ナビゲーション装置
【課題】車車間通信においてパケット信号の衝突確率を低減したい。
【解決手段】位置情報取得部２０は、対象物の存在位置を取得する。記憶部２２は、地図データ５０、付加情報５２を記憶する。付加情報５２は、複数のエリアのそれぞれが設定された位置に関するエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とを含む。エリア決定部５８は、エリア情報を参照しながら、存在位置が含まれるエリアを特定する。タイミング決定部６０は、タイミング情報を参照しながら、特定したエリアに対して、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定する。無線通信部３０は、特定したタイミングおよび期間にて、信号を送信する。
【解決手段】位置情報取得部２０は、対象物の存在位置を取得する。記憶部２２は、地図データ５０、付加情報５２を記憶する。付加情報５２は、複数のエリアのそれぞれが設定された位置に関するエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とを含む。エリア決定部５８は、エリア情報を参照しながら、存在位置が含まれるエリアを特定する。タイミング決定部６０は、タイミング情報を参照しながら、特定したエリアに対して、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定する。無線通信部３０は、特定したタイミングおよび期間にて、信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション技術に関し、特に通信機能が備えられたナビゲーション装置に関する。
【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）。
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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、端末装置間の距離や電波を減衰させる障害物の影響などによって、互いの無線信号が到達しない状況、つまりキャリア・センスが機能しない状況が発生する。
【０００４】
このような状況は、「隠れ端末」問題とも呼ばれる。一方、このようなＣＳＭＡ／ＣＡを車車間通信に適用した場合、交差点において、建物等の存在によって隠れ端末問題が発生する。さらに、交差点では、車両の数が増加しやすくなるので、隠れ端末問題によるパケット信号の衝突頻度が高くなる。その結果、パケット信号の再送が多発し、情報の転送能力、つまりスループットの低下につながる。
【０００５】
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、車車間通信においてパケット信号の衝突確率を低減させ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のナビゲーション装置は、対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、位置情報取得部において取得した存在位置が含まれる地図データを記憶する記憶部と、記憶部において記憶した地図データ上に、位置情報取得部において取得した存在位置を対応づける処理部とを備える。記憶部において記憶した地図データには、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれに対する設定位置を特定するためのエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に無線装置から信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とが付加されている。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明によれば、車車間通信においてパケット信号の衝突確率を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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、車両に搭載されたナビゲーション装置に関する。ナビゲーション装置は、地図データを記憶しており、運転者からの要求に応じて目的地までの経路を導出するとともに、導出した経路が重ねられた地図データをモニタに表示する。また、ナビゲーション装置は、無線通信機能を有しており、車車間通信を実行する。例えば、ナビゲーション装置は、車両に搭載された撮像装置にて生成した画像を他の車両へ送信するとともに、他の装置からの画像を受信し、これをモニタに表示する。ここで、無線通信は前述のＣＳＭＡ／ＣＡを使用しており、特に交差点等において隠れ端末問題が発生しやすくなる。そのため、車車間通信におけるパケット信号の衝突確率を低減させるために、本実施例に係るナビゲーション装置は、次の処理を実行する。
【００１０】
ナビゲーション装置において記憶される地図データには、付加情報が含まれている。例えば、付加情報には、各交差点での車線がエリアとして示されている。ふたつの道路が交差する交差点において、４つのエリアが含まれている。さらに、所定の周期（以下、「フレーム」という）を分割した周期のそれぞれ（以下、「スロット」という）とエリアとを対応づけた情報（以下、「タイミング情報」という）も付加情報に含まれている。ここで、タイミング情報は、周期内のスロットをエリアに割り当てる順番、各スロットの期間を含む。ナビゲーション装置は、ＧＰＳによって現在の存在位置を取得するとともに、進行方向も取得し、付加情報を参照しながら現在のエリアを特定する。
【００１１】
また、ナビゲーション装置は、特定したエリアに対応したスロットの開始タイミングおよびスロットの期間を取得する。さらに、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号に同期するように、フレームを生成する。生成したフレームに、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を反映させることによって、ナビゲーション装置は、自らに割り当てられたスロットを決定する。ナビゲーション装置は、決定したスロットにおいて、ＣＳＭＡ／ＣＡを使用しながら、パケット信号を送信する。一方、ナビゲーション装置は、決定したスロットに関係なく、他の車両から送信されたパケット信号を受信する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る道路状況を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。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。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１０ａ、第２車両１０ｂ、第３車両１０ｃが、左から右へ向かって進んでおり、第４車両１０ｄ、第５車両１０ｅが、右から左へ向かって進んでいる。また、第６車両１０ｆ、第７車両１０ｇ、第８車両１０ｈが、下から上へ向かって進んでおり、第９車両１０ｉ、第１０車両１０ｊ、第１１車両１０ｋが、上から下へ向かって進んでいる。
【００１３】
複数の車両１０のそれぞれは、図示しない無線通信機能と撮像機能とを備えている。例えば、各車両１０は、交差点付近の画像を撮像し、無線通信にて他の車両１０と交換する。その結果、運転手は、他の車両１０において撮像された画像を確認することによって、交差点付近の道路の状態を確認できる。ここで、無線通信システムは、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡに対応する。なお、車両１０間において交換される情報は、画像に限定されないが、説明を容易にするために、以下では、画像の交換について説明する。
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置１００の構成を示す。ナビゲーション装置１００は、位置情報取得部２０、記憶部２２、特定部２４、同期部２６、通信制御部２８、無線通信部３０、アンテナ３２、処理部３４、ＩＦ部３６、操作部３８、撮像部４０、モニタ４２、スピーカ４４、装置制御部４６、画像処理部４８を含む。また、記憶部２２は、地図データ５０、付加情報５２を含み、特定部２４は、エリア決定部５８、タイミング決定部６０を含み、処理部３４は、ルート探索部５４、合成部５６を含む。
【００１５】
