体通信システムは、固定局１、第１の移動体２、および、第２の移動体３によって構成されている。
固定局１は、基地局および集中局等に該当し、第４の送受信手段１ａ、指示情報送信手段１ｂ、および、アンテナ１ｃによって構成されている。
【００１７】
第４の送受信手段１ａは、第１の移動体２および第２の移動体３との間で情報を授受する。
指示情報送信手段１ｂは、第４の送受信手段１ａにより、第２の移動体３から送信されてくる情報が受信不能になった場合には、第２の移動体３に搭載されている第３の送受信手段３ｄにより情報を送受信するように指示する指示情報を生成し、第４の送受信手段１ａを介して送信する。
【００１８】
アンテナ１ｃは、第１の移動体２および第２の移動体３との間で電波を媒介として情報を授受する。
第１の移動体は、例えば、大型車であり、アンテナ２ａ、第１の送受信手段２ｂ、中継手段２ｃ、および、アンテナ２ｄによって構成されている。
【００１９】
アンテナ２ａは、固定局１との間で電波を媒介として情報を授受する。
第１の送受信手段２ｂは、固定局１との間で情報を送受信する。
中継手段２ｃは、第１の送受信手段２ｂと第２の移動体３との間において、第１の送受信手段２ｂの伝送方式とは相互に干渉しない所定の伝送方式によって情報を中継する。例えば、中継手段２ｃは、第１の送受信手段２ｂと固定局１との間で使用されている電波とは異なる周波数の電波により第２の移動体との間で情報を授受する。
【００２０】
アンテナ２ｄは、中継手段２ｃと第３の送受信手段３ｄとの間で電波を媒介として情報を授受する。
第２の移動体３は、例えば、普通車であり、アンテナ３ａ，３ｂ、第２の送受信手段３ｃ、第３の送受信手段３ｄ、検出手段３ｅ、および、制御手段３ｆによって構成されている。
【００２１】
アンテナ３ａは、固定局１との間で電波を媒介として情報を授受する。
アンテナ３ｂは、第１の移動体２との間で電波を媒介として情報を授受する。
第２の送受信手段３ｃは、固定局１との間で情報を送受信する。
【００２２】
第３の送受信手段３ｄは、第１の移動体２の中継手段２ｃとの間で情報を授受する。
検出手段３ｅは、第２の送受信手段３ｃにより、固定局１との間で情報の送受信が困難になった場合にはこれを検出し、制御手段３ｆに通知する。
【００２３】
制御手段３ｆは、検出手段３ｅによって第２の送受信手段３ｃによる情報の送受信が困難になったことが検出された場合には、第３の送受信手段３ｄを選択し、それ以外の場合には第２の送受信手段３ｃを選択して情報を送受信させる制御を行う。
【００２４】
次に、以上の原理図の動作について説明する。
図１に示す状態では、第２の移動体３は、第１の移動体２によって固定局１からの電波が遮られ、いわゆるシャドーイングを生じているが、以下では、先ず、シャドーイングが発生していない場合の動作について説明した後、シャドーイングが発生した場合の動作について説明する。
【００２５】
先ず、シャドーイングが発生していない場合においては、第１の移動体２および第２の移動体３は、固定局１からの電波を直接受信することができるので、この電波を介して種々の情報（例えば、自動車を制御するための制御情報）をやり取りすることにより、第１および第２の移動体２，３を適切に制御することができる。
【００２６】
なお、各移動体を制御するための制御情報は各移動体毎に異なるので、固定局１は、それぞれの移動体毎に制御情報を発生し、例えば、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式により、各移動体に割り当てられたスロットに対して制御情報を挿入して送信する。
【００２７】
第１の移動体２および第２の移動体３は、固定局１から送信されてきた情報の中から、自己に割り当てられたスロットに挿入されている情報を抽出し、この情報に応じて、例えば、車速や舵角等を制御する。
【００２８】
また、第１の移動体２および第２の移動体３は、図示せぬＧＰＳ（Global Positioning System）やＤＧＰＳ（Differential GPS）等から得られた位置情報、および、速度センサや舵角センサ等から得られた現在の車速や舵角等を示す情報を自己に割り当てられたスロットに挿入し、固定局１に対して送信する。
【００２９】
なお、固定局１と第１の移動体２および第２の移動体３との間では、双方向の通信が必要であるが、これは、例えば、ＴＤＭＡ−ＦＤＤ（TDMA-Frequency Division Duplex）やＴＤＭＡ−ＴＤＤ（TDMA-Time Division Duplex）等を用いることで実現可能である。
【００３０】
従って、シャドーイングが発生していない場合には、第１の移動体２および第２の移動体３は、固定局１との間で独立して情報を授受することにより、適正な速度や舵角を保持しつつ自己の車の走行状態を制御することが可能となる。
【００３１】
次に、シャドーイングが発生した場合の動作について説明する。
第２の移動体３が第１の移動体２に接近することにより、第１の移動体２が障害となって固定局１との間で情報の授受が困難となると、第２の移動体３に搭載されている検出手段３ｅまたは固定局１の指示情報送信手段１ｂがこれを検知し、通信方法を変更する制御がなされる。以下では、第２の移動体３の検出手段３ｅがシャドーイングの発生を検出した場合の動作について説明し、続いて、固定局１の指示情報送信手段１ｂがシャドーイングの発生を検出した場合について説明する。
【００３２】
先ず、第２の移動体３の検出手段３ｅがシャドーイングの発生を検出した場合について説明する。
第２の移動体３が、第１の移動体２に接近することにより、シャドーイングが発生したとすると、第２の送受信手段３ｃは、固定局１からの情報を受信できにくくなるので、検出手段３ｅはこれを検出し、制御手段３ｆに通知する。
【００３３】
制御手段３ｆは、検出手段３ｅからシャドーイングの発生を通知されると、第２の送受信手段３ｃから第３の送受信手段３ｄに通信手段を切り替える制御を行う。
【００３４】
ここで、中継手段２ｃは、第１の送受信手段２ｂによって受信された情報の全てを、異なる周波数の電波に載せて送信しており、また、第３の送受信手段３ｄの通信周波数は中継手段２ｃの周波数と同一であるので、第３の送受信手段３ｄは、アンテナ３ｂを介して固定局１から送信された情報を受信することができる。
【００３５】
また、第３の送受信手段３ｄから送信された情報は、中継手段２ｃによって受信され、第１の送受信手段２ｂに供給される。第１の送受信手段２ｂは、中継手段２ｃから供給された情報を第２の移動体３に割り当てられたスロットに適宜挿入して固定局１に対して送信する。
【００３６】
固定局１では、第２の移動体３に割り当てられたスロットから情報を抽出し、対応する処理を実行する。その結果、第２の移動体３は、第１の移動体２を介して固定局１との間で情報を授受することが可能となる。
【００３７】
続いて、固定局１の指示情報送信手段１ｂがシャドーイングの発生を検出した場合について説明する。
