路車間情報伝送システム、通信装置、路車間情報伝送方法および車車間情報伝送システム
【課題】車載機２４−１が路側機１４−１から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−１側へフィードバックできない場合でも、路側機１４−１側で当該ＳＮＲの情報を得ることができる路車間情報伝送システム１等を提供する。
【解決手段】車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６のＣＳＩの共有に利用するための所定の通信手段３１−１として、ＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数（例：５ＧＨｚ）より低い低周波数（例：ＶＨＦ）のチャネルを用いる。ＶＨＦチャネル３１−１を利用して、上記ＳＮＲを路側機１４−１側へ送信することにより、路側機１４−１側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【解決手段】車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６のＣＳＩの共有に利用するための所定の通信手段３１−１として、ＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数（例：５ＧＨｚ）より低い低周波数（例：ＶＨＦ）のチャネルを用いる。ＶＨＦチャネル３１−１を利用して、上記ＳＮＲを路側機１４−１側へ送信することにより、路側機１４−１側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された通信装置（以下、「車載機」という。）と路側機との間の路車間通信および車載機間の車車間通信の開発が行われている。路車間通信は、必ず路側機側から車載機側への通信により開始する。路側機は、定期的に自分の位置、提供するサービスおよび周囲に伝えるための初期データ等をブロードキャストする。車載機はこれらの情報を受信することにより路側機の存在を知ることができ、初期データ等を入手することができる。サービスの必要に応じて、車載機はさらに路側機と通信を行うことになる。
【０００３】
上述の路車間通信および車車間通信において、通信チャネルの容量の増加および通信品質の向上を図るために、送受信ともに複数アンテナを用いる多入力多出力（Multi Input Multi Output : ＭＩＭＯ）情報伝送が注目されている。非特許文献１および２に記載されているように、ＭＩＭＯ情報伝送の方式としては、伝送路の情報（伝搬チャネル情報。Channel State Information : ＣＳＩ）を受信側のみで有する伝送方式と、送信側および受信側の双方で共有する伝送方式との２つの伝送方式がある。後者のＣＳＩを共有する伝送方式の場合、送信側は伝送路の特性に応じたビームフォーミング（beamforming）伝送、即ち、送受信のアンテナ指向性を送受信側で最適に制御した伝送が可能となるため、より効率的な伝送を行うことが可能となる。
【０００４】
上述のＣＳＩを共有する伝送方式について簡単に説明する。路側機（送信側）から車載機（受信側）への送信信号をｘ（ｔ）、車載機における受信信号をｙ（ｔ）、インパルス応答をａ（τ）、ｔは時間、τは遅延とする。受信信号ｙ（ｔ）は送信信号ｘ（ｔ）とインパルス応答ａ（τ）との畳み込み積分で表される。送信信号ｘ（ｔ）、インパルス応答ａ（ｔ）、受信信号ｙ（ｔ）のフーリエ変換をＸ（ｆ）、Ａ（ｆ）、Ｙ（ｆ）とすると、Ｙ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）Ａ（ｆ）と表すことができる。従って、受信信号ｙ（ｔ）からインパルス応答ａ（ｔ）を得ることができる。ここで、送信側のアンテナ本数をｍ本、受信側のアンテナ本数をｎ本とすると、結局、ａ(ｉ，ｊ)、ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍから構成されるチャネル応答行例Ａを得ることができる。チャネル応答行例Ａを特異値分解（Singular Value Decomposition : ＳＶＤ）で表し、相関行列ＡＡＨの固有値λiから、各固有パスの振幅利得√（λｋ）、（ｋ＝１〜Ｍ＝ｍｉｎ（ｍ，ｎ））を得ることができる。但し、各受信アンテナの雑音成分は無視する。各固有パスの振幅利得√（λｋ）はＣＳＩを表しており、√（λｋ）を用いることにより送信側のアンテナのウェイト（送信ウェイト）と受信側のアンテナのウェイト（受信ウェイト）とが決まる。送信側では送信ウェイトを用い、受信側では受信ウェイトを用いることにより、Ｍ個の情報を同時に混信なく伝送することができる。