位置情報取得部２０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１０、つまりナビゲーション装置１００が搭載された車両１０の存在位置を取得する。また、進行方向、移動速度も検出される。なお、位置情報取得部２０は、ＧＰＳ衛星からの受信信号をもとに、１ｓｅｃ周期のクロック信号を検出する。クロック信号は、１ｓｅｃ周期のタイミングを通知するための信号である。なお、クロック信号の検出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。記憶部２２は、電子情報としての地図データ５０を記憶する記憶媒体である。ここで、地図データ５０は、位置情報取得部２０において取得した存在位置が含まれるように規定されている。
【００１６】
地図データ５０は、ベクトル形式のデータにて形成されており、ベクトル形式のデータでは、道路網表現上の結節点が「ノード」として規定され、道路網表現上のノードとノードとを連結する線分、つまり道路が「リンク」として規定されている。その際、例えば、ノードが緯度、経度と対応づけられている。また、リンク内の特定の区間や位置の属性が「リンク内属性」として規定されている。属性として、例えば、踏切のデータ等が含まれる。さらに、リンク内属性は、ノードを特定するための識別番号（以下、「ノードＩＤ」という）や、車線に関する情報、例えば、車線を特定するための識別番号（以下、「車線ＩＤ」という）を含む。ここでは、道路が向かう方向ごとに車線番号が含まれる。そのため、一方通行の道路には、ひとつの車線番号が付与されているが、双方向に通行が許可されている道路には、ふたつの車線番号が付与されている。
【００１７】
また、記憶部２２は、地図データ５０に付加されるように付加情報５２を記憶する。付加情報５２は、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せにて特定されるエリア情報と、各エリアにおいてフレーム内に無線通信部３０から信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間に関するタイミング情報とを含む。なお、エリア情報は、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれが設定された位置を特定するための情報ともいえる。
【００１８】
図３は、記憶部２２に記憶された付加情報５２のデータ構造を示す。付加情報５２には、ノードＩＤ欄２００、分割数欄２０２、インターバル欄２０４、第１スロット欄２０６、第２スロット欄２０８、第３スロット欄２１０、第４スロット欄２１２、第Ｎスロット欄２１４が含まれる。ノードＩＤ欄２００では、ノードＩＤが示されており、各ノードＩＤが交差点に相当する。分割数欄２０２は、各交差点に含まれる車線の数に相当し、これは、各ノードＩＤに含まれる車線ＩＤの数ともいえる。インターバル欄２０４については後述する。第１スロット欄２０６から第Ｎスロット欄２１４は、各スロットに関する情報である。各ノードにおいて使用されるスロットの数は、分割数欄２０２での分割数と同一である。
【００１９】
例えば、分割数欄２０２での分割数が「４」であれば、第１スロットから第４スロットまでが使用される。また、ひとつのフレーム内において、第１スロットから第Ｎスロットの順にスロットが配置される。つまり、スロットの番号が小さいほど、フレーム内の前方に配置される。第１スロット欄２０６から第Ｎスロット欄２１４のそれぞれには、車線ＩＤと配分が含まれている。車線ＩＤとノードＩＤとの組合せが、前述のエリア情報であり、これらをもとに、割り当てられるスロットが特定される。また、配分は、ひとつのフレーム内においてスロットが占有する割合を示す。例えば、配分が「２５％」であれば、ひとつのフレームの２５％がスロットの占有期間に相当する。
【００２０】
図４は、車線ＩＤの概要を示す。図４は、図１と同様に示される。ここで、第１車線１１０は、左から右へ向かう車線であり、第２車線１１２は、右から左へ向かう車線であり、第３車線１１４は、下から上へ向かう車線であり、第４車線１１６は、上から下へ向かう車線である。また、第１車線１１０から第４車線１１６が、図３の車線ＩＤのそれぞれに相当する。このように、各車線は、交差点をまたぐように規定されている。
【００２１】
図５は、スロットの概要を示す。図示のごとく、ひとつのフレームが、１００ｍｓｅｃの期間にわたって規定されている。また、フレームは繰り返し配置される。ここでは、ひとつのフレームに４つのスロットが含まれ、かつ各スロットの期間が２５ｍｓｅｃ、つまりフレーム中の２５％の期間を占有している場合を想定する。ひとつのフレームの先頭に、第１スロットが配置され、これに続いて第２スロットが配置される。さらに、ひとつのフレームの最後に、第４スロットが配置されている。また、各スロットの最後の部分に「５ｍｓｅｃ」のインターバルが配置されている。インターバルは、信号を送信しない期間であり、ガードタイムに相当する。インターバルの期間は、各スロットにおいて共通であり、その値は、図４のインターバル欄２０４に示されている。インターバル欄２０４の単位は、ｍｓｅｃである。図２に戻る。
【００２２】
操作部３８は、運転者からの指示を受けつけるインターフェイスであり、ボタン等によって構成されている。操作部３８は、例えば、ナビゲーション機能の起動、ルート探索等の指示（以下、「ナビゲーション機能に関する指示」ともいう）を運転者から受けつける。操作部３８は、受けつけた指示をＩＦ部３６に出力する。撮像部４０は、図示しない車両１０の前方や後方に設置され、画像を撮像する。ここでは、車両１０の前方に設置されているものとする。また、撮像部４０は、撮像した画像をデジタル信号に変換した後にＩＦ部３６へ出力する。以下では、デジタル信号に変換された画像あるいは画像そのものを区別せずに「画像」という。
【００２３】
モニタ４２は、ＩＦ部３６からの入力に応じて運転者に通知すべき所定の情報を表示する。ナビゲーション機能が実行されている場合に、モニタ４２は、記憶部２２に記憶された地図データ５０を表示する。また、モニタ４２は、運転者が操作部３８に入力すべき指示を促すための画像も表示する。このような表示に関しては、公知の技術であるので、説明を省略する。また、モニタ４２は、後述のごとく、ナビゲーション装置１００が、他の車両に搭載されたナビゲーション装置１００からの画像を受けつけた場合に、画像を表示する。スピーカ４４は、ＩＦ部３６からの入力に応じて運転者に通知すべき音声を出力する。
【００２４】
ＩＦ部３６は、操作部３８、撮像部４０、モニタ４２、スピーカ４４に対するデータの入出力を制御する。ＩＦ部３６は、ナビゲーション機能に関する指示を操作部３８から受けつけ、受けつけた指示を処理部３４へ出力する。また、ＩＦ部３６は、指示に対する応答を処理部３４から受けつけ、モニタ４２、スピーカ４４へ出力する。さらに、ＩＦ部３６は、撮像部４０から画像を受けつけ、画像処理部４８を介して、受けつけた画像を無線通信部３０へ出力するとともに、画像処理部４８を介して、無線通信部３０から画像を受けつけ、受けつけた画像をモニタ４２へ出力する。
【００２５】
処理部３４は、ＩＦ部３６を介して操作部３８からの指示を受けつけ、受けつけた指示に応じて、ナビゲーション機能を実行する。ルート探索部５４は、位置情報取得部２０によって検出された車両１０の存在位置を受けつけるとともに、ＩＦ部３６を介して操作部３８から目的地の指示を受けつける。ルート探索部５４は、記憶部２２に記憶された地図データ５０を読み出し、地図データ５０を参照しながら、現在地から目的地への経路を検索する。その際、ルート探索部５４は、記憶部２２において記憶した地図データ５０上に、位置情報取得部２０において取得した存在位置を対応づける。また、経路の検索には、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。ルート探索部５４は、検索結果を合成部５６へ出力する。
【００２６】
合成部５６は、地図データ５０と検索結果を合成する。つまり、合成部５６は、地図データ５０上に経路を重ねることによって、経路が重ねられた地図データ５０（以下、「地図データ５０」という）を生成する。合成部５６は、生成した地図データ５０をＩＦ部３６へ出力し、ＩＦ部３６は、地図データ５０をモニタ４２へ出力する。モニタ４２は、地図データ５０を表示する。一方、ルート探索部５４は、ＩＦ部３６を介して、検索結果をスピーカ４４へ出力し、検索結果を音声としてスピーカ４４に出力させる。
【００２７】
エリア決定部５８は、位置情報取得部２０から存在位置および進行方向を受けつけるとともに、記憶部２２から地図データ５０および付加情報５２を受けつける。エリア決定部５８は、地図データ５０および付加情報５２に含まれたエリア情報を参照しながら、存在位置が含まれるエリアを特定する。具体的に説明すると、エリア決定部５８は、存在位置および進行方向から緯度、経度（以下、「予想値」という）を導出する。ここで、予想値は、所定の範囲を有するように規定されていてもよい。また、地図データ５０において、ノードＩＤと緯度、経度とが対応づけられているので、エリア決定部５８は、予想値に最も近い緯度、経度のノードを選択する。
【００２８】