第２の移動体３が、第１の移動体２に接近することにより、シャドーイングが発生したとすると、固定局１では第２の移動体３からの情報が受信できにくくなる。指示情報送信手段１ｂは、このような状況を検出すると、第３の送受信手段３ｄにより情報を送受信するように指示する指示情報を生成し、第４の送受信手段１ａを介して送信する。
【００３８】
第４の送受信手段１ａから送信された指示情報は、第１の移動体２の第１の送受信手段２ｂによって受信され、中継手段２ｃによって周波数が変更された後、アンテナ２ｄを介して第２の移動体３に向けて送信される。
【００３９】
第３の送受信手段３ｄは、第１の移動体２を介して送信されてくる情報を所定の周期で監視しており、その中に自己に関する指示情報が含まれている場合には、その旨を制御手段３ｆに通知する。
【００４０】
制御手段３ｆは、第３の送受信手段３ｄからの通知を受けると、第２の送受信手段３ｃによる通信を停止するとともに、第３の送受信手段３ｄによる通信を開始する。
【００４１】
その結果、前述の場合と同様の処理により、第２の移動体３は、第１の移動体２を介して固定局１との間で情報を授受することが可能となるので、シャドーイングが発生した場合においても、制御情報を確実に送受信することが可能となる。
【００４２】
なお、制御手段３ｆは、検出手段３ｅによって第２の送受信手段３ｃの受信状態を監視しており、シャドーイングが終息した場合には、第２の送受信手段３ｃの受信状態が改善されるので、その場合には第２の送受信手段３ｃによる通信を再開する。
【００４３】
以上に説明したように、本発明の移動体通信システムによれば、シャドーイングが発生した場合においても、固定局１との間で情報の授受を継続して行うことが可能となるので、信頼性の高いシステムを構築することが可能となる。
【００４４】
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図２は、本発明の移動体通信システムの構成例の概要を示す図である。この図において、集中局１０は、基地局２０−１，２０−２によって受信された車３０，４０の走行位置等を示す情報を参照して、各車を制御するための制御情報を生成し、基地局２０−１，２０−２を介して各車３０，４０に送信する。
【００４５】
基地局２０−１，２０−２は、複数のゾーンに分割された道路５０の各ゾーン毎に設置されており、アンテナ２１−１，２１−２を介して車３０，４０との間で情報を授受する。この図の例では、ゾーンＺ１，Ｚ２の２つが示されており、それぞれのゾーンＺ１，Ｚ２は、基地局２０−１，２０−２によってそれぞれ管理されている。
【００４６】
なお、この実施の形態においては、説明を簡略化するために、２つの基地局２０−１，２０−２およびアンテナ２１−１，２１−２しか示していないが、実際には複数の基地局およびアンテナが存在している。また、以下では、特定の基地局について記述する場合以外は、符号を省略して単に「基地局」と称す。
【００４７】
アンテナ２１−１，２１−２は、各ゾーンの中心付近に設置されており、基地局２０−１，２０−２からの情報を電波を介して車３０，４０に送信するとともに、車３０，４０から送信されてきた電波を受信して基地局２０−１，２０−２に供給する。
【００４８】
車３０は、例えば、トラックやバス等の大型車であり、後述するように道路側と通信するための路車間用無線装置を有しているとともに、自車の影響によってシャドーイングが発生した場合には、そのシャドーイングの被害を被っている車との間で通信を行うための車々間用通信装置を有している。
【００４９】
車４０は、例えば、普通車等の小型車であり、後述するように道路側と通信するための路車間用通信装置を有している。
なお、基地局２０−１，２０−２と車３０，４０との間は、ＴＤＭＡ−ＦＤＤ方式によって情報が授受されている。即ち、各基地局は、下り方向（基地局から車への方向）および上り方向（車から基地局への方向）のそれぞれに固有の周波数を割り当てられており、これらの電波を所定の時間間隔で分割してゾーン内に存在する各車に対して割り当てている。従って、合計２種類の周波数の電波によってゾーン内に存在する複数の車と通信を行うことができる。図２の例では、基地局２０−１は、下り方向に対しては周波数ｆ１ｄが、また、上り方向に対しては周波数ｆ１ｕが割り当てられている。また、基地局２０−２は、下り方向には周波数ｆ２ｄが、また、上り方向には周波数ｆ２ｕが割り当てられている。
【００５０】
近接する基地局（例えば、図２の例では、基地局２０−１と基地局２０−２）同士では周波数が接近していると干渉が生ずることから、異なる周波数の電波を割り当てる必要があるが、ある程度以上離れた基地局間では干渉の発生は僅少であることから、同一の周波数の電波を用いることもできる。従って、道路全体としては、有限個の周波数を用いることで干渉なく通信を行うことができる。
【００５１】
次に、図２に示す集中局１０と基地局２０−１，２０−２の詳細な構成例について説明する。
図３は、図２に示す集中局１０と基地局２０−１，２０−２の詳細な構成例を示すブロック図である。なお、基地局２０−１，２０−２は、同様の構成とされているので、この図では、これらを基地局２０として示してある。
【００５２】
この図に示すように、集中局１０は、データベース１０ａ、処理部１０ｂ、および、通信部１０ｃによって構成されている。
データベース１０ａは、道路５０上を走行している全ての車に関する種々の情報を格納しており、集中局１０はこの情報を参照することにより、各車を適宜制御する。
【００５３】
図４は、図３に示すデータベース１０ａに格納されている情報の一例を示す図である。この例では、各車に係る情報として、「ＩＤ」、「車両Ｎｏ．」、「製造Ｎｏ．」、「メーカ」、「大きさ」、「車々間無線」、および、「走行位置」を示す情報が格納されている。なお、この例では、ゾーンＺ１を走行中の車に関する情報を一例として示している。
【００５４】
ここで、「ＩＤ」は、道路５０上を走行している全ての車に割り当てられたユニークな番号である。
「車両Ｎｏ．」は、各車のナンバープレートに記載されている情報である。
【００５５】
「製造Ｎｏ．」は、各車が製造された時に付与された番号を示す情報である。
「メーカ」は、各車を製造したメーカを示す情報である。
「大きさ」は、各車の大きさを示す情報であり、各数字は、高さ×幅×長さを示している。
【００５６】
「車々間無線」は、自己が障害となって他の車にシャドーイングが発生した場合に、他の車との間で通信を行うための車々間用無線装置を有しているか否かを示す情報である。なお、かっこ内は、車々間無線の下りおよび上り方向の周波数を示している。
【００５７】
「走行位置」は、各車が現在走行している位置を示す情報である。この例では、走行ゾーン、走行レーン、および、ゾーン開始位置からの距離によって各車の位置が示されている。例えば、第１番目の項目「Ｚ１，２，５４」の場合では、走行ゾーンは“Ｚ１”、走行レーンは“２”（左側から第２番目のレーン）、および、ゾーン開始位置からの距離は“５４”メートルとなっている。
【００５８】