【０００５】
図７は、従来のＣＳＩを共有したＭＩＭＯ情報伝送システム５０を示す。図７において、符号５８は路側機、６０は路側機５８側の通信機能を示す機能ブロック、５４は大型車両、５２は大型車両５４により路側機５８との通信が遮蔽された車両、５１は車両５２側の車載機、７０は車載機５１側の通信機能を示す機能ブロック、５６は路側機５８と車載機５１との間の伝送路（マルチパス伝搬チャネル）である。機能ブロック６０において、符号６１ａ、６１ｂないし６１ｍは各々アンテナ（以下、「アンテナ６１ａ等」という。）、６２ａ、６２ｂないし６２ｍは各々アンテナ６１ａ等と接続した増幅器、アップコンバータ／ダウンコンバータおよびＤＡコンバータ／ＡＤコンバータ等の処理部（以下、「処理部６２ａ等」という。）、６３ａ、６３ｂないし６３ｍは各々処理部６２ａ等と接続したウェイト乗算部（以下、「ウェイト乗算部６３ａ等」という。）、６５はウェイト乗算部６３ａ等の各ウェイトを決定するウェイト演算部、６４はウェイト乗算部６３等と接続した分離機／合成機、６７は無線信号の処理を含む通信制御を行う通信制御処理装置である。同様に、機能ブロック７０において、符号７１ａ、７１ｂないし７１ｎは各々アンテナ（以下、「アンテナ７１ａ等」という。）、７２ａ、７２ｂないし７２ｎは各々アンテナ７１ａ等と接続した増幅器、アップコンバータ／ダウンコンバータおよびＤＡコンバータ／ＡＤコンバータ等の処理部（以下、「処理部７２ａ等」という。）、７３ａ、７３ｂないし７３ｎは各々処理部７２ａ等と接続したウェイト乗算部（以下、「ウェイト乗算部７３ａ等」という。）、７５はウェイト乗算部７３ａ等の各ウェイトを決定するウェイト演算部、７４はウェイト乗算部７３ａ等と接続した分離機／合成機、７７は無線信号の処理を含む通信制御を行う通信制御処理装置である。
【０００６】
次に、ＭＩＭＯ情報伝送システム５０におけるビームフォーミング伝送、例えば以下で説明するような固有ビーム空間分割多重伝送（Eigenbeam- Space Division Multiplexing : Ｅ−ＳＤＭ）について説明する。図７に示されるように、まず路側機５８（送信）側は、通信制御処理装置６７から出力されたデータストリームを分離機６４によりｋ個の異なるサブストリームに分割する。次に路側機５８側は、分割された各サブストリームを、ウェイト乗算部６３ａ等と処理部６２ａ等とを介し、ｍ（≧ｋ）個のアンテナ６１ａ等から形成したｋ個のビームに対応させて送信する。車載機５１（受信側）は、伝送路５６を介して伝送された各サブストリームをｎ（≧ｋ）個のアンテナ７１ａ等により受信する。受信した各サブストリームは、処理部７２ａ等とウェイト乗算部７３ａ等を介し、合成機７４によりデータストリームに合成されて、通信制御処理装置７７に到達する。続けて車載機５１は、各サブストリーム検出時における信号対雑音比（signal to noise ratio : ＳＮＲ）情報を何らかの方法、例えばサブストリームと同じ周波数で別途設けられた制御チャネル（不図示）により、路側機５８側へフィードバックする。路側機５８側は、車載機５１側で検出された各サブストリームのＳＮＲから伝送路５６のＣＳＩを導出することができるため、ＭＩＭＯ情報伝送システム５０でＣＳＩを共有することになる。路側機５８側は、各サブストリームのＳＮＲに基づき、各サブストリームへの送信電力制御と伝送レート制御とを行う。以上により、全体として最適送受信系を形成することができる。言い換えれば全体として最適送受信系を形成するために、路側機５８側では車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ、即ちＣＳＩを導出できる情報が必要である。当該ＳＮＲを得ることができれば、当該ＳＮＲから導出したＣＳＩに合わせて伝送レート制御及び送信電力制御を行なうことができる。
【０００７】
【非特許文献１】“MIMO（Multi Input Multi Output）関連技術”、［online］、特許庁ホーム・ページ>資料室（その他参考情報）>標準技術集、［平成１７年１２月１日検索］、インターネット<URL:http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/mimo/mokuji.htm>.