エリア決定部５８は、選択したノードに対するノードＩＤを特定する。その結果、エリア決定部５８は、図３のノードＩＤ欄２００の中からひとつのノードＩＤを選択する。つまり、エリア決定部５８は、存在位置および進行方向をもとに、図３のノードＩＤ欄２００の中から最近接のノードＩＤを選択する。これに続いて、エリア決定部５８は、選択したノードＩＤに対応した複数の車線ＩＤのうち、進行方向に対応した車線ＩＤを選択する。その結果、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せが選択される。エリア決定部５８は、選択した組合せをタイミング決定部６０へ出力する。
【００２９】
タイミング決定部６０は、エリア決定部５８から受けつけた組合せをもとに、付加情報５２に含まれたタイミング情報を参照しながら、使用可能なスロットの開始タイミングおよび期間を特定する。つまり、タイミング決定部６０は、組合せに含まれたノードＩＤと車線ＩＤをもとに、スロットを特定する。例えば、図３において、ノードＩＤが「Ａ」であり、車線ＩＤが「３」である場合、タイミング決定部６０は、第３スロットを特定するとともに、第３スロットの配分２５％を特定する。タイミング決定部６０は、特定した値を一旦記憶してもよい。また、タイミング決定部６０は、特定したスロットよりも前に配置されるスロットの配分を積算することによって、第３スロットの開始タイミングを導出する。
【００３０】
前述の例では、第１スロットおよび第２スロットの配分がともに２５％であるので、積算結果は５０％になる。そのため、１００ｍｓｅｃのフレームのうち、先頭から５０ｍｓｅｃのタイミングが第３スロットの開始タイミングになる。次に、タイミング決定部６０は、特定したスロットの配分より、当該スロットの期間を導出する。前述の例では、第３スロットの配分が２５％であるので、１００ｍｓｅｃのフレームのうち、２５ｍｓｅｃが第３スロットの期間になる。さらに、タイミング決定部６０は、インターバルも設定する。タイミング決定部６０は、スロットの開始タイミングおよび期間を通信制御部２８へ出力する。
【００３１】
同期部２６は、位置情報取得部２０からクロック信号を受けつける。前述のごとく、クロック信号は、１ｓｅｃ周期のタイミングを通知するための信号であるので、同期部２６は、クロック信号を１０分割することによって、１００ｍｓｅｃ周期のタイミングを生成する。１００ｍｓｅｃの先頭タイミング（以下、単に「先頭タイミング」という）が、前述のフレームの先頭タイミングに相当する。同期部２６は、先頭タイミングを通信制御部２８へ出力する。
【００３２】
通信制御部２８は、同期部２６からの先頭タイミングをもとに、連続したフレームを生成する。また、タイミング決定部６０からのスロットの開始タイミングおよび期間をフレーム上に反映させることによって、ナビゲーション装置１００が割り当てられたスロットを生成する。通信制御部２８は、無線通信部３０に対して、信号を送信可能な期間として、生成したスロットを指示する。
【００３３】
無線通信部３０は、ＣＳＭＡ／ＣＡが使用される通信システムに対応した無線通信機能を実行する。ここで、無線通信部３０は、通信制御部２８から指示されたスロットにおいて、ＣＳＭＡ／ＣＡによる信号の送信を実行する。以下では、無線通信部３０における送信処理をまず説明する。無線通信部３０は、画像処理部４８を介して、ＩＦ部３６から画像を受けつけると、画像をパケット信号に含ませる。画像のサイズがパケット信号のサイズよりも大きい場合、無線通信部３０は、画像を複数に分割することによって、複数のパケット信号を生成する。また、無線通信部３０は、通信制御部２８から、送信可能なスロットに関する指示を受けつけると、当該スロットの期間においてキャリアセンスを実行して送信可能であれば、パケット信号をアンテナ３２から送信する。その際、パケット信号には、変調等がなされているが、ここでは説明を省略する。
【００３４】
次に、無線通信部３０における受信処理を説明する。無線通信部３０は、アンテナ３２を介してパケット信号を受信する。パケット信号は、送信可能なスロットに関係なく、パケット信号を受信する。無線通信部３０は、パケット信号を復調し、復調したパケット信号の中から画像を抽出する。当該画像は、図示しない他の車両１０に装備されたナビゲーション装置１００にて撮像された画像である。無線通信部３０は、画像処理部４８を介して、画像をＩＦ部３６へ出力する。
【００３５】
画像処理部４８は、無線通信部３０において通信に使用される画像に対して、所定の処理を実行する。送信処理において、画像処理部４８は、画像の符号化を実行する。また、受信処理において、画像処理部４８は、画像の復号および画像の描画を実行する。これら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。装置制御部４６は、ナビゲーション装置１００全体のタイミングを制御する。
【００３６】
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。
【００３７】
以上の構成によるナビゲーション装置１００の動作を説明する。図６は、ナビゲーション装置１００によるスロットの番号、割当配分の取得手順を示すフローチャートである。位置情報取得部２０は、現在位置、進行方向を取得する（Ｓ１０）。エリア決定部５８は、ノードＩＤ、車線ＩＤを取得する（Ｓ１２）。ノードＩＤ、車線ＩＤに変更があれば（Ｓ１４のＮ）、タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を取得する（Ｓ１６）。タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を記憶する（Ｓ１８）。一方、ノードＩＤ、車線ＩＤに変更がなければ（Ｓ１４のＹ）、処理は終了される。
【００３８】
図７は、ナビゲーション装置１００によるデータの送信手順を示すフローチャートである。タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を読み出す（Ｓ３０）。タイミング決定部６０は、送信開始時刻を導出する（Ｓ３２）とともに、送信許可期間を導出する（Ｓ３４）。現在送信可能でなければ（Ｓ３６のＮ）、無線通信部３０は待機する。一方、現在送信可能であれば（Ｓ３６のＹ）、無線通信部３０はデータを送信する（Ｓ３８）。
【００３９】
次に、変形例を説明する。実施例では、存在するエリアに応じてスロットが割り当てられている。また、各スロットの期間は予め定められてる。一方、道路に存在する車両１０の数は、一日のうちにおいても変動する。その際、車両１０が多く存在する車線と、車両１０が少ない車線とが、時間とともに入れかわる。変形例は、このような変動を考慮する。変形例に係るナビゲーション装置１００は、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応し、渋滞しているエリア、車線に関する情報（以下、「渋滞情報」という）を取得する。ナビゲーション装置１００は、渋滞情報をもとに付加情報５２に含まれた配分を変更する。
【００４０】
変形例に係るナビゲーション装置１００は、実施例と同様のタイプである。そのため、ここでは、異なる点を主に説明する。位置情報取得部２０は、前述の機能に加えてＶＩＣＳ機能を備える。ＶＩＣＳとは、ＦＭ多重放送や道路上の発信機から受信した渋滞情報を図形・文字で表示するシステムである。渋滞情報は、図示しないＶＩＣＳセンタで編集・処理されている。また、このような渋滞情報は、記憶部２２において記憶した地図データ５０に設定されたエリアに対する渋滞情報といえる。位置情報取得部２０は、渋滞情報を特定部２４へ出力する。
【００４１】
タイミング決定部６０は、位置情報取得部２０から渋滞情報を受けつけ、受けつけた渋滞情報をもとに、付加情報５２の配分を修正する。ここでは、渋滞した車線ＩＤに対する配分を所定の値だけ増加させ、渋滞していないＩＤに対する配分を所定の値だけ減少させる。ここで、所定の値は、予め定められていてもよいし、渋滞の程度に応じて変更してもよい。後者の場合、渋滞の程度が大きくなると、所定の値も大きくなる。例えば、所定の値が１０％と予め定められており、図３において、ノードＩＤ「Ａ」および車線ＩＤ「３」が渋滞している場合、タイミング決定部６０は、当該車線ＩＤ「３」に対する配分を３５％に増加させる。また、車線ＩＤ「４」が渋滞していなければ、タイミング決定部６０は、当該車線ＩＤ「４」に対する配分を１５％へ減少させる。
【００４２】