図３に戻って、処理部１０ｂは、基地局２０から供給された各ゾーンを走行中の車から送信されてきた情報を通信部１０ｃから受け取り、データベース１０ａに格納されている情報を適宜更新する。また、データベース１０ａに格納されている情報を参照して、各車の速度や舵角等を制御するための制御情報を生成するとともに、対象となる車が小型車である場合には、その近辺に走行している車が大型車である場合には、対象となる車がシャドーイングの被害を被ることが考えられるので、その小型車に対して車々間通信を行うように指示する指示情報を生成して送信する。
【００５９】
通信部１０ｃは、基地局２０との間で情報の授受を行う。
一方、基地局２０は、ＲＦ（Radio Frequency）送信回路２０ａ、ＲＦ受信回路２０ｂ、変復調部２０ｃ、処理部２０ｄ、および、通信部２０ｅによって構成されている。
【００６０】
ＲＦ送信回路２０ａは、集中局１０から供給され、変復調部２０ｃによって変調された情報を、道路５０に設置されているアンテナ２１を介して送信する。
ＲＦ受信回路２０ｂは、アンテナ２１によって捕捉された電波を受信し、変復調部２０ｃに供給する。
【００６１】
変復調部２０ｃは、ＲＦ受信回路２０ｂによって受信された電波を復調してもとの情報を得るとともに、通信部２０ｅ等から供給された情報を、所定の周波数によって変調し、ＲＦ送信回路２０ａを介して送信する。
【００６２】
処理部２０ｄは、変復調部２０ｃにおける変復調処理を制御するとともに、装置の各部を制御する。
通信部２０ｅは、変復調部２０ｃによって復調された情報を集中局１０に対して送信するとともに、集中局１０から送信された情報を変復調部２０ｃに対して供給する。
【００６３】
図５は、図２に示す基地局２０−１と、車３０，４０との間で送受信される電波に重畳されている情報の一例を示す図である。この図に示す例では、下り方向（基地局から車の方向）に対しては周波数ｆ１ｄが、また、上り方向（車から基地局の方向）に対しては周波数ｆ１ｕが割り当てられている。また、各方向の電波は、所定の時間間隔で分割されてスロット（Ａ，Ｂ，・・・）が形成され、各スロットがそれぞれの車に対して割り当てられる。各車は、自己に割り当てられたスロットを用いて基地局との間で情報を授受する。
【００６４】
図６は、図５に示すスロットの詳細な構成例を示す図である。この図において、スロットの両端に配置されているＲ７１，７６は、隣接するスロットとの隙間を埋めるためのガードタイムである。
【００６５】
ＰＲ７１は、プリアンブルであり、スロット情報の開始位置を示す。
ＵＷ７２は、ユニークワードであり、ＴＤＭＡの同期を取る場合に使用する部分である。
【００６６】
ＨＤ７３は、情報７４のヘッダーであり、基地局はこの情報を参照することにより、どの車から送信されてきた情報であるかを判定することができる。
情報７４は、下り方向では、車を制御するための制御情報や、路車間通信から車々間通信への切り替えを指示する指示情報その他が含まれている。また、上り方向では、車の走行位置、速度、および、舵角等の制御情報や、基地局に対する所定の情報（例えば、道路の混雑情報等）の送信要求等の情報が含まれている。
【００６７】
ＣＲＣ７５は、情報の誤りを検出するための検出符号（Cyclic Redundancy Check）である。
次に、図７は図２に示す車３０の構成例を示す図である。この図に示すように、車３０には、路車間用無線装置３１、路車間用アンテナ３２、車々間用無線装置３３、車々間用アンテナ３４、処理部３５、ＤＧＰＳ３６、駆動部３７、および、センサ３８を有している。
【００６８】
路車間用無線装置３１は、基地局から送信されてきた情報を復調してもとの情報を再生して処理部３５に供給するとともに、処理部３５から供給された情報を変調して基地局に送信する。また、基地局から送信されてきた情報を復調して得られた情報を車々間用無線装置３３に供給するとともに、車々間用無線装置３３から供給された情報を変調して基地局に対して送信する。
【００６９】
路車間用アンテナ３２は、基地局に対して電波を送信するとともに、基地局から送信されてきた電波を捕捉して路車間用無線装置３１に供給する。
車々間用無線装置３３は、路車間用無線装置３１によって受信された情報を、異なる周波数の電波に変換し、車々間用アンテナ３４を介して送信するとともに、シャドーイングの被害車から送信され、車々間用アンテナ３４によって捕捉された電波を復調してもとの情報を再生し、路車間用無線装置３１に供給する。
【００７０】
車々間用アンテナ３４は、車々間用無線装置３３から変調された情報を、後続車である車４０に対して送信するとともに、車４０から送信された情報を受信して車々間用無線装置３３に供給する。
【００７１】
処理部３５は、路車間用無線装置３１によって復調された基地局からの情報に基づいて駆動部３７を制御し、車３０の自動制御を行うとともに、ＤＧＰＳ３６やセンサ３８から入力される車の走行状況を示す情報を、路車間用無線装置３１に供給する。
【００７２】
ＤＧＰＳ３６は、図示せぬ衛星からの電波およびＦＭ放送局からの電波を参照することにより、現在の自車位置を検出し、処理部３５に供給する。
駆動部３７は、各種アクチュエータによって構成されており、例えば、アクセル、ハンドル、ブレーキ、および、トランスミッション等の制御を行う。
【００７３】
センサ３８は、速度センサ、舵角センサ、加速度センサ、および、タコメータ等によって構成されており、車３０の走行状態を示す情報を取得し、処理部３５に供給する。
【００７４】
図８は、図７に示す路車間用無線装置３１、車々間用無線装置３３、および、処理部３５の詳細な構成例を示す図である。
この図に示すように、路車間用無線装置３１は、自車情報処理部３１ａ、ＲＦ送信回路３１ｂ、ＲＦ受信回路３１ｃ、および、変復調部３１ｄによって構成されている。
【００７５】
ＲＦ送信回路３１ｂは、変復調部３１ｄによって変調された情報を路車間用アンテナ３２を介して送信する。
ＲＦ受信回路３１ｃは、路車間用アンテナ３２によって捕捉された電波を受信して変復調部３１ｄに供給する。
【００７６】
変復調部３１ｄは、ＲＦ受信回路３１ｃから供給された情報を復調してもとの情報を再生するとともに、自車情報処理部３１ａから供給された自車に関する情報を変調してＲＦ送信回路３１ｂに供給する。また、変復調部３１ｄは、車々間用無線装置３３から供給された他車に関する情報を変調してＲＦ送信回路３１ｂに供給するとともに、ＲＦ受信回路３１ｃによって受信された情報を復調して、車々間用無線装置３３に対して供給する。
【００７７】
自車情報処理部３１ａは、変復調部３１ｄによって復調された情報のうち、自車に関する情報のみを選択して処理部３５に供給するとともに、処理部３５から供給された情報を取得して一時的に格納した後、変復調部３１ｄに所定のタイミングで供給する。
【００７８】
一方、車々間用無線装置３３は、他車情報処理部３３ａ、ＲＦ送信回路３３ｂ、ＲＦ受信回路３３ｃ、および、変復調部３３ｄによって構成されている。
他車情報処理部３３ａは、ＲＦ受信回路３３ｃから供給され、変復調部３３ｄによって復調された車４０からの情報を一時的に格納して、タイミングを調節した後、路車間用無線装置３１に供給する。
【００７９】