【非特許文献２】中嶋 信生 編、「新世代ワイヤレス技術」、平成１６年３月２５日発行、丸善株式会社。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
路側機５８が設置された場所は固定しており、路側機５８側からみた周囲の電波状況は比較的安定している。路側機５８は上述のようにデータストリームを複数のサブストリームに分割して車載機５１側へ伝送する。但し、路側機５８側では車載機５１側でサブストリームを適切に受信できたかどうかは不明である。一方、車載機５１からみた周囲の電波状況は、車両５２の移動および大型車両５４との関係等に応じて常に変化している。従って、路側機５８からのサブストリームを受信する際に検出されたＳＮＲは、常に変化していることになる。上述のように、全体として最適送受信系を形成するためには、路側機５８側では車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ情報が必要である。このため、従来は、サブストリームと同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等を用いて、当該ＳＮＲ情報を路側機５８側へフィードバックしていた。しかし、一般に移動する車載機５１の周囲はシャドーイングが頻繁に発生するという難しい電波状況にあるため、常に同じ周波数の制御チャネルで当該ＳＮＲ情報を路側機５８側へフィードバックすることは困難であるという問題があった。より詳しく場合分けすると、（１）車載機５１は路側機５８から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機５８側へフィードバックすることができない場合と、（２）あるいは極端なシャドーイング等により、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合とが考えられる。（２）では例えば、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機５８の通信エリアに入った場合、車載機５１は最初から路側機５８を発見できない。路側機５８を多数設置することにより、一台の路側機５８がカバーできないエリアを補うことは可能であるが、路側機５８を多数設置することは通信コストの増大を招くことになるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機５８側へフィードバックすることができない場合であっても、路側機５８側で車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ情報を得ることができる路車間情報伝送システム等を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、極端なシャドーイング等により、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合であっても、路側機５８側と車載機５１側との間で通信コストの増加を招くことのないビームフォーミング伝送を可能にする路車間情報伝送システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の路車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、前記通信装置は、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、前記路側機は、前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信手段と、前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明の路車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、前記通信装置は、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、前記路側機は、前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信手段と、前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００１４】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００１５】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００１６】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００１７】
この発明の通信装置は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、該路車間情報伝送システムは該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備えており、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、該通信情報は、前記路側機側で前記所定の通信手段を利用して受信され、該路側機側で該通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれることを特徴とする。
【００１８】
この発明の通信装置は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、該車両情報は、前記路側機側の車両情報受信手段により前記所定の通信手段を利用して受信され、制御手段により該車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理が行われることを特徴とする。
【００１９】
ここで、この発明の通信装置において、前記路車間情報伝送システムは前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに有し、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００２０】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００２１】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００２２】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００２３】
この発明の路車間情報伝送方法は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に所定の通信手段を利用するものであり、前記通信装置が、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信ステップと、前記路側機が、前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信ステップと、前記通信情報受信ステップで受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明の路車間情報伝送方法は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、前記通信装置が、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段により取得した該車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信ステップと、前記路側機が、前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信ステップと、前記車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２５】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記制御ステップは、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段の位置情報と前記車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００２６】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００２７】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００２８】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００２９】
