無線装置
【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、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する。エリア決定部５８は、ポイント情報を参照しながら、取得した存在位置に近接したポイントを特定する。タイミング決定部６０は、地図上に設定された複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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を規定する。タイミング決定部６０は、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する。エリア決定部５８は、ポイント情報を参照しながら、取得した存在位置に近接したポイントを特定する。タイミング決定部６０は、地図上に設定された複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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を規定する。タイミング決定部６０は、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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、無線技術に関し、特に存在位置をもとに信号を送信する無線装置に関する。
【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無線装置は、対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、地図上に複数のポイントが設定されており、かつ複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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が規定されており、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する記憶部と、記憶部において記憶したポイント情報を参照しながら、位置情報取得部において取得した存在位置に近接したポイントを特定するとともに、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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、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。
【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、ポイントのひとつであるノードとして規定された交差点の緯度と経度が示されている。また、各ノードにおいて、交差点の中心（以下、「原点」という）を囲む方角が４つに分割されることによって、４つのエリアが規定されている。例えば、真北を中心にして東および西の方角へ４５°の広がりをもつ領域がひとつのエリア（以下、「第１エリア」という）として規定されている。さらに、真西、真南、真東に対しても同様に第２エリアから第４エリアがそれぞれ規定されている。また、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）とエリアとの対応関係の規則も規定されている。例えば、フレームが４つに分割され、最初から順番に第１スロット、第２スロット、第３スロット、第４スロットと定められている場合、第１エリアに第１スロットが割り当てられている。第２エリアから第４エリアにも同様に第２スロットから第４スロットが割り当てられている。
【００１１】
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、進行方向も取得する。ナビゲーション装置は、存在位置と進行方向をもとに、近接のノードを特定するとともに、当該ノードにおけるエリアを特定する。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。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。
【００１６】
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。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。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）を含む。
【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、地図上に設定された複数のノードのそれぞれが配置された位置に関するノード情報を含む。位置に関する情報は、例えば、緯度、経度に相当する。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、緯度欄２０２、緯度欄２０４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。緯度欄２０２および緯度欄２０４には、各ノードＩＤに対応した緯度および経度の値が含まれる。図２に戻る。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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に含まれたノード情報を参照しながら、存在位置に近接したノードを特定する。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。
【００２４】
ここで、エリア決定部５８は、複数のノードのそれぞれに対して、ノードを中心にした方角に応じて複数のエリアを規定する。ここで、方角とは、所定の方向、例えば真北を基準とした角度にて示される方向に相当する。図４は、エリア決定部５８において規定されるエリアの概要を示す。図４は、図１と同様に示される。図示のごとく、第１境界線１１０と第２境界線１１２とが原点にて直交しており、第１境界線１１０および第２境界線１１２によって、第１エリア１２０から第４エリア１２６が規定される。前述のごとく、第１エリア１２０は、真北を中心にして東および西の方角へ４５°の広がりをもつ領域である。また、第２エリア１２２から第４エリア１２６は、真西、真南、真東に対して、第１エリア１２０と同様に規定されている。なお、各ノードに対して、図４のように第１エリア１２０から第４エリア１２６が規定されている。図２に戻る。
【００２５】
エリア決定部５８は、選択したノードに対して、図４に定めた規則に応じてひとつのエリアを特定する。具体的には、選択したノードの緯度、経度が図４の原点にあわされ、現在の存在位置の緯度、経度が含まれるエリアが特定する。その結果、第１エリア１２０から第４エリア１２６のいずれかが特定される。エリア決定部５８は、特定したエリアに関する情報、つまりノードとエリアの組合せをタイミング決定部６０へ出力する。
【００２６】
タイミング決定部６０は、フレーム内に複数のスロットを規定するとともに、スロットとエリアとの関係も規定する。図５は、タイミング決定部６０において規定される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等しく２５ｍｓｅｃになっている。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」のインターバルが共通して配置されている。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。図２に戻る。
【００２７】
タイミング決定部６０は、第１エリアに第１スロットを割り当て、第２エリアに第２スロットを割り当て、第３エリアに第３スロットを割り当て、第４エリアに第４スロットを割り当てる。一方、タイミング決定部６０は、エリア決定部５８からエリアに関する情報を受けつける。また、タイミング決定部６０は、受けつけたエリアに関する情報をもとにスロットを特定する。これは、特定したノードに対する存在位置の方角を特定することによって、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定することに相当する。タイミング決定部６０は、特定したスロットを一旦記憶してもよい。タイミング決定部６０は、特定したスロットに関する情報を通信制御部２８へ出力する。