ＲＦ送信回路３３ｂは、変復調部３３ｄによって変調された情報を、車々間用アンテナ３４を介して車４０に送信する。
ＲＦ受信回路３３ｃは、車々間用アンテナ３４によって捕捉された車４０からの電波を受信して変復調部３３ｄに供給する。
【００８０】
変復調部３３ｄは、変復調部３１ｄから供給された情報を、車々間用の周波数により変調し、ＲＦ送信回路３３ｂに供給する。また、ＲＦ受信回路３３ｃによって受信された電波を復調してもとの情報を再生し、変復調部３１ｄに供給する。なお、変復調部３１ｄと変復調部３３ｄとは、同期信号を授受することにより、相互に同期が図られているので、情報を適正なタイミングで授受することができる。
【００８１】
次に、図２に示す車４０の詳細な構成例について説明する。
図９は、車４０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、車４０は、路車間用無線装置４１、アンテナ４２、処理部４３、ＤＧＰＳ４４、駆動部４５、および、センサ４６を有している。
【００８２】
路車間用無線装置４１は、アンテナ４２を介して基地局との間で路車間通信により情報を授受するとともに、同じくアンテナ４２を介して車３０との間で車々間通信により情報を授受する。
【００８３】
アンテナ４２は、電波を媒介として、基地局または車３０との間で情報を授受する。
処理部４３は、路車間用無線装置４１によって受信された情報を参照して、駆動部４５を適宜制御することにより、車の走行状態を管理する。また、センサ４６およびＤＧＰＳ４４から供給された情報を、路車間用無線装置４１に対して供給する。
【００８４】
ＤＧＰＳ４４は、図示せぬ衛星からの電波およびＦＭ放送局からの電波を参照することにより、現在の自車位置を検出し、処理部４３に供給する。
駆動部４５は、各種アクチュエータによって構成されており、例えば、アクセル、ハンドル、ブレーキ、および、トランスミッション等の制御を行う。
【００８５】
センサ４６は、速度センサ、舵角センサ、加速度センサ、および、タコメータ等によって構成されており、車４０の走行状態を示す情報を取得し、処理部４３に供給する。
【００８６】
次に、図１０を参照して、図９に示す路車間用無線装置４１および処理部４３の詳細な構成について説明する。
図１０に示すように、路車間用無線装置４１は、自車情報処理部４１ａ、ＲＦ送信回路４１ｂ、ＲＦ受信回路４１ｃ、および、変復調部４１ｄによって構成されている。
【００８７】
自車情報処理部４１ａは、変復調部４１ｄによって復調されて得られた情報から、自車に係る情報のみを抽出して処理部４３に供給するとともに、処理部４３から供給された情報を一時的に格納した後、所定のタイミングで変復調部４１ｄに供給する。
【００８８】
ＲＦ送信回路４１ｂは、変復調部４１ｄにおいて変調された情報を、アンテナ４２を介して送信する。
ＲＦ受信回路４１ｃは、アンテナ４２によって捕捉された基地局または車３０からの電波を受信して変復調部４１ｄに供給する。
【００８９】
変復調部４１ｄは、ＲＦ受信回路４１ｃから供給された情報を復調してもとの情報を再生するとともに、自車情報処理部４１ａから供給された情報を変調してＲＦ送信回路４１ｂに供給する。
【００９０】
なお、路車間通信と車々間通信では電波の周波数が異なっているので、変復調部４１ｄは、自車情報処理部４１ａを介して供給される制御コマンドによって指定される周波数によって情報を変調または復調する処理を実行する。
【００９１】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
図１１は、以上の実施の形態の動作を説明するシグナルフローチャートである。なお、この図の例は、車３０および車４０がゾーンＺ１を走行中（基地局２０−１と通信中）に、車４０が車３０の影響によってシャドーイングを引き起こした場合に、車４０が自主的に路車間通信から車々間通信に変更する場合の動作を示している。
【００９２】
時刻ｔ０およびｔ１においては、車３０，４０のそれぞれが路車間通信によって基地局との間で独自に情報を授受している。
時刻ｔ２において車４０が基地局２０−１に対して送信した情報１は、基地局２０−１を介して集中局１０に到達し、そこで、該当する情報２が生成されて返送される（時刻ｔ３）。
【００９３】
情報２を受け取った基地局２０−１は、この情報２を車４０に対して送信する。しかしながら、時刻ｔ３において、車４０が車３０によって引き起こされたシャドーイングの影響下にあるとすると、この情報２は車４０には受信されないので、基地局２０−１は情報２を車４０に向けて繰り返し送信する。
【００９４】
そして、時刻ｔ４において、車４０の処理部４３は、情報１に対応する情報２を所定の期間以上受信することができないので、シャドーイングが発生していると判定し、変復調部４１ｄに対して所定の制御コマンドを発行することにより、変復調の周波数をｆ１からｆｘに変更させる。なお、本実施の形態は、ＴＤＭＡ−ＦＤＤであるので、基地局２０−１の下りおよび上り周波数はそれぞれｆ１ｄおよびｆ１ｕであり、また、車３０の下りおよび上り周波数はそれぞれｆｘｄおよびｆｘｕであるが、以下では説明を簡略化するために路車間および車々間の下りおよび上り周波数をまとめてｆ１およびｆｘと表すことにする。
【００９５】
時刻ｔ５において、周波数がｆ１からｆｘに変更され、情報１がアンテナ４２から再度送信されると、この情報１は前方を走行している車３０の車々間用アンテナ３４によって捕捉され、ＲＦ受信回路３３ｃを介して変復調部３３ｄにより復調される。
【００９６】
変復調部３３ｄによって復調された情報１は、変復調部３１ｄに供給され、そこで、周波数ｆ１によって変調され、車４０に割り当てられたスロットに該当するタイミングでＲＦ送信回路３１ｂを介して基地局２１−１に対して送信される。
【００９７】
車４０に割り当てられているスロットは、車々間用無線装置３３の受信のタイミングから割り出すことができるので、変復調部３１ｄはこの情報を参照して使用するスロットを特定することができる。
【００９８】
なお、伝送容量にはある程度の余裕をもって設計されていることから、車４０のスロットを使用する代わりに、車３０のスロットを利用して車４０からの情報を送信することも可能である。その場合には、集中局１０は、図６に示すＨＤ７３を参照することにより、送信元を特定することができる。
【００９９】
車３０から送信された情報１は、基地局２０−１によって受信されて集中局１０に供給される。集中局１０は、受信した情報１に対応する情報２を生成し、時刻ｔ６において、基地局２０−１を介して車３０に対して送信する。
【０１００】
車３０は、路車間用無線装置３１によって受信した情報２を、車々間用無線装置３３によって、周波数ｆｘの電波に変調し、車々間用アンテナ３４を介して車４０に対して送信する。
【０１０１】
車４０は、アンテナ４２によってこの電波を受信し、更に、路車間用無線装置４１によって復調してもとの情報２を得る。
それ以降は、同様の手順を踏むことにより、車４０は、車３０を介して基地局２０−１と通信を行うことができる。
【０１０２】