この発明の車車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、該通信装置間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、前記通信装置は、多入力多出力情報伝送の受信側用に、他の通信装置から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して該他の通信装置側へ送信する通信情報送信手段を備え、多入力多出力情報伝送の送信側用に、前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの通信情報を受信する通信情報受信手段と、前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明の車車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、前記通信装置は、多入力多出力情報伝送の受信側用に、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して他の通信装置側へ送信する車両情報送信手段とを備え、多入力多出力情報伝送の送信側用に、前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの車両情報を受信する車両情報受信手段と、前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００３２】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００３３】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００３４】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の路車間情報伝送システム等では、車載機で路側機から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機側へフィードバックすることができない場合等を想定する。このような場合においても、本発明の路車間情報伝送システム等によれば、車載機と路側機との間の伝送路の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段として、例えばＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。ＶＨＦ等の低周波数のチャネルを利用して、車載機側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機側へ送信することにより、路側機側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の実施例１における路車間情報伝送システム１を示す。図１で、背景技術で説明したＭＩＭＯ情報伝送システム５０（図７参照）と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１において、符号１４−１は路側機、１０−１は路側機１４−１側の通信機能を示す機能ブロック、２４−１は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−１は車載機２４−１側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例１では、車載機２４−１は路側機１４−１から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−１側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００３８】
路車間情報伝送システム１は車載機２４−１と路側機１４−１との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図１に示されるように、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦ(very high frequency。周波数３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）を用いることが好適である。
【００３９】
車載機２４−１は、路側機１４−１から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−１を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図１に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１−１とアンテナ２１−１に接続した低周波送信部２２−１とから構成されている。通信制御処理装置２３−１は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２−１の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−１は通信情報送信手段を用いることにより路側機１０−１へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００４０】
路側機１４−１は、ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ１１−１とアンテナ１１−１に接続した低周波受信部１２−１とから構成されている。さらに路側機１４−１は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−１を備えている。制御装置１３−１は、複数のアンテナ６１ａ等を介し５ＧＨｚのＭＩＭＯ情報伝送を行うＭＩＭＯチャネルと、アンテナ１１−１を介しＶＨＦ等の低周波数の伝送を行うチャネル３１−１との２つのチャネルを同時に受信でき、且つ同期をとることができるものとする。制御装置１３−１は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−１は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送が好適であるが、これに限定されるものではなく、例えば重み付き空間分割多重伝送（Weighted - Space Division Multiplexing : Ｗ−ＳＤＭ）であってもよい。
【００４１】
路車間情報伝送システム１における車載機（通信装置）２４−１に注目すれば、車載機２４−１は、路側機１４−１から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低いＶＨＦ等の低周波数のチャネルを用いることができる。通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１−１とアンテナ２１−１に接続した低周波送信部２２−１とから構成されている。上記通信情報は、路側機１４−１側で上記低周波数のチャネル３１−１を利用して受信され、路側機側１４−１で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００４２】
車載機２４−１と路側機１４−１との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−１を利用するものであり、所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−１が、路側機１４−１から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、低周波数のチャネル３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−１が、低周波数のチャネル３１−１を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００４３】