その結果、第３スロットの期間が３５ｍｓｅｃとなり、第４スロットの期間が１５ｍｓｅｃとなるように、スロットの期間が変更される。一方、第４スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から８５ｍｓｅｃとなるように、スロットの開始タイミングが変更される。これに続く、タイミング決定部６０、通信制御部２８、無線通信部３０の処理は、前述の通りである。なお、タイミング決定部６０は、以上の変更を付加情報５２に反映させてもよい。一方、タイミング決定部６０は、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、これらを元に戻す。なお、タイミング決定部６０は、渋滞情報をもとに、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を元に戻してもよい。
【００４３】
図８は、本発明の変形例に係るナビゲーション装置１００における送信開始時刻、送信許可期間の変更手順を示すフローチャートである。位置情報取得部２０は、渋滞情報を取得する（Ｓ５０）。現在のノードＩＤに渋滞している車線ＩＤがあれば（Ｓ５２のＹ）、タイミング決定部６０は、各車線ＩＤに対する送信開始時刻、送信許可期間を変更する（Ｓ５４）。現在のノードＩＤに渋滞している車線ＩＤがなければ（Ｓ５２のＮ）、処理は終了される。
【００４４】
図９は、本発明の変形例に係るナビゲーション装置１００において変更した送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す手順を示すフローチャートである。タイミング決定部６０は、送信開始時刻、送信許可期間を変更してから一定期間経過したことを認識する（Ｓ７０）。渋滞が継続していなければ（Ｓ７２のＮ）、タイミング決定部６０は、送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す（Ｓ７４）。一方、渋滞が継続していれば（Ｓ７２のＹ）、ステップ７４がスキップされて、処理は終了される。
【００４５】
本発明の実施例によれば、地図データに、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せと、各組合せにおいてフレーム内に信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間に関する情報とが付加されているので、当該情報を車車間通信でのパケット信号に使用させることができる。また、取得した存在位置をもとに、信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間を特定し、特定したスロットにてＣＳＭＡ／ＣＡを実行するので、ある程度近接したナビゲーション装置間でＣＳＭＡ／ＣＡを実行できる。また、ある程度近接したナビゲーション装置間でＣＳＭＡ／ＣＡが実行されるので、隠れ端末の存在確率を低減できる。また、隠れ端末の存在確率が低減されるので、隠れ端末問題の発生を低減できる。また、隠れ端末問題の発生が低減されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。また、パケット信号の衝突確率が低減されるので、伝送効率を向上できる。
【００４６】
また、渋滞情報に応じて割当配分を変更するので、ナビゲーション装置の数が増大しても、スロットの期間も増大できる。また、ナビゲーション装置の数が増大しても、スロットの期間が増大されるので、パケット信号の衝突確率の増加を抑制できる。また、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すので、他のナビゲーション装置での設定との整合性を維持できる。また、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すので、処理を簡易にできる。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の実施例において、位置情報取得部２０は、ＧＰＳ等を使用することによって、現在の存在位置を取得する。しかしながらこれに限らず例えば、位置情報取得部２０は、携帯電話システム等に対応しており、接続した基地局装置をもとに現在の存在位置を取得してもよい。具体的には、位置情報取得部２０は、接続した基地局装置から、当該基地局装置の識別番号を受信する。また、記憶部２２に記憶された地図データ５０上に、基地局装置の識別番号も対応づけられている。位置情報取得部２０は、受信した識別番号をもとに、地図データ５０から存在値を取得する。なお、基地局装置の識別番号が複数であってもよく、その際には、三点計測等の原理によって、存在位置が導出されればよい。本変形例によれば、さまざまな処理によって存在位置を取得できる。
【００４９】
本発明の実施例において、地図データ５０および付加情報５２では、ひとつのノードＩＤ、つまりひとつ交差点に対して、複数の車線ＩＤが規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、地図データ５０および付加情報５２では、複数のノードＩＤにわたって共通の車線ＩＤが規定されてもよい。つまり、ノードＩＤ「Ａ」とノードＩＤ「Ｂ」において、同一の車線に車線ＩＤ「１」が付与される。本変形例によれば、複数の交差点間の距離が短い場合に、スロットを共通にできる。また、スロットが共通になるので、スロットを効率的に割り当てることができる。
【００５０】
実施例に記載された発明の特徴は、次の項目によって規定されてもよい。
（項目１）
対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、
複数のエリアのそれぞれが設定された位置に関するエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とを記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶したエリア情報を参照しながら、前記位置情報取得部において取得した存在位置が含まれるエリアを特定するとともに、前記記憶部において記憶したタイミング情報を参照しながら、特定したエリアに対して、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定する特定部と、
前記特定部において特定したタイミングおよび期間にて、信号を送信する通信部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【００５１】
（項目２）
エリアに対する渋滞情報を取得する渋滞情報取得部をさらに備え、
前記特定部は、前記渋滞情報取得部において取得した渋滞情報をもとに、特定したタイミングおよび期間を修正することを特徴とする項目１に記載の無線装置。
（項目３）
前記特定部は、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すことを特徴とする項目２に記載の無線装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に係る道路状況を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図３】図２の記憶部に記憶された付加情報のデータ構造を示す図である。
【図４】図３の車線ＩＤの概要を示す図である。
【図５】図３のスロットの概要を示す図である。
【図６】図２のナビゲーション装置によるスロットの番号、割当配分の取得手順を示すフローチャートである。
【図７】図２のナビゲーション装置によるデータの送信手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例に係るナビゲーション装置における送信開始時刻、送信許可期間の変更手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係るナビゲーション装置において変更した送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両、 ２０ 位置情報取得部、 ２２ 記憶部、 ２４ 特定部、 ２６ 同期部、 ２８ 通信制御部、 ３０ 無線通信部、 ３２ アンテナ、 ３４ 処理部、 ３６ ＩＦ部、 ３８ 操作部、 ４０ 撮像部、 ４２ モニタ、 ４４ スピーカ、 ４６ 装置制御部、 ５０ 地図データ、 ５２ 付加情報、 ５４ ルート探索部、 ５６ 合成部、 ５８ エリア決定部、 ６０ タイミング決定部、 １００ ナビゲーション装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション技術に関し、特に通信機能が備えられたナビゲーション装置に関する。
【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）。
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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、端末装置間の距離や電波を減衰させる障害物の影響などによって、互いの無線信号が到達しない状況、つまりキャリア・センスが機能しない状況が発生する。
【０００４】