そして、所定の時間が経過するか、または、所定の回数だけ通信が繰り返されると、処理部４３は変復調部４１ｄに対して制御コマンドを発行して、周波数をｆｘからｆ１に変更させた後、定期確認情報を基地局２０−１に対して送信する（時刻ｔ７）。
【０１０３】
その結果、定期確認に対する定期確認応答が基地局２０−１から送信され、その受信に成功した場合（時刻ｔ８）には、路車間通信によって基地局２０−１との直接の通信が開始されることになる（時刻ｔ９）。
【０１０４】
一方、定期確認に対する定期確認応答の受信に失敗した場合（時刻ｔ７０）には、依然としてシャドーイングの状態にあるとみなして、車々間通信によって基地局２０−１と間接的に通信を継続することになる（ｔ８０）。
【０１０５】
図１２は、車４０が車３０を介して基地局２０−１と通信を行う場合の情報の伝送状況を示す図である。この図では、ＴＤＭＡの変復調のタイミングにずれを生じていない場合の例を示してある。即ち、基地局２０−１から送出された電波の車４０に該当するスロットＢに挿入された情報は、遅延無く車４０まで伝送されている。
【０１０６】
図１３は、図１２に示す場合と同様の場合において、ＴＤＭＡの変復調のタイミングが１フレームだけずれを生じた場合の例である。何らかの原因によって、所定のタイミングで情報が供給されなかった場合（例えば、変復調部３１ｄから変復調部３３ｄに対して所定のタイミングで情報が供給されなかった場合）には、目的とするスロットに対して情報を挿入することができなくなる。しかしながら、そのような場合には、他車情報処理部３３ａが１フレーム期間にわたってこの情報を保持し、次のフレームのスロットＢに対して情報を挿入する。
【０１０７】
従って、ＴＤＭＡの変復調のタイミングに同期して情報が供給されなかった場合においても、情報を確実に伝送することが可能となる。
なお、以上の例は、伝送方式がＴＤＭＡ−ＦＤＤの場合についての説明であるが、伝送方式がＴＤＭＡ−ＴＤＤの場合においても同様の処理によって情報を確実に伝送することができる。
【０１０８】
図１４は、伝送方式がＴＤＭＡ−ＴＤＤである場合において、車４０が車３０を介して基地局２０−１と通信を行う場合の情報の伝送状況を示す図である。この場合には、上り側と下り側が同一の周波数の電波を時分割で共用することになるので、１フレームには上り方向と下り方向の情報が含まれることになる。図１４の例は、ＴＤＭＡの変復調において情報が遅延なく供給されている場合であり、基地局２０−１から送出された電波の車４０に該当するスロットＢに挿入された情報は、遅延無く車４０まで伝送されている。
【０１０９】
図１５は、図１４に示す場合と同様の場合であって、ＴＤＭＡの変復調のタイミングが１フレームだけずれを生じた場合の例である。この図の例では、上りおよび下り方向の双方の情報の伝達が１フレームだけ遅延されている。なお、このような処理は、前述の場合と同様に、他車情報処理部３３ａによって実行される。
【０１１０】
従って、以上の実施の形態によれば、車４０が車３０によるシャドーイングの影響下にある場合においても、車３０を介して基地局２０−１と情報を確実に授受することが可能となる。
【０１１１】
次に、図１６を参照して、集中局１０が周波数の変更を指示する場合の動作について説明する。
図１２は、車３０および車４０がゾーンＺ１を走行中（基地局２０−１と通信中）であって、車４０が車３０の影響によってシャドーイングを引き起こした場合に、集中局１０が車４０に対して路車間通信から車々間通信に変更させる場合の動作を示している。
【０１１２】
時刻ｔ０およびｔ１においては、車３０，４０のそれぞれが路車間通信によって基地局２０−１との間で独自に情報を授受している。
時刻ｔ２では、車３０によって引き起こされるシャドーイングによって車４０から送信された情報１は、基地局２０−１によって受信できない状態となる。情報１に対応する情報が返送されないことから、車４０の路車間用無線装置４１は、情報１を送信する動作を繰り返す。
【０１１３】
集中局１０は、車４０との間の通信が途絶え、所定の時間が経過した場合（時刻ｔ３）には、車４０に対して車々間通信に切り替えるように指示する指示情報を発生し、基地局２０−１を介して車３０に向けて送信する。このとき、指示情報は、周波数ｆ１の電波の車４０のスロットに対して挿入される。
【０１１４】
指示情報を受信した車３０では、これを路車間用無線装置３１によって受信した後、車々間用無線装置３３によって周波数ｆｘの電波に変換した後、車々間用アンテナ３４を介して車４０に送信する。
【０１１５】
車４０の路車間用無線装置４１は、車々間通信用の電波（周波数ｆｘの電波）も定期的に受信しているので、指示情報を受信した場合には、通信周波数がｆ１からｆｘに変更されることになる。
【０１１６】
なお、車４０による周波数ｆｘの電波の受信は定期的にしか実行されないことから、基地局２０−１は、指示情報を確実に伝達するために所定の回数だけ繰り返して送信することが望ましい。
【０１１７】
指示情報を受信した車４０の処理部４３は、前述のように路車間用無線装置４１の通信周波数をｆ１からｆｘに変更した後、情報１を車３０に向けて再度送信する（時刻ｔ５）。
【０１１８】
この情報１を受信した車３０では、路車間用無線装置３１によって、周波数ｆ１の電波の車４０に割り当てられたスロットに対して情報１を挿入し、基地局２０−１に向けて送信する。
【０１１９】
基地局２０−１は、受信した情報１を集中局１０に対して供給する。集中局１０は、情報１に対応する情報２を生成し、基地局２０−１を介して車３０に向けて送信する（時刻ｔ６）。
【０１２０】
車３０は、周波数ｆ１の電波を周波数ｆｘの電波に変換し、車４０に対して送信する。
それ以降は、同様の手順を踏むことにより、車４０は、車３０を介して基地局２０−１と通信を行うことができる。
【０１２１】
そして、所定の時間が経過するか、または、所定の回数だけ通信が繰り返されると、処理部４３は変復調部４１ｄに対して制御コマンドを発行して、周波数をｆｘからｆ１に変更させた後、定期確認情報を基地局２０−１に対して送信する（時刻ｔ７）。
【０１２２】
その結果、定期確認に対する定期確認応答が基地局２０−１から送信され、その受信に成功した場合（時刻ｔ８）には、路車間通信によって基地局２０−１との直接の通信が開始されることになる（時刻ｔ９）。
【０１２３】
一方、定期確認に対する定期確認応答の受信に失敗した場合（時刻ｔ７０）には、依然としてシャドーイングの状態にあるとみなして、車々間通信によって基地局２０−１と間接的に通信を行うことになる（ｔ８０）。
【０１２４】
ところで、以上の実施の形態においては、基地局との間で通信が不通になった場合に、通信周波数の切り替え処理を実行するようにしたが、例えば、受信する電波の強度が所定の閾値を下回った場合や、受信した情報に含まれているエラーの発生回数が所定の閾値を上回った場合には、切り替え処理を実行するようにしてもよい。
【０１２５】
その場合、車々間通信に切り替える前に、次の基地局（図２の例では、基地局２０−２）からの電波が前述の条件を満足するか否かを判定し、満足する場合には基地局を切り替える処理を実行し、満足しない場合には車々間通信に切り替えるようにしてもよい。