上述のように、実施例１では、車載機２４−１で路側機１４−１から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−１側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例１によれば、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１として、ＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して、車載機２４−１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−１側へ送信することにより、路側機１４−１側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例２】
【００４４】
図２は、本発明の実施例２における路車間情報伝送システム２を示す。図２で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２において、符号１４−２は路側機、１０−２は路側機１４−２側の通信機能を示す機能ブロック、２４−２は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−２は車載機２４−２側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例２では実施例１と同様に、車載機２４−２は路側機１４−２から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−２側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００４５】
路車間情報伝送システム２は車載機２４−２と路側機１４−２との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図２に示されるように、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−２を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−２としては、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。図２に示されるように、携帯電話通信網３１−２はノード３３ａに接続された基地局３２ａ、ノード３３ｂに接続された基地局３２ｂ等を有している。車載機２４−２は基地局３２ａ、携帯電話通信網３１−２、基地局３３ｂを介して路側機１４−２側と通信を行うことができる。
【００４６】
車載機２４−２は、路側機１４−２から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述の携帯電話通信網３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−２を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図２に示されるように、この通信情報送信手段は、携帯電話通信用のアンテナ２１−２とアンテナ２１−２に接続した携帯電話通信用の送信部２２−２とから構成されている。アンテナ２１−２としては、一般的に用いられている線状アンテナ、平面アンテナ等を使用すればよい。図２では、アンテナ２１−２は１本で示されているが、アンテナ２１−２は携帯電話機用のアレーアンテナ、ダイバーシティアンテナまたはアダプティブアンテナ等であってもよい。通信制御処理装置２３−２は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、送信部２２−２の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−２は通信情報送信手段を用いることにより路側機１４−２へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００４７】
路側機１４−２は、携帯電話通信網３１−２を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、携帯電話通信用のアンテナ１１−２とアンテナ１１−２に接続した携帯電話通信用の受信部１２−２とから構成されている。アンテナ１１−２はアンテナ２１−２と同様に種々のアンテナを用いることができる。さらに路側機１４−２は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−２を備えている。制御装置１３−２には携帯電話通信網とのインタフェース（不図示）が備えられているものとする。制御装置１３−２は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−２は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００４８】
路車間情報伝送システム２における車載機（通信装置）２４−２に注目すれば、車載機２４−２は、路側機１４−２から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。通信情報送信手段は、携帯電話通信用のアンテナ２１−２とアンテナ２１−２に接続した携帯電話通信用の送信部２２−２とから構成されている。上記通信情報は、路側機１４−２側で上記携帯電話通信網３１−２を利用して受信され、路側機側１４−２で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００４９】
車載機２４−２と路側機１４−２との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−２を利用するものであり、所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−２が、路側機１４−２から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、携帯電話通信網３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−２が、携帯電話通信網３１−２を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００５０】
上述のように、実施例２では、車載機２４−２で路側機１４−２から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−２側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例２によれば、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いる。携帯電話通信網３１−２を利用して、車載機２４−２側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−２側へ送信することにより、路側機１４−２側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例３】
【００５１】
図３は、本発明の実施例３における路車間情報伝送システム３を示す。図３で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図３において、符号１４−３は路側機、１０−３は路側機１４−３側の通信機能を示す機能ブロック、２４−３は車両５２ａ側の車載機（車両５２ａに搭載された通信装置）、２０−３は車載機２４−３側の通信機能を示す機能ブロックである。車両５２ｂ、５２ｃおよび５４側にも後述する機能ブロック２０−３に示される機能と同様の機能を有する車載機（各々不図示）が搭載されているものとする。実施例３では実施例１と同様に、車載機２４−３は路側機１４−３から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−３側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００５２】
路車間情報伝送システム３は車載機２４−３と路側機１４−３との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図３に示されるように、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−３を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−３としては、アドホック通信網を用いることができる。図３に示されるように、アドホック通信網３１−３は車載機２４−３と車載機２４−３に対してシャドーイングを起こした大型車両５４の有する車載機とから構成され、車載機２４−３は大型車両５４の有する車載機に中継してもらうことにより、路側機１４−３側と通信を行うことができる。アドホック通信網３１−３は、車載機２４−３と車両５２ｂの有する車載機と車両５２ｃの有する車載機とから構成されているものとしてもよい。この場合、車載機２４−３は車両５２ｂの有する車載機と車両５２ｃの有する車載機とに順次中継してもらうことにより、路側機１４−３側と通信を行うことができる。