【００２８】
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。
【００２９】
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、通信制御部２８は、タイミング決定部６０からのスロットの情報をもとに、スロットの開始タイミングおよび期間を導出し、それら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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、近接のノードを特定する（Ｓ１２）。また、エリア決定部５８は、ノードに対するエリアを導出する（Ｓ１４）。ノード、エリアに変更があれば（Ｓ１６のＮ）、タイミング決定部６０は、スロットの番号を取得する（Ｓ１８）。タイミング決定部６０は、スロットの番号を記憶する（Ｓ２０）。一方、ノード、エリアに変更がなければ（Ｓ１６のＹ）、処理は終了される。
【００３５】
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、スロットの番号を読み出す（Ｓ３０）。通信制御部２８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）。
【００３６】
次に、変形例を説明する。実施例では、エリアに応じたスロットの割当がなされている。また、各スロットの期間は均等に予め定められてる。一方、道路に存在する車両１０の数が多い方角は、一日のうちにおいても変動する。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、渋滞している地域や道路に関する情報（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、スロットの割当期間を変更する。
【００３７】
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に含まれた地域に対する渋滞情報といえる。位置情報取得部２０は、特定部２４を介して通信制御部２８へ渋滞情報を出力する。
【００３８】
通信制御部２８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、フレーム中に含まれたスロットの配分を修正する。ここでは、渋滞した地域が含まれるエリアに対する配分を所定の値だけ増加させ、それ以外のエリアの少なくともひとつに対する配分を所定の値だけ減少させる。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。具体的に説明すると、通信制御部２８は、近接したノードから所定の距離以内に渋滞した地域が存在する場合、当該ノードにおける第１エリアから第４エリアのうち、渋滞した地域が含まれるエリアを選択する。なお、渋滞した地域がふたつのエリアに含まれる場合、通信制御部２８は、それらを選択してもよい。
【００３９】
例えば、所定の値が１０％と予め定められており、図４において、渋滞した地域が第１エリア１２０に含まれている場合、通信制御部２８は、第１スロットに対する配分を３５％に増加させる。また、第１エリア１２０に正対したエリアである第３エリア１２４が渋滞していなければ、通信制御部２８は、第３スロットに対する配分を１５％へ減少させる。その結果、第１スロットの期間が３５ｍｓｅｃとなり、第３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２スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から３５ｍｓｅｃとなり、第３スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から６０ｍｓｅｃとなるように、スロットの開始タイミングが変更される。
【００４０】
つまり、通信制御部２８は、渋滞した地域が含まれたエリアに正対したエリアに割り当てたスロットの期間を優先的に減少させる。なお、減少させるスロットが存在しない場合、例えば、すべてのエリアに渋滞した地域が含まれる場合、通信制御部２８は、配分の変更を実行しない。これに続く、無線通信部３０の処理は、前述の通りである。一方、通信制御部２８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、通信制御部２８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。
【００４１】
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）。現在のノードの近傍が渋滞していれば（Ｓ５２のＹ）、通信制御部２８は、各エリアに対する送信開始時刻、送信許可期間を変更する（Ｓ５４）。現在のノードの近傍が渋滞していなければ（Ｓ５２のＮ）、処理は終了される。
【００４２】
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。通信制御部２８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）、通信制御部２８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。
【００４３】
本発明の実施例によれば、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。
【００４４】
また、地図上に複数のノードが設定されており、かつ複数のノードのそれぞれを中心にしたエリアに応じて、フレーム内に信号を送信可能なスロットが規定されているので、エリアが異なるナビゲーション装置から送信されるパケット信号の衝突確率を低減できる。また、ノードを中心にした複数のエリアのそれぞれに対して、スロットが予め割り当てられているので、処理を簡易にできる。
【００４５】
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、スロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、スロットの期間を元に戻すので、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、スロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、スロットの期間を元に戻すので、処理を簡易にできる。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の実施例において、付加情報５２は、ノードＩＤとして、交差点の緯度と経度とを記憶する。しかしながらこれに限らず例えば、付加情報５２は、交差点以外の道路上のポイントに対する緯度と経度を記憶してもよい。交差点に限らず道路の形状が曲線になっている場合にも、隠れ端末問題が発生する可能性があるので、そのようなポイントにも本発明が適用される。本変形例によれば、交差点以外の場所において隠れ端末問題が発生する場合でも、パケット信号の衝突確率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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２のエリア決定部において規定されるエリアの概要を示す図である。
【図５】図２のタイミング決定部において規定される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】
【００５０】
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、無線技術に関し、特に存在位置をもとに信号を送信する無線装置に関する。
【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無線装置は、対象物の存在位置を取得する位置情報取得部と、地図上に複数のポイントが設定されており、かつ複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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が規定されており、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する記憶部と、記憶部において記憶したポイント情報を参照しながら、位置情報取得部において取得した存在位置に近接したポイントを特定するとともに、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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、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。