【０１２６】
最後に、以上の実施の形態の各部において実行される処理の一例を図１７〜図２０を参照して説明する。
図１７は、図７に示す車３０が基地局から受信した情報を車々間用の周波数に変換して車４０に対して送信する処理の一例を説明するフローチャートである。なお、この処理は、車３０のエンジンが停止されている場合を除いて常に繰り返し実行されている。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
［Ｓ１］路車間用無線装置３１のＲＦ受信回路３１ｃは、基地局からの電波を受信する。
［Ｓ２］変復調部３１ｄは、ＲＦ受信回路３１ｃによって受信された電波を復調してもとの情報を再生する。
［Ｓ３］自車情報処理部３１ａは、復調された情報の中から、自己に係る情報を抽出し、処理部３５に対して供給する。
［Ｓ４］処理部３５は、自車情報処理部３１ａから供給された情報に対応する処理を施す。
【０１２７】
例えば、処理部３５は、基地局から送信されてきた制御情報に応じて、駆動部３７を制御し、車３０の走行状態を管理する。
［Ｓ５］変復調部３３ｄは、変復調部３１ｄによって復調された情報を、車々間通信用の周波数ｆｘによって変調する。
【０１２８】
なお、このとき、他車情報処理部３３ａは、変復調部３１ｄから供給された情報が適切なタイミングで変調されるように制御を行う。
［Ｓ６］ＲＦ送信回路３３ｂは、変復調部３３ｄによって変調された情報を、車々間用アンテナ３４を介して後方の車に向けて送信する。
【０１２９】
次に、図１８を参照して、図７に示す車３０が車４０から受信した情報を路車間用の周波数に変換して基地局に対して送信する処理の一例について説明する。なお、この処理も前述の場合と同様に、車３０のエンジンが停止されている場合を除いて常に繰り返し実行されている。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
［Ｓ２０］車々間用無線装置３３のＲＦ受信回路３３ｃは、後続車からの電波を受信する。
［Ｓ２１］変復調部３３ｄは、ＲＦ受信回路３３ｃによって受信された情報を復調してもとの情報を再生する。
［Ｓ２２］他車情報処理部３３ａは、変復調部３３ｄによって復調された情報が所定のタイミングで路車間用無線装置３１の変復調部３１ｄに供給されるように同期処理を行う。
【０１３０】
例えば、他車情報処理部３３ａは、変復調部３３ｄによって復調された情報を、１フレーム期間だけ遅延して変復調部３１ｄに供給する。
［Ｓ２３］自車情報処理部３１ａは、処理部３５から供給された情報を変復調部３１ｄに供給する。
［Ｓ２４］変復調部３１ｄは、変復調部３３ｄから供給された情報と、自車情報処理部３１ａから供給された情報とを、路車間通信用の周波数ｆ１の搬送波によって変調する。
［Ｓ２５］ＲＦ送信回路３１ｂは、変復調部３１ｄにおいて変調された情報を、路車間用アンテナ３２を介して基地局に対して送信する。
【０１３１】
以上、図１７および図１８に示す処理によれば、車３０は、基地局から送信されてきた情報を車々間用通信用の周波数ｆｘの電波に変換して後続車に向けて送信するとともに、後続車から送信された車々間通信用の周波数ｆｘの電波に後続車からの情報が含まれている場合にはこれを路車間通信用の周波数ｆ１の電波に変換して送信することができる。また、車３０自信も基地局からの情報に応じて、自己の走行状態を管理することが可能となる。
【０１３２】
次に、車４０において実行されている処理の一例について説明する。図１９は、車４０において通信相手を切り替える場合に実行される処理である。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
［Ｓ４０］処理部４３は、図示せぬメモリ等に格納されている情報を参照して、現在通信中の基地局を確認する。
［Ｓ４１］処理部４３は、現在通信中の基地局から指示情報を受信したか否かを判定し、受信した場合にはステップＳ４９に進み、それ以外の場合にはステップＳ４２に進む。
［Ｓ４２］処理部４３は、ＲＦ受信回路４１ｃによって受信された受信電界強度Ｘｃを取得する。
［Ｓ４３］処理部４３は、自車情報処理部４１ａによって抽出された自車に係る情報に含まれているエラーの発生回数Ｙｃを取得する。
［Ｓ４４］処理部４３は、受信電界強度Ｘｃが所定の閾値ｔｈ１を下回っているか、または、エラー発生回数Ｙｃが所定の閾値ｔｈ２を上回っている場合にはステップＳ４５に進み、それ以外の場合にはステップＳ４０に戻って同様の処理を繰り返す。
［Ｓ４５］処理部４３は、次の基地局の受信電界強度Ｘｎを取得する。
【０１３３】
なお、次の基地局の周波数を知る方法としては、例えば、基地局から送信されてくる情報に次の基地局（隣接する基地局）の周波数情報を付加しておき、この情報を参照するようにすればよい。
［Ｓ４６］処理部４３は、次の基地局から送信されてくる情報に含まれているエラーの発生回数Ｙｎを取得する。
【０１３４】
なお、次の基地局から送信されている情報に含まれているエラーの発生回数を取得する方法としては、次の基地局から送信されてくる情報を定期的に受信し、各情報におけるエラーの発生回数を用いるようにすればよい。
［Ｓ４７］処理部４３は、受信電界強度Ｘｎが所定の閾値ｔｈ１以上であり、かつ、エラー発生回数Ｙｎが所定の閾値ｔｈ２以下である場合にはステップＳ４８に進み、それ以外の場合にはステップＳ４９に進む。
［Ｓ４８］処理部４３は、現在の基地局から次の基地局へ通信先を変更する処理を実行する。
【０１３５】
例えば、車４０がゾーンＺ１からゾーンＺ２へ移動する場合には、基地局２０−１から基地局２０−２への変更処理が実行されることになる。
［Ｓ４９］処理部４３は、前方車からの受信電界強度Ｘｆを取得する。
［Ｓ５０］処理部４３は、前方車から送信されてくる情報に含まれているエラーの発生回数Ｙｆを取得する。
［Ｓ５１］処理部４３は、受信電界強度Ｘｆが所定の閾値ｔｈ１以上であり、かつ、エラー発生回数Ｙｆが所定の閾値ｔｈ２以下である場合にはステップＳ５３に進み、それ以外の場合にはステップＳ５２に進む。
［Ｓ５２］処理部４３は、規定のフレーム期間だけ待機した後、ステップＳ４０に戻って同様の処理を繰り返す。
［Ｓ５３］処理部４３は、変復調部４１ｄに対して制御コマンドを発行して通信周波数をｆｘに切り替え、車々間通信を開始する。
［Ｓ５４］処理部４３は、規定回数だけ通信が繰り返された場合にはステップＳ４０に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１３６】
以上の処理によれば、車４０は、現在通信中の基地局との間における通信状態が劣化した場合には、先ず、次の基地局の電波の状況をチェックし、良好である場合には基地局を変更する処理を行う。また、良好でない場合には、シャドーイングの発生が推定されるので、その場合には車々間通信に切り替える処理を実行する。従って、このような処理によれば、路車間通信または車々間通信の何れか一方により、基地局側との通信が確保されることから、必要な情報を確実に授受することが可能となる。
【０１３７】