【００５３】
車載機２４−３は、路側機１４−３から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のアドホック通信網３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−３を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図３に示されるように、この通信情報送信手段は、アドホック通信用のアンテナ２１−３とアンテナ２１−３に接続したアドホック通信用の送信部２２−３とから構成されている。通信情報送信手段としては、一般的に用いられている無線ＬＡＮ端末等を使用すればよい。あるいは通信情報送信手段として、全地球測位システム（Global Positioning System : ＧＰＳ）装置とＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮ仕様に基づく無線カードとを搭載したカーナビゲーション装置等を用いてもよい。通信制御処理装置２３−３は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、送信部２２−３の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−３は通信情報送信手段を用いることにより路側機１４−３へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００５４】
路側機１４−３は、アドホック通信網３１−３を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、アドホック通信用のアンテナ１１−３とアンテナ１１−３に接続したアドホック通信用の受信部１２−３とから構成されている。通信情報受信手段としては、通信情報送信手段のような無線ＬＡＮ端末等を用いればよい。さらに路側機１４−３は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−３を備えている。制御装置１３−３は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−３は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００５５】
路車間情報伝送システム３における車載機（通信装置）２４−３に注目すれば、車載機２４−３は、路側機１４−３から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いることができる。通信情報送信手段は、アドホック通信用のアンテナ２１−３とアンテナ２１−３に接続したアドホック通信用の送信部２２−３とから構成されている。通信情報送信手段としては、一般的に用いられている無線ＬＡＮ端末等またはＧＰＳ装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮ仕様に基づく無線カードとを搭載したカーナビゲーション装置等を用いればよい。上記通信情報は、路側機１４−３側で上記アドホック通信網３１−３を利用して受信され、路側機側１４−３で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００５６】
車載機２４−３と路側機１４−３との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−３を利用するものであり、所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−３が、路側機１４−３から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、アドホック通信網３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−３が、アドホック通信網３１−３を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００５７】
上述のように、実施例３では、車載機２４−３で路側機１４−３から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−３側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例３によれば、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いる。アドホック通信網３１−３を利用して、車載機２４−３側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−３側へ送信することにより、路側機１４−３側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例４】
【００５８】
図４は、本発明の実施例４における路車間情報伝送システム４を示す。図４で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４において、符号１４−４は路側機、１０−４は路側機１４−４側の通信機能を示す機能ブロック、２４−４は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−４は車載機２４−４側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例４では、大型車両５４等による極端なシャドーイングにより、車載機２４−４が路側機１４−４から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合、例えば図４に示されるように、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったため、車載機２４−４が最初から路側機１４−４を発見できないような場合を想定する。
【００５９】
図４に示されるように、車載機２４−４は、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機１４−４側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。車両情報送信手段はアンテナ２１−４とアンテナ２１−４に接続した送信部２２−４とから構成されている。所定の通信手段としては、実施例１で説明した低周波数のチャネル３１−１を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４はＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナとし、送信部２２−４は低周波送信部とすればよい。あるいは所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４は携帯電話通信用のアンテナとし、送信部２２−４は携帯電話通信用の送信部とすればよい。または所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４はアドホック通信用のアンテナとし、送信部２２−４はアドホック通信用の送信部とすればよい。通信制御処理装置２３−４は、ＧＰＳ装置等２６により車両５２の位置情報を取得することができ、さらにＧＰＳ装置等２６の有する位置データベース（路側機配置マップ等）により路側機１４−４の位置情報を得ることができる。そこで通信制御処理装置２３−４は、通信エリアＬ外の位置Ｐに車両５２がいる場合、車両情報送信手段に対し、上述の所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を路側機１４−４側へ送信させるための制御を行なう。
【００６０】