【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、ポイントのひとつであるノードとして規定された交差点の緯度と経度が示されている。また、各ノードにおいて、交差点の中心（以下、「原点」という）を囲む方角が４つに分割されることによって、４つのエリアが規定されている。例えば、真北を中心にして東および西の方角へ４５°の広がりをもつ領域がひとつのエリア（以下、「第１エリア」という）として規定されている。さらに、真西、真南、真東に対しても同様に第２エリアから第４エリアがそれぞれ規定されている。また、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）とエリアとの対応関係の規則も規定されている。例えば、フレームが４つに分割され、最初から順番に第１スロット、第２スロット、第３スロット、第４スロットと定められている場合、第１エリアに第１スロットが割り当てられている。第２エリアから第４エリアにも同様に第２スロットから第４スロットが割り当てられている。
【００１１】
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、進行方向も取得する。ナビゲーション装置は、存在位置と進行方向をもとに、近接のノードを特定するとともに、当該ノードにおけるエリアを特定する。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。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。
【００１６】
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。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。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）を含む。
【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、地図上に設定された複数のノードのそれぞれが配置された位置に関するノード情報を含む。位置に関する情報は、例えば、緯度、経度に相当する。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、緯度欄２０２、緯度欄２０４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。緯度欄２０２および緯度欄２０４には、各ノードＩＤに対応した緯度および経度の値が含まれる。図２に戻る。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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に含まれたノード情報を参照しながら、存在位置に近接したノードを特定する。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。
【００２４】
ここで、エリア決定部５８は、複数のノードのそれぞれに対して、ノードを中心にした方角に応じて複数のエリアを規定する。ここで、方角とは、所定の方向、例えば真北を基準とした角度にて示される方向に相当する。図４は、エリア決定部５８において規定されるエリアの概要を示す。図４は、図１と同様に示される。図示のごとく、第１境界線１１０と第２境界線１１２とが原点にて直交しており、第１境界線１１０および第２境界線１１２によって、第１エリア１２０から第４エリア１２６が規定される。前述のごとく、第１エリア１２０は、真北を中心にして東および西の方角へ４５°の広がりをもつ領域である。また、第２エリア１２２から第４エリア１２６は、真西、真南、真東に対して、第１エリア１２０と同様に規定されている。なお、各ノードに対して、図４のように第１エリア１２０から第４エリア１２６が規定されている。図２に戻る。
【００２５】
エリア決定部５８は、選択したノードに対して、図４に定めた規則に応じてひとつのエリアを特定する。具体的には、選択したノードの緯度、経度が図４の原点にあわされ、現在の存在位置の緯度、経度が含まれるエリアが特定する。その結果、第１エリア１２０から第４エリア１２６のいずれかが特定される。エリア決定部５８は、特定したエリアに関する情報、つまりノードとエリアの組合せをタイミング決定部６０へ出力する。
【００２６】
タイミング決定部６０は、フレーム内に複数のスロットを規定するとともに、スロットとエリアとの関係も規定する。図５は、タイミング決定部６０において規定される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等しく２５ｍｓｅｃになっている。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」のインターバルが共通して配置されている。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。図２に戻る。
【００２７】
タイミング決定部６０は、第１エリアに第１スロットを割り当て、第２エリアに第２スロットを割り当て、第３エリアに第３スロットを割り当て、第４エリアに第４スロットを割り当てる。一方、タイミング決定部６０は、エリア決定部５８からエリアに関する情報を受けつける。また、タイミング決定部６０は、受けつけたエリアに関する情報をもとにスロットを特定する。これは、特定したノードに対する存在位置の方角を特定することによって、信号を送信可能なタイミングおよび期間を特定することに相当する。タイミング決定部６０は、特定したスロットを一旦記憶してもよい。タイミング決定部６０は、特定したスロットに関する情報を通信制御部２８へ出力する。
【００２８】
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。
【００２９】
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、通信制御部２８は、タイミング決定部６０からのスロットの情報をもとに、スロットの開始タイミングおよび期間を導出し、それら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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、近接のノードを特定する（Ｓ１２）。また、エリア決定部５８は、ノードに対するエリアを導出する（Ｓ１４）。ノード、エリアに変更があれば（Ｓ１６のＮ）、タイミング決定部６０は、スロットの番号を取得する（Ｓ１８）。タイミング決定部６０は、スロットの番号を記憶する（Ｓ２０）。一方、ノード、エリアに変更がなければ（Ｓ１６のＹ）、処理は終了される。
【００３５】
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、スロットの番号を読み出す（Ｓ３０）。通信制御部２８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）。
【００３６】
次に、変形例を説明する。実施例では、エリアに応じたスロットの割当がなされている。また、各スロットの期間は均等に予め定められてる。一方、道路に存在する車両１０の数が多い方角は、一日のうちにおいても変動する。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、渋滞している地域や道路に関する情報（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、スロットの割当期間を変更する。
【００３７】
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に含まれた地域に対する渋滞情報といえる。位置情報取得部２０は、特定部２４を介して通信制御部２８へ渋滞情報を出力する。
【００３８】