このような状況は、「隠れ端末」問題とも呼ばれる。一方、このようなＣＳＭＡ／ＣＡを車車間通信に適用した場合、交差点において、建物等の存在によって隠れ端末問題が発生する。さらに、交差点では、車両の数が増加しやすくなるので、隠れ端末問題によるパケット信号の衝突頻度が高くなる。その結果、パケット信号の再送が多発し、情報の転送能力、つまりスループットの低下につながる。
【０００５】
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、車車間通信においてパケット信号の衝突確率を低減させ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のナビゲーション装置は、対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、位置情報取得部において取得した存在位置が含まれる地図データを記憶する記憶部と、記憶部において記憶した地図データ上に、位置情報取得部において取得した存在位置を対応づける処理部とを備える。記憶部において記憶した地図データには、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれに対する設定位置を特定するためのエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に無線装置から信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とが付加されている。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明によれば、車車間通信においてパケット信号の衝突確率を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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、車両に搭載されたナビゲーション装置に関する。ナビゲーション装置は、地図データを記憶しており、運転者からの要求に応じて目的地までの経路を導出するとともに、導出した経路が重ねられた地図データをモニタに表示する。また、ナビゲーション装置は、無線通信機能を有しており、車車間通信を実行する。例えば、ナビゲーション装置は、車両に搭載された撮像装置にて生成した画像を他の車両へ送信するとともに、他の装置からの画像を受信し、これをモニタに表示する。ここで、無線通信は前述のＣＳＭＡ／ＣＡを使用しており、特に交差点等において隠れ端末問題が発生しやすくなる。そのため、車車間通信におけるパケット信号の衝突確率を低減させるために、本実施例に係るナビゲーション装置は、次の処理を実行する。
【００１０】
ナビゲーション装置において記憶される地図データには、付加情報が含まれている。例えば、付加情報には、各交差点での車線がエリアとして示されている。ふたつの道路が交差する交差点において、４つのエリアが含まれている。さらに、所定の周期（以下、「フレーム」という）を分割した周期のそれぞれ（以下、「スロット」という）とエリアとを対応づけた情報（以下、「タイミング情報」という）も付加情報に含まれている。ここで、タイミング情報は、周期内のスロットをエリアに割り当てる順番、各スロットの期間を含む。ナビゲーション装置は、ＧＰＳによって現在の存在位置を取得するとともに、進行方向も取得し、付加情報を参照しながら現在のエリアを特定する。
【００１１】
また、ナビゲーション装置は、特定したエリアに対応したスロットの開始タイミングおよびスロットの期間を取得する。さらに、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号に同期するように、フレームを生成する。生成したフレームに、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を反映させることによって、ナビゲーション装置は、自らに割り当てられたスロットを決定する。ナビゲーション装置は、決定したスロットにおいて、ＣＳＭＡ／ＣＡを使用しながら、パケット信号を送信する。一方、ナビゲーション装置は、決定したスロットに関係なく、他の車両から送信されたパケット信号を受信する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る道路状況を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。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。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１０ａ、第２車両１０ｂ、第３車両１０ｃが、左から右へ向かって進んでおり、第４車両１０ｄ、第５車両１０ｅが、右から左へ向かって進んでいる。また、第６車両１０ｆ、第７車両１０ｇ、第８車両１０ｈが、下から上へ向かって進んでおり、第９車両１０ｉ、第１０車両１０ｊ、第１１車両１０ｋが、上から下へ向かって進んでいる。
【００１３】
複数の車両１０のそれぞれは、図示しない無線通信機能と撮像機能とを備えている。例えば、各車両１０は、交差点付近の画像を撮像し、無線通信にて他の車両１０と交換する。その結果、運転手は、他の車両１０において撮像された画像を確認することによって、交差点付近の道路の状態を確認できる。ここで、無線通信システムは、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡに対応する。なお、車両１０間において交換される情報は、画像に限定されないが、説明を容易にするために、以下では、画像の交換について説明する。
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置１００の構成を示す。ナビゲーション装置１００は、位置情報取得部２０、記憶部２２、特定部２４、同期部２６、通信制御部２８、無線通信部３０、アンテナ３２、処理部３４、ＩＦ部３６、操作部３８、撮像部４０、モニタ４２、スピーカ４４、装置制御部４６、画像処理部４８を含む。また、記憶部２２は、地図データ５０、付加情報５２を含み、特定部２４は、エリア決定部５８、タイミング決定部６０を含み、処理部３４は、ルート探索部５４、合成部５６を含む。
【００１５】
位置情報取得部２０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１０、つまりナビゲーション装置１００が搭載された車両１０の存在位置を取得する。また、進行方向、移動速度も検出される。なお、位置情報取得部２０は、ＧＰＳ衛星からの受信信号をもとに、１ｓｅｃ周期のクロック信号を検出する。クロック信号は、１ｓｅｃ周期のタイミングを通知するための信号である。なお、クロック信号の検出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。記憶部２２は、電子情報としての地図データ５０を記憶する記憶媒体である。ここで、地図データ５０は、位置情報取得部２０において取得した存在位置が含まれるように規定されている。
【００１６】
地図データ５０は、ベクトル形式のデータにて形成されており、ベクトル形式のデータでは、道路網表現上の結節点が「ノード」として規定され、道路網表現上のノードとノードとを連結する線分、つまり道路が「リンク」として規定されている。その際、例えば、ノードが緯度、経度と対応づけられている。また、リンク内の特定の区間や位置の属性が「リンク内属性」として規定されている。属性として、例えば、踏切のデータ等が含まれる。さらに、リンク内属性は、ノードを特定するための識別番号（以下、「ノードＩＤ」という）や、車線に関する情報、例えば、車線を特定するための識別番号（以下、「車線ＩＤ」という）を含む。ここでは、道路が向かう方向ごとに車線番号が含まれる。そのため、一方通行の道路には、ひとつの車線番号が付与されているが、双方向に通行が許可されている道路には、ふたつの車線番号が付与されている。
【００１７】
また、記憶部２２は、地図データ５０に付加されるように付加情報５２を記憶する。付加情報５２は、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せにて特定されるエリア情報と、各エリアにおいてフレーム内に無線通信部３０から信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間に関するタイミング情報とを含む。なお、エリア情報は、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれが設定された位置を特定するための情報ともいえる。
【００１８】