路側機１４−４は、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して上記車両情報を受信する車両情報受信手段を有している。車両情報受信手段は、アンテナ１１−４とアンテナ１１−４に接続した受信部１２−４とから構成されている。所定の通信手段として実施例１で説明した低周波数のチャネル３１−１を用いる場合、アンテナ１１−４はＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナとし、受信部１２−４は低周波受信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いる場合、アンテナ１１−４は携帯電話通信用のアンテナとし、受信部１２−４は携帯電話通信用の受信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いる場合、アンテナ１１−４はアドホック通信用のアンテナとし、受信部１２−４はアドホック通信用の受信部とすればよい。路側機１４−４は、車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、予め各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行なう制御装置（制御手段）１３−４をさらに備えている。即ち、路側機１４−４側では車両５２の位置を逐次把握し且つ当該位置に向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行っている。従って、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合であっても、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。この結果、路側機１４−４と車載機２４−４−との間でビームフォーミング伝送を行うことが可能となる。ビームフォーミング伝送としては、実施例１ないし３と同様に固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００６１】
路車間情報伝送システム４における車載機（通信装置）２４−４に注目すれば、車載機２４−４は、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して路側機１４−４側へ送信する車両情報送信手段（２２−４、２１−４）とを備えている。上記車両情報は、路側機１４−４側の車両情報受信手段（１１−４、１２−４）により所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して受信され、制御装置（制御手段）１３−４により上記車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または該処理の準備処理が行われる。
【００６２】
車載機２４−４と路側機１４−４との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−４が、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して路側機側へ送信する（車両情報送信ステップ）。路側機１４−４が、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して上記車両情報を受信する（車両情報受信ステップ）。車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または該処理の準備処理を行なう（制御ステップ）。
【００６３】
上述のように、実施例４では、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったため、車載機２４−４が最初から路側機１４−４を発見できないような場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例４によれば、通信制御処理装置２３−４は、通信エリアＬ外の位置Ｐに車両５２がいる場合、車両情報送信手段に対し、上述の所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を路側機１４−４側へ送信させるための制御を行なう。路側機１４−４の位置情報はＧＰＳ装置等２６の有する位置データベース（路側機配置マップ等）により取得する。路側機１４−４は、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両情報受信手段により上記車両情報を受信する。路側機１４−４は、制御装置（制御手段）１３−４により、受信した車両情報に基づき、予め各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行なう。即ち、路側機１４−４側では車両５２の位置を逐次把握し且つ当該位置に向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行う。従って、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合であっても、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。この結果、路側機１４−４と車載機２４−４−との間でビームフォーミング伝送を行うことが可能となる。
【実施例５】
【００６４】
図５は、本発明の実施例５における路車間情報伝送システム５を示す。図５で、図４と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。上述の実施例４では、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なった。実施例５では、実施例４の方式に加えてさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる路車間情報伝送システム５について説明する。
【００６５】
実施例５が実施例４と異なる点は、図５に示されるように車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えた点にある。補助手段３４としては例えば電波を反射する標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御装置（制御手段）１３−４は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（アンテナ１１−４および受信部１２−４）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。図５では標準レフレクタ３４は１台のみ示されているが、標準レフレクタ３４は道路環境に応じて所望の数だけ設置すればよい。
【００６６】
路車間情報伝送システム５における車載機（通信装置）２４−４は、基本的に路車間情報伝送システム４における車載機（通信装置）２４−４と同様の機能を有している。両者が異なる点は、路車間情報伝送システム５の方で車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する標準レフレクタ（補助手段）３４をさらに備えた点にある。制御装置（制御手段）１３−４は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（アンテナ１１−４および受信部１２−４）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。
【００６７】
実施例５の路車間情報伝送方法では、実施例４の路車間情報伝送方法における制御ステップは、車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する標準レフレクタ（補助手段）３４の位置情報と車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。
【００６８】
以上より、実施例５によれば、実施例４の方式によるビームフォーミング伝送に加えて、さらに標準レフレクタ３４によるサブストリームの反射を同時にＭＩＭＯ情報伝送に利用することができる。このため、車両５２の位置に応じた動的なビームフォーミング伝送を実現することが可能となる。標準レフレクタ３４は路側機１４−４と比較してコスト的にも廉価であるため、極端なシャドーイング等により、車載機２４−４が路側機１４−４から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合であっても、路側機１４−４側と車載機２４−４側との間で通信コストの増加を招くことのないビームフォーミング伝送を可能にすることができる。
【実施例６】
【００６９】