次に、図２０を参照して、集中局１０で実行される処理の一例について説明する。このフローチャートは、対象となる車がゾーンの境界部以外を走行中である場合に通信状態が悪化したときには、シャドーイングの被害を受けていることが想定されるので、集中局１０が車々間通信に切り替えるように指示する指示情報を対象となる車に対して送信する処理の一例を示している。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。なお、この処理は基地局単位で実行される。以下では、基地局２０−１が処理の対象となっている場合を例に挙げて説明を行う。
［Ｓ６０］集中局１０の処理部１０ｂは、変数ｉに対して初期値“１”を設定する。
［Ｓ６１］処理部１０ｂは、基地局２０−１の管轄下にある第ｉ番目の車の受信電界強度Ｘｉを基地局２０−１から取得する。
［Ｓ６２］処理部１０ｂは、第ｉ番目の車から受信された情報に含まれているエラーの発生回数Ｙｉを取得する。
［Ｓ６３］処理部１０ｂは、受信電界強度Ｘｉが所定の閾値ｔｈ１を下回っているか、または、エラー発生回数Ｙｉが所定の閾値ｔｈ２を上回っている場合にはステップＳ６４に進み、それ以外の場合にはステップＳ６６に進む。
［Ｓ６４］処理部１０ｂは、データベース１０ａに格納されている第ｉ番目の車の走行位置情報（図４参照）を参照して、第ｉ番目の車がゾーンの境界部分を走行中であるか否かを判定し、境界部分を走行中である場合にはステップＳ６６に進み、それ以外の場合にはステップＳ６５に進む。
【０１３８】
例えば、車４０がゾーンＺ１の境界以外の部分（例えば、アンテナ２１−１の近辺）を走行中において、受信電界強度Ｘｉが所定の閾値ｔｈ１を下回るか、エラー発生回数Ｙｉが所定の閾値ｔｈ２を上回った場合には、シャドーイングの被害を受けていることが考えられるので、その場合にはステップＳ６５に進むことになる。
【０１３９】
なお、通信状態が良好でない場合において、ゾーンの境界部分を走行中である場合には、車４０が自ら基地局の切り替え処理を実行することから、その場合には集中局１０では処理を行わない。
［Ｓ６５］処理部１０ｂは、第ｉ番目の車に対して車々間通信に切り替えるように指示する指示情報を基地局２０−１を介して送信する。
［Ｓ６６］処理部１０ｂは、変数ｉの値を“１”だけインクリメントする。
［Ｓ６７］処理部１０ｂは、変数ｉの値が基地局２０−１の管轄下にある車両数を上回った場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ６１に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１４０】
以上の処理によれば、対象となる車がゾーンの境界以外の部分を走行中の場合であって、受信電界強度が所定の閾値を下回った場合か、または、受信した情報に含まれているエラーの発生回数が所定の閾値を上回った場合には、シャドーイングの被害を受けていると判定して、集中局１０が対象となる車に対して指示情報を送信するようにできるので、対象となる車では、図１９に示すステップＳ４１においてＹＥＳと判定されてステップＳ４９に進み、受信状態のチェックが行われた後に車々間通信に切り替えられることになる。
【０１４１】
従って、以上の処理によれば、シャドーイングが発生した場合には、基地局側または車側の何れかがこれを検知して車々間通信に切り替えることが可能となるので、システムの信頼性を向上させることが可能となる。
【０１４２】
なお、以上の実施の形態においては、通信状態の悪化からシャドーイングの発生を検出するようにしたが、集中局１０が有しているデータベース１０ａに格納されている情報を参照して、シャドーイングの発生を事前に予測して車側に通知するようにしてもよい。
【０１４３】
図２１は、そのような処理を可能とするフローチャートの一例である。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行されることになる。なお、この処理は基地局単位で実行される。以下では、基地局２０−１が処理の対象となっている場合を例に挙げて説明を行う。
［Ｓ８０］処理部１０ｂは、変数ｉに対して初期値“１”を設定する。
［Ｓ８１］処理部１０ｂは、第ｉ番目の車の走行位置情報をデータベース１０ａから取得する。
［Ｓ８２］処理部１０ｂは、取得した走行位置情報を参照して、第ｉ番目の車に隣接する大型車をデータベース１０ａから検索する。
【０１４４】
なお、大型車か否かの判断は、データベースに格納されている「車両Ｎｏ.」の地域を示すコードの直後の数字から判定することができる。例えば、図４に示すデータベースの第１番目の項目の場合では、「横浜」の直後に配置されている数字「１」によって、この車が大型車であることが分かる。なお、それ以外を例示すると、以下のようになる。
「０」・・・特殊車両
「２」・・・バス
「３」・・・大型普通車
「４」・・・貨物車
「５」・・・普通車
「７」・・・普通車
従って、前述の数字が「５」または「７」以外である場合には大型車両であると判定することができる。
［Ｓ８３］処理部１０ｂは、検索の結果、大型車が存在している場合にはステップＳ８４に進み、それ以外の場合にはステップＳ８６に進む。
［Ｓ８４］処理部１０ｂは、大型車が通信の障害になっているか否かを判定し、障害になっている場合にはステップＳ８５に進み、それ以外の場合にはステップＳ８６に進む。
【０１４５】
なお、大型車が通信の障害になっているか否かの判定は、第ｉ番目の車、大型車、基地局のアンテナの相対的な位置関係から行う。例えば、基地局のアンテナと大型車とを結んぶ直線の延長線上の近傍に第ｉ番目の車が走行している場合には大型車が通信の障害となっていると判定する。
［Ｓ８５］処理部１０ｂは、第ｉ番目の車に対して、車々間通信に切り替えるように指示する指示情報を送信する。
［Ｓ８６］処理部１０ｂは、変数ｉの値を“１”だけインクリメントする。
［Ｓ８７］処理部１０ｂは、変数ｉの値が、基地局２０−１が管轄している車の車両数を上回っている場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ８１に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１４６】
以上の処理によれば、シャドーイングが発生することが予測される車に対して指示情報を送り、シャドーイングの発生前に車々間通信に切り替えることが可能となるので、車々間通信への切り替えを迅速に行うことによりシステムの信頼度を更に向上させることが可能となる。
【０１４７】
以上に示したように、本実施の形態では、シャドーイングが発生した場合には、路車間通信を車々間通信に切り替えるようにしたので、システムの信頼性を高めることが可能となる。
【０１４８】
なお、以上の実施の形態においては、路車間通信および車々間通信をＴＤＭＡ−ＦＤＤ方式に基づいて実行するようにしたが、本発明はこのような場合にのみ限定されるものではない。例えば、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式やＣＤＭＡ方式を採用することも可能である。