図３は、記憶部２２に記憶された付加情報５２のデータ構造を示す。付加情報５２には、ノードＩＤ欄２００、分割数欄２０２、インターバル欄２０４、第１スロット欄２０６、第２スロット欄２０８、第３スロット欄２１０、第４スロット欄２１２、第Ｎスロット欄２１４が含まれる。ノードＩＤ欄２００では、ノードＩＤが示されており、各ノードＩＤが交差点に相当する。分割数欄２０２は、各交差点に含まれる車線の数に相当し、これは、各ノードＩＤに含まれる車線ＩＤの数ともいえる。インターバル欄２０４については後述する。第１スロット欄２０６から第Ｎスロット欄２１４は、各スロットに関する情報である。各ノードにおいて使用されるスロットの数は、分割数欄２０２での分割数と同一である。
【００１９】
例えば、分割数欄２０２での分割数が「４」であれば、第１スロットから第４スロットまでが使用される。また、ひとつのフレーム内において、第１スロットから第Ｎスロットの順にスロットが配置される。つまり、スロットの番号が小さいほど、フレーム内の前方に配置される。第１スロット欄２０６から第Ｎスロット欄２１４のそれぞれには、車線ＩＤと配分が含まれている。車線ＩＤとノードＩＤとの組合せが、前述のエリア情報であり、これらをもとに、割り当てられるスロットが特定される。また、配分は、ひとつのフレーム内においてスロットが占有する割合を示す。例えば、配分が「２５％」であれば、ひとつのフレームの２５％がスロットの占有期間に相当する。
【００２０】
図４は、車線ＩＤの概要を示す。図４は、図１と同様に示される。ここで、第１車線１１０は、左から右へ向かう車線であり、第２車線１１２は、右から左へ向かう車線であり、第３車線１１４は、下から上へ向かう車線であり、第４車線１１６は、上から下へ向かう車線である。また、第１車線１１０から第４車線１１６が、図３の車線ＩＤのそれぞれに相当する。このように、各車線は、交差点をまたぐように規定されている。
【００２１】
図５は、スロットの概要を示す。図示のごとく、ひとつのフレームが、１００ｍｓｅｃの期間にわたって規定されている。また、フレームは繰り返し配置される。ここでは、ひとつのフレームに４つのスロットが含まれ、かつ各スロットの期間が２５ｍｓｅｃ、つまりフレーム中の２５％の期間を占有している場合を想定する。ひとつのフレームの先頭に、第１スロットが配置され、これに続いて第２スロットが配置される。さらに、ひとつのフレームの最後に、第４スロットが配置されている。また、各スロットの最後の部分に「５ｍｓｅｃ」のインターバルが配置されている。インターバルは、信号を送信しない期間であり、ガードタイムに相当する。インターバルの期間は、各スロットにおいて共通であり、その値は、図４のインターバル欄２０４に示されている。インターバル欄２０４の単位は、ｍｓｅｃである。図２に戻る。
【００２２】
操作部３８は、運転者からの指示を受けつけるインターフェイスであり、ボタン等によって構成されている。操作部３８は、例えば、ナビゲーション機能の起動、ルート探索等の指示（以下、「ナビゲーション機能に関する指示」ともいう）を運転者から受けつける。操作部３８は、受けつけた指示をＩＦ部３６に出力する。撮像部４０は、図示しない車両１０の前方や後方に設置され、画像を撮像する。ここでは、車両１０の前方に設置されているものとする。また、撮像部４０は、撮像した画像をデジタル信号に変換した後にＩＦ部３６へ出力する。以下では、デジタル信号に変換された画像あるいは画像そのものを区別せずに「画像」という。
【００２３】
モニタ４２は、ＩＦ部３６からの入力に応じて運転者に通知すべき所定の情報を表示する。ナビゲーション機能が実行されている場合に、モニタ４２は、記憶部２２に記憶された地図データ５０を表示する。また、モニタ４２は、運転者が操作部３８に入力すべき指示を促すための画像も表示する。このような表示に関しては、公知の技術であるので、説明を省略する。また、モニタ４２は、後述のごとく、ナビゲーション装置１００が、他の車両に搭載されたナビゲーション装置１００からの画像を受けつけた場合に、画像を表示する。スピーカ４４は、ＩＦ部３６からの入力に応じて運転者に通知すべき音声を出力する。
【００２４】
ＩＦ部３６は、操作部３８、撮像部４０、モニタ４２、スピーカ４４に対するデータの入出力を制御する。ＩＦ部３６は、ナビゲーション機能に関する指示を操作部３８から受けつけ、受けつけた指示を処理部３４へ出力する。また、ＩＦ部３６は、指示に対する応答を処理部３４から受けつけ、モニタ４２、スピーカ４４へ出力する。さらに、ＩＦ部３６は、撮像部４０から画像を受けつけ、画像処理部４８を介して、受けつけた画像を無線通信部３０へ出力するとともに、画像処理部４８を介して、無線通信部３０から画像を受けつけ、受けつけた画像をモニタ４２へ出力する。
【００２５】
処理部３４は、ＩＦ部３６を介して操作部３８からの指示を受けつけ、受けつけた指示に応じて、ナビゲーション機能を実行する。ルート探索部５４は、位置情報取得部２０によって検出された車両１０の存在位置を受けつけるとともに、ＩＦ部３６を介して操作部３８から目的地の指示を受けつける。ルート探索部５４は、記憶部２２に記憶された地図データ５０を読み出し、地図データ５０を参照しながら、現在地から目的地への経路を検索する。その際、ルート探索部５４は、記憶部２２において記憶した地図データ５０上に、位置情報取得部２０において取得した存在位置を対応づける。また、経路の検索には、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。ルート探索部５４は、検索結果を合成部５６へ出力する。
【００２６】
合成部５６は、地図データ５０と検索結果を合成する。つまり、合成部５６は、地図データ５０上に経路を重ねることによって、経路が重ねられた地図データ５０（以下、「地図データ５０」という）を生成する。合成部５６は、生成した地図データ５０をＩＦ部３６へ出力し、ＩＦ部３６は、地図データ５０をモニタ４２へ出力する。モニタ４２は、地図データ５０を表示する。一方、ルート探索部５４は、ＩＦ部３６を介して、検索結果をスピーカ４４へ出力し、検索結果を音声としてスピーカ４４に出力させる。
【００２７】
エリア決定部５８は、位置情報取得部２０から存在位置および進行方向を受けつけるとともに、記憶部２２から地図データ５０および付加情報５２を受けつける。エリア決定部５８は、地図データ５０および付加情報５２に含まれたエリア情報を参照しながら、存在位置が含まれるエリアを特定する。具体的に説明すると、エリア決定部５８は、存在位置および進行方向から緯度、経度（以下、「予想値」という）を導出する。ここで、予想値は、所定の範囲を有するように規定されていてもよい。また、地図データ５０において、ノードＩＤと緯度、経度とが対応づけられているので、エリア決定部５８は、予想値に最も近い緯度、経度のノードを選択する。
【００２８】
エリア決定部５８は、選択したノードに対するノードＩＤを特定する。その結果、エリア決定部５８は、図３のノードＩＤ欄２００の中からひとつのノードＩＤを選択する。つまり、エリア決定部５８は、存在位置および進行方向をもとに、図３のノードＩＤ欄２００の中から最近接のノードＩＤを選択する。これに続いて、エリア決定部５８は、選択したノードＩＤに対応した複数の車線ＩＤのうち、進行方向に対応した車線ＩＤを選択する。その結果、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せが選択される。エリア決定部５８は、選択した組合せをタイミング決定部６０へ出力する。
【００２９】
タイミング決定部６０は、エリア決定部５８から受けつけた組合せをもとに、付加情報５２に含まれたタイミング情報を参照しながら、使用可能なスロットの開始タイミングおよび期間を特定する。つまり、タイミング決定部６０は、組合せに含まれたノードＩＤと車線ＩＤをもとに、スロットを特定する。例えば、図３において、ノードＩＤが「Ａ」であり、車線ＩＤが「３」である場合、タイミング決定部６０は、第３スロットを特定するとともに、第３スロットの配分２５％を特定する。タイミング決定部６０は、特定した値を一旦記憶してもよい。また、タイミング決定部６０は、特定したスロットよりも前に配置されるスロットの配分を積算することによって、第３スロットの開始タイミングを導出する。
【００３０】
前述の例では、第１スロットおよび第２スロットの配分がともに２５％であるので、積算結果は５０％になる。そのため、１００ｍｓｅｃのフレームのうち、先頭から５０ｍｓｅｃのタイミングが第３スロットの開始タイミングになる。次に、タイミング決定部６０は、特定したスロットの配分より、当該スロットの期間を導出する。前述の例では、第３スロットの配分が２５％であるので、１００ｍｓｅｃのフレームのうち、２５ｍｓｅｃが第３スロットの期間になる。さらに、タイミング決定部６０は、インターバルも設定する。タイミング決定部６０は、スロットの開始タイミングおよび期間を通信制御部２８へ出力する。
【００３１】