通信制御部２８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、フレーム中に含まれたスロットの配分を修正する。ここでは、渋滞した地域が含まれるエリアに対する配分を所定の値だけ増加させ、それ以外のエリアの少なくともひとつに対する配分を所定の値だけ減少させる。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。具体的に説明すると、通信制御部２８は、近接したノードから所定の距離以内に渋滞した地域が存在する場合、当該ノードにおける第１エリアから第４エリアのうち、渋滞した地域が含まれるエリアを選択する。なお、渋滞した地域がふたつのエリアに含まれる場合、通信制御部２８は、それらを選択してもよい。
【００３９】
例えば、所定の値が１０％と予め定められており、図４において、渋滞した地域が第１エリア１２０に含まれている場合、通信制御部２８は、第１スロットに対する配分を３５％に増加させる。また、第１エリア１２０に正対したエリアである第３エリア１２４が渋滞していなければ、通信制御部２８は、第３スロットに対する配分を１５％へ減少させる。その結果、第１スロットの期間が３５ｍｓｅｃとなり、第３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２スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から３５ｍｓｅｃとなり、第３スロットの開始タイミングが、フレームの先頭から６０ｍｓｅｃとなるように、スロットの開始タイミングが変更される。
【００４０】
つまり、通信制御部２８は、渋滞した地域が含まれたエリアに正対したエリアに割り当てたスロットの期間を優先的に減少させる。なお、減少させるスロットが存在しない場合、例えば、すべてのエリアに渋滞した地域が含まれる場合、通信制御部２８は、配分の変更を実行しない。これに続く、無線通信部３０の処理は、前述の通りである。一方、通信制御部２８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、通信制御部２８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。
【００４１】
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）。現在のノードの近傍が渋滞していれば（Ｓ５２のＹ）、通信制御部２８は、各エリアに対する送信開始時刻、送信許可期間を変更する（Ｓ５４）。現在のノードの近傍が渋滞していなければ（Ｓ５２のＮ）、処理は終了される。
【００４２】
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。通信制御部２８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）、通信制御部２８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。
【００４３】
本発明の実施例によれば、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。
【００４４】
また、地図上に複数のノードが設定されており、かつ複数のノードのそれぞれを中心にしたエリアに応じて、フレーム内に信号を送信可能なスロットが規定されているので、エリアが異なるナビゲーション装置から送信されるパケット信号の衝突確率を低減できる。また、ノードを中心にした複数のエリアのそれぞれに対して、スロットが予め割り当てられているので、処理を簡易にできる。
【００４５】
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、スロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、スロットの期間を元に戻すので、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、スロットの期間を修正した後、所定の期間が経過すれば、スロットの期間を元に戻すので、処理を簡易にできる。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の実施例において、付加情報５２は、ノードＩＤとして、交差点の緯度と経度とを記憶する。しかしながらこれに限らず例えば、付加情報５２は、交差点以外の道路上のポイントに対する緯度と経度を記憶してもよい。交差点に限らず道路の形状が曲線になっている場合にも、隠れ端末問題が発生する可能性があるので、そのようなポイントにも本発明が適用される。本変形例によれば、交差点以外の場所において隠れ端末問題が発生する場合でも、パケット信号の衝突確率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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２のエリア決定部において規定されるエリアの概要を示す図である。
【図５】図２のタイミング決定部において規定される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】
【００５０】
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、
地図上に複数のポイントが設定されており、かつ複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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が規定されており、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶したポイント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に近接したポイントを特定するとともに、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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。
【請求項２】
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請求項１に記載の無線装置。
【請求項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請求項２に記載の無線装置。
【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、
地図上に複数のポイントが設定されており、かつ複数のポイントのそれぞれを中心にした方角に応じて、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が規定されており、複数のポイントのそれぞれが設定された位置に関するポイント情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶したポイント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に近接したポイントを特定するとともに、特定したポイントに対する存在位置の方角を特定することによって、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。
【請求項２】
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請求項１に記載の無線装置。
【請求項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請求項２に記載の無線装置。
【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２０１０−１６４９３（Ｐ２０１０−１６４９３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７２７６２（Ｐ２００８−１７２７６２）
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【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２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【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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