【０１４９】
また、以上の実施の形態では、路車間通信と車々間通信がそれぞれ異なる周波数となるように設定したが、これらは互いに干渉しなければよいので、例えば、路車間通信を電波を用いて行い、車々間通信を光（例えば、赤外線）を用いて行うようにしてもよい。
【０１５０】
更に、以上の実施の形態では、本発明をＡＨＳに適用した場合について説明したが、本発明は、ＡＨＳのみに限定されるものではないことは言うまでもなく、例えば、列車間の通信その他に適用することも可能である。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、固定局と第１および第２の移動体の間で情報を授受する移動体通信システムにおいて、第１の移動体は、固定局との間で情報を送受信する第１の送受信手段と、第１の送受信手段と第２の移動体との間において、第１の送受信手段の伝送方式とは相互に干渉しない所定の伝送方式によって情報を中継する中継手段と、を有し、第２の移動体は、固定局との間で情報を送受信する第２の送受信手段と、第１の移動体の中継手段との間で情報を授受する第３の送受信手段と、第２の送受信手段により、固定局との間で情報の送受信が困難になった場合には、これを検出する検出手段と、検出手段によって第２の送受信手段による情報の送受信が困難になったことが検出された場合には第３の送受信手段を選択し、それ以外の場合には第２の送受信手段を選択して情報を送受信させる制御を行う制御手段と、を有するようにしたので、シャドーイングが発生した場合においても情報を確実に授受することが可能となる。
【０１５２】
また、移動体通信システムを構成する固定局において、データベースを活用した処理により、シャドーイングが事前に予測できるので、シャドーイングによって情報の授受が不能になることを未然に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明する原理図である。
【図２】本発明の実施の形態の概要を説明するブロック図である。
【図３】図１に示す集中局と基地局の構成例を示す図である。
【図４】図１に示すデータベースに格納されている情報の一例を示す図である。
【図５】基地局と車３０、車３０と車４０の間でやり取りされる電波を構成するスロットの一例を示す図である。
【図６】図５に示すスロットの詳細な構成例を示す図である。
【図７】図２に示す車３０の詳細な構成例を示す図である。
【図８】図７に示す路車間用無線装置、処理部、車々間用無線装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図９】図２に示す車４０の詳細な構成例を示す図である。
【図１０】図９に示す路車間用無線装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１１】車４０が自主的に路車間通信から車々間通信に切り替える場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】ＴＤＭＡ−ＦＤＤ方式によって遅延無しに情報が授受される場合の一例を示す図である。
【図１３】ＴＤＭＡ−ＦＤＤ方式によって１フレーム分だけ遅延を有して情報が授受される場合の一例を示す図である。
【図１４】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式によって遅延無しに情報が授受される場合の一例を示す図である。
【図１５】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式によって１フレーム分だけ遅延を有して情報が授受される場合の一例を示す図である。
【図１６】車４０が集中局からの通知により路車間通信から車々間通信に切り替える場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１７】図２に示す車３０が、基地局から送信されてきた情報を車４０に対して送信する処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１８】図２に示す車３０が、車４０から送信されてきた情報を基地局に対して送信する処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】図２に示す車４０において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図２０】図２に示す集中局において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図２１】図２に示す集中局において実行される他の処理の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  固定局
１ａ  第４の送受信手段
１ｂ  指示情報送信手段
１ｃ  アンテナ
２  第１の移動体
２ａ  アンテナ
２ｂ  第１の送受信手段
２ｃ  中継手段
２ｄ  アンテナ
３  第２の移動体
３ａ  アンテナ
３ｂ  アンテナ
３ｃ  第２の送受信手段
３ｄ  第３の送受信手段
３ｅ  検出手段
３ｆ  制御手段
１０  集中局
１０ａ  データベース
１０ｂ  処理部
１０ｃ  通信部
２０  基地局
２０ａ  ＲＦ送信回路
２０ｂ  ＲＦ受信回路
２０ｃ  変復調部
２０ｄ  処理部
２０ｅ  通信部
３０  車
３１  路車間用無線装置
３２  路車間用アンテナ
３３  車々間用無線装置
３４  車々間用アンテナ
３５  処理部
３６  ＤＧＰＳ
３７  駆動部
３８  センサ
４０  車
４１  路車間用無線装置
４２  アンテナ
４３  処理部
４４  ＤＧＰＳ
４５  駆動部
４６  センサ
【図１】
0003824444.tif 000002
【図２】
0003824444.tif 000003
【図３】
0003824444.tif 000004
【図４】
0003824444.tif 000005
【図５】
0003824444.tif 000006
【図６】
0003824444.tif 000007
【図７】
0003824444.tif 000008
【図８】
0003824444.tif 000009
【図９】
0003824444.tif 000010
【図１０】
0003824444.tif 000011
【図１１】
0003824444.tif 000012
【図１２】
0003824444.tif 000013
【図１３】
0003824444.tif 000014
【図１４】
0003824444.tif 000015
【図１５】
0003824444.tif 000016
【図１６】
0003824444.tif 000017
【図１７】
0003824444.tif 000018
【図１８】
0003824444.tif 000019
【図１９】
0003824444.tif 000020
【図２０】
0003824444.tif 000021
【図２１】
0003824444.tif 000022