同期部２６は、位置情報取得部２０からクロック信号を受けつける。前述のごとく、クロック信号は、１ｓｅｃ周期のタイミングを通知するための信号であるので、同期部２６は、クロック信号を１０分割することによって、１００ｍｓｅｃ周期のタイミングを生成する。１００ｍｓｅｃの先頭タイミング（以下、単に「先頭タイミング」という）が、前述のフレームの先頭タイミングに相当する。同期部２６は、先頭タイミングを通信制御部２８へ出力する。
【００３２】
通信制御部２８は、同期部２６からの先頭タイミングをもとに、連続したフレームを生成する。また、タイミング決定部６０からのスロットの開始タイミングおよび期間をフレーム上に反映させることによって、ナビゲーション装置１００が割り当てられたスロットを生成する。通信制御部２８は、無線通信部３０に対して、信号を送信可能な期間として、生成したスロットを指示する。
【００３３】
無線通信部３０は、ＣＳＭＡ／ＣＡが使用される通信システムに対応した無線通信機能を実行する。ここで、無線通信部３０は、通信制御部２８から指示されたスロットにおいて、ＣＳＭＡ／ＣＡによる信号の送信を実行する。以下では、無線通信部３０における送信処理をまず説明する。無線通信部３０は、画像処理部４８を介して、ＩＦ部３６から画像を受けつけると、画像をパケット信号に含ませる。画像のサイズがパケット信号のサイズよりも大きい場合、無線通信部３０は、画像を複数に分割することによって、複数のパケット信号を生成する。また、無線通信部３０は、通信制御部２８から、送信可能なスロットに関する指示を受けつけると、当該スロットの期間においてキャリアセンスを実行して送信可能であれば、パケット信号をアンテナ３２から送信する。その際、パケット信号には、変調等がなされているが、ここでは説明を省略する。
【００３４】
次に、無線通信部３０における受信処理を説明する。無線通信部３０は、アンテナ３２を介してパケット信号を受信する。パケット信号は、送信可能なスロットに関係なく、パケット信号を受信する。無線通信部３０は、パケット信号を復調し、復調したパケット信号の中から画像を抽出する。当該画像は、図示しない他の車両１０に装備されたナビゲーション装置１００にて撮像された画像である。無線通信部３０は、画像処理部４８を介して、画像をＩＦ部３６へ出力する。
【００３５】
画像処理部４８は、無線通信部３０において通信に使用される画像に対して、所定の処理を実行する。送信処理において、画像処理部４８は、画像の符号化を実行する。また、受信処理において、画像処理部４８は、画像の復号および画像の描画を実行する。これら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。装置制御部４６は、ナビゲーション装置１００全体のタイミングを制御する。
【００３６】
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。
【００３７】
以上の構成によるナビゲーション装置１００の動作を説明する。図６は、ナビゲーション装置１００によるスロットの番号、割当配分の取得手順を示すフローチャートである。位置情報取得部２０は、現在位置、進行方向を取得する（Ｓ１０）。エリア決定部５８は、ノードＩＤ、車線ＩＤを取得する（Ｓ１２）。ノードＩＤ、車線ＩＤに変更があれば（Ｓ１４のＮ）、タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を取得する（Ｓ１６）。タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を記憶する（Ｓ１８）。一方、ノードＩＤ、車線ＩＤに変更がなければ（Ｓ１４のＹ）、処理は終了される。
【００３８】
図７は、ナビゲーション装置１００によるデータの送信手順を示すフローチャートである。タイミング決定部６０は、スロットの番号、割当配分を読み出す（Ｓ３０）。タイミング決定部６０は、送信開始時刻を導出する（Ｓ３２）とともに、送信許可期間を導出する（Ｓ３４）。現在送信可能でなければ（Ｓ３６のＮ）、無線通信部３０は待機する。一方、現在送信可能であれば（Ｓ３６のＹ）、無線通信部３０はデータを送信する（Ｓ３８）。
【００３９】
次に、変形例を説明する。実施例では、存在するエリアに応じてスロットが割り当てられている。また、各スロットの期間は予め定められてる。一方、道路に存在する車両１０の数は、一日のうちにおいても変動する。その際、車両１０が多く存在する車線と、車両１０が少ない車線とが、時間とともに入れかわる。変形例は、このような変動を考慮する。変形例に係るナビゲーション装置１００は、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応し、渋滞しているエリア、車線に関する情報（以下、「渋滞情報」という）を取得する。ナビゲーション装置１００は、渋滞情報をもとに付加情報５２に含まれた配分を変更する。
【００４０】
変形例に係るナビゲーション装置１００は、実施例と同様のタイプである。そのため、ここでは、異なる点を主に説明する。位置情報取得部２０は、前述の機能に加えてＶＩＣＳ機能を備える。ＶＩＣＳとは、ＦＭ多重放送や道路上の発信機から受信した渋滞情報を図形・文字で表示するシステムである。渋滞情報は、図示しないＶＩＣＳセンタで編集・処理されている。また、このような渋滞情報は、記憶部２２において記憶した地図データ５０に設定されたエリアに対する渋滞情報といえる。位置情報取得部２０は、渋滞情報を特定部２４へ出力する。
【００４１】
タイミング決定部６０は、位置情報取得部２０から渋滞情報を受けつけ、受けつけた渋滞情報をもとに、付加情報５２の配分を修正する。ここでは、渋滞した車線ＩＤに対する配分を所定の値だけ増加させ、渋滞していないＩＤに対する配分を所定の値だけ減少させる。ここで、所定の値は、予め定められていてもよいし、渋滞の程度に応じて変更してもよい。後者の場合、渋滞の程度が大きくなると、所定の値も大きくなる。例えば、所定の値が１０％と予め定められており、図３において、ノードＩＤ「Ａ」および車線ＩＤ「３」が渋滞している場合、タイミング決定部６０は、当該車線ＩＤ「３」に対する配分を３５％に増加させる。また、車線ＩＤ「４」が渋滞していなければ、タイミング決定部６０は、当該車線ＩＤ「４」に対する配分を１５％へ減少させる。
【００４２】
その結果、第３スロットの期間が３５ｍｓｅｃとなり、第４スロットの期間が１５ｍｓｅｃとなるように、スロットの期間が変更される。一方、第４スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から８５ｍｓｅｃとなるように、スロットの開始タイミングが変更される。これに続く、タイミング決定部６０、通信制御部２８、無線通信部３０の処理は、前述の通りである。なお、タイミング決定部６０は、以上の変更を付加情報５２に反映させてもよい。一方、タイミング決定部６０は、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、これらを元に戻す。なお、タイミング決定部６０は、渋滞情報をもとに、スロットの開始タイミングおよびスロットの期間を元に戻してもよい。
【００４３】
図８は、本発明の変形例に係るナビゲーション装置１００における送信開始時刻、送信許可期間の変更手順を示すフローチャートである。位置情報取得部２０は、渋滞情報を取得する（Ｓ５０）。現在のノードＩＤに渋滞している車線ＩＤがあれば（Ｓ５２のＹ）、タイミング決定部６０は、各車線ＩＤに対する送信開始時刻、送信許可期間を変更する（Ｓ５４）。現在のノードＩＤに渋滞している車線ＩＤがなければ（Ｓ５２のＮ）、処理は終了される。
【００４４】
図９は、本発明の変形例に係るナビゲーション装置１００において変更した送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す手順を示すフローチャートである。タイミング決定部６０は、送信開始時刻、送信許可期間を変更してから一定期間経過したことを認識する（Ｓ７０）。渋滞が継続していなければ（Ｓ７２のＮ）、タイミング決定部６０は、送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す（Ｓ７４）。一方、渋滞が継続していれば（Ｓ７２のＹ）、ステップ７４がスキップされて、処理は終了される。
【００４５】
本発明の実施例によれば、地図データに、ノードＩＤと車線ＩＤとの組合せと、各組合せにおいてフレーム内に信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間に関する情報とが付加されているので、当該情報を車車間通信でのパケット信号に使用させることができる。また、取得した存在位置をもとに、信号を送信可能なスロットおよびスロットの期間を特定し、特定したスロットにてＣＳＭＡ／ＣＡを実行するので、ある程度近接したナビゲーション装置間でＣＳＭＡ／ＣＡを実行できる。また、ある程度近接したナビゲーション装置間でＣＳＭＡ／ＣＡが実行されるので、隠れ端末の存在確率を低減できる。また、隠れ端末の存在確率が低減されるので、隠れ端末問題の発生を低減できる。また、隠れ端末問題の発生が低減されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。また、パケット信号の衝突確率が低減されるので、伝送効率を向上できる。
【００４６】
また、渋滞情報に応じて割当配分を変更するので、ナビゲーション装置の数が増大しても、スロットの期間も増大できる。また、ナビゲーション装置の数が増大しても、スロットの期間が増大されるので、パケット信号の衝突確率の増加を抑制できる。また、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すので、他のナビゲーション装置での設定との整合性を維持できる。また、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すので、処理を簡易にできる。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の実施例において、位置情報取得部２０は、ＧＰＳ等を使用することによって、現在の存在位置を取得する。しかしながらこれに限らず例えば、位置情報取得部２０は、携帯電話システム等に対応しており、接続した基地局装置をもとに現在の存在位置を取得してもよい。具体的には、位置情報取得部２０は、接続した基地局装置から、当該基地局装置の識別番号を受信する。また、記憶部２２に記憶された地図データ５０上に、基地局装置の識別番号も対応づけられている。位置情報取得部２０は、受信した識別番号をもとに、地図データ５０から存在値を取得する。なお、基地局装置の識別番号が複数であってもよく、その際には、三点計測等の原理によって、存在位置が導出されればよい。本変形例によれば、さまざまな処理によって存在位置を取得できる。
【００４９】
本発明の実施例において、地図データ５０および付加情報５２では、ひとつのノードＩＤ、つまりひとつ交差点に対して、複数の車線ＩＤが規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、地図データ５０および付加情報５２では、複数のノードＩＤにわたって共通の車線ＩＤが規定されてもよい。つまり、ノードＩＤ「Ａ」とノードＩＤ「Ｂ」において、同一の車線に車線ＩＤ「１」が付与される。本変形例によれば、複数の交差点間の距離が短い場合に、スロットを共通にできる。また、スロットが共通になるので、スロットを効率的に割り当てることができる。
【００５０】
実施例に記載された発明の特徴は、次の項目によって規定されてもよい。
（項目１）
対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、
複数のエリアのそれぞれが設定された位置に関するエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とを記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶したエリア情報を参照しながら、前記位置情報取得部において取得した存在位置が含まれるエリアを特定するとともに、前記記憶部において記憶したタイミング情報を参照しながら、特定したエリアに対して、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定する特定部と、
前記特定部において特定したタイミングおよび期間にて、信号を送信する通信部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【００５１】
（項目２）
エリアに対する渋滞情報を取得する渋滞情報取得部をさらに備え、
前記特定部は、前記渋滞情報取得部において取得した渋滞情報をもとに、特定したタイミングおよび期間を修正することを特徴とする項目１に記載の無線装置。
（項目３）
前記特定部は、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すことを特徴とする項目２に記載の無線装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に係る道路状況を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図３】図２の記憶部に記憶された付加情報のデータ構造を示す図である。
【図４】図３の車線ＩＤの概要を示す図である。
【図５】図３のスロットの概要を示す図である。
【図６】図２のナビゲーション装置によるスロットの番号、割当配分の取得手順を示すフローチャートである。
【図７】図２のナビゲーション装置によるデータの送信手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例に係るナビゲーション装置における送信開始時刻、送信許可期間の変更手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係るナビゲーション装置において変更した送信開始時刻、送信許可期間を元に戻す手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両、 ２０ 位置情報取得部、 ２２ 記憶部、 ２４ 特定部、 ２６ 同期部、 ２８ 通信制御部、 ３０ 無線通信部、 ３２ アンテナ、 ３４ 処理部、 ３６ ＩＦ部、 ３８ 操作部、 ４０ 撮像部、 ４２ モニタ、 ４４ スピーカ、 ４６ 装置制御部、 ５０ 地図データ、 ５２ 付加情報、 ５４ ルート探索部、 ５６ 合成部、 ５８ エリア決定部、 ６０ タイミング決定部、 １００ ナビゲーション装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部において取得した存在位置が含まれる地図データを記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶した地図データ上に、前記位置情報取得部において取得した存在位置を対応づける処理部とを備え、
前記記憶部において記憶した地図データには、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれに対する設定位置を特定するためのエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に無線装置から信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とが付加されていることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記記憶部において記憶した地図データに設定されたエリアに対する渋滞情報を取得する渋滞情報取得部と、
前記渋滞情報取得部において取得した渋滞情報をもとに、前記記憶部において記憶したタイミング情報を修正する修正部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記修正部は、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項１】
対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部において取得した存在位置が含まれる地図データを記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶した地図データ上に、前記位置情報取得部において取得した存在位置を対応づける処理部とを備え、
前記記憶部において記憶した地図データには、地図上に設定された複数のエリアのそれぞれに対する設定位置を特定するためのエリア情報と、各エリアにおいて所定の周期内に無線装置から信号を送信可能なタイミングおよび期間に関するタイミング情報とが付加されていることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記記憶部において記憶した地図データに設定されたエリアに対する渋滞情報を取得する渋滞情報取得部と、
前記渋滞情報取得部において取得した渋滞情報をもとに、前記記憶部において記憶したタイミング情報を修正する修正部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記修正部は、タイミング情報を修正した後、所定の期間が経過すれば、タイミング情報を元に戻すことを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１１４１３（Ｐ２０１０−１１４１３Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１７０４（Ｐ２００８−１７１７０４）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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