実施例１ないし５で説明した路車間情報伝送システム１ないし５の技術は、車載機間でＭＩＭＯ情報伝送を行う車車間情報伝送システムに対しても同様に適用することが可能である。図６は、本発明の実施例６における車車間情報伝送システム６を示す。図６で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図６において、符号２４−６ａは車両５２ａ側の車載機（車両５２ａに搭載された通信装置）、２０ａは車載機２４−６ａ側の通信機能を示す機能ブロック、２４−６ｂは車両５２ｂ側の車載機（車両５２ｂに搭載された通信装置）、２０ｂは車載機２４−６ｂ側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例６ではまず実施例１ないし３と同様に、車載機２４−６ａは車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況（大型車両５４によるシャドーイング等）のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００７０】
車車間情報伝送システム６は車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図６に示されるように、車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１等を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−１等として、例えば実施例１と同様に、車載機２４−６ｂ側の複数のアンテナ７１ａ等および車載機２４−６ａ側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。
【００７１】
車載機２４−６ａは、車載機２４−６ｂ側の複数のアンテナ７１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して車載機２４−６ｂ側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−６ａを識別するためのＩＤ等の情報も含む。図６に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１(車載機２４−６ａ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波送信部２２(車載機２４−６ａ側)とから構成されている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ａ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ａ側)を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２(車載機２４−６ａ側)の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−６ａは通信情報送信手段を用いることにより車載機２４−６ｂへ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００７２】
車載機２４−６ｂは、ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波受信部１２(車載機２４−６ｂ側)とから構成されている。さらに車載機２４−６ｂは、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御処理装置（制御手段）２３／１３(車載機２４−６ｂ側)を備えている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)を介し５ＧＨｚのＭＩＭＯ情報伝送を行うＭＩＭＯチャネルと、アンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)を介しＶＨＦ等の低周波数の伝送を行うチャネルとの２つのチャネルを同時に受信でき、且つ同期をとることができるものとする。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、車載機２４−６ｂは効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００７３】
上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。図６に示されるように、車載機２４−６ａはＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段１３−１を利用して他の車載機２４−６ｂからの通信情報を受信する通信情報受信手段を有している。当該通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ２１(車載機２４−６ａ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波受信部１２(車載機２４−６ａ側)とから構成されている。さらに車載機２４−６ａは、当該通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路５６の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御処理装置（制御手段）２３／１３（車載機２４−６ａ側）を備えている。一方、車載機２４−６ｂは、車載機２４−６ａ側の複数のアンテナ７１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して車載機２４−６ａ側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−６ｂを識別するためのＩＤ等の情報も含む。図６に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波送信部２２(車載機２４−６ｂ側)とから構成されている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２(車載機２４−６ｂ側)の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−６ｂは通信情報送信手段を用いることにより車載機２４−６ａへ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００７４】
所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いる場合、アンテナ２１は携帯電話通信用のアンテナとし、受信部１２は携帯電話通信用の受信部とし、送信部２２は携帯電話通信用の送信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いる場合、アンテナ２１はアドホック通信用のアンテナとし、受信部１２はアドホック通信用の受信部とし、送信部２２はアドホック通信用の送信部とすればよい。制御処理装置２３／１３の機能は、実施例２で説明した通信制御処理装置２３−２および制御装置１３−２の機能、実施例３で説明した通信制御処理装置２３−３および制御装置１３−３の機能と同様であるため、説明は省略する。
【００７５】
実施例６でも実施例４のように、極端なシャドーイング等により、車載機２４−６ａが車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームを受信できないような場合を想定することができる。この場合、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の受信側用として、車両５２ａの位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段。車載機２４−６ａ側）２６と、当該ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２ａの位置情報と車両５２ａの識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂ側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。図６に示されるアンテナ２１（車載機２４−６ａ側）と当該アンテナ２１に接続した送信部２２（車載機２４−６ａ側）とは車両情報送信手段を構成するものとすればよい。一方、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂからの車両情報を受信する車両情報受信手段を備えている。図６に示されるアンテナ２１（車載機２４−６ａ側）と当該アンテナ２１に接続した受信部１２（車載機２４−６ａ側）とは車両情報受信手段を構成するものとすればよい。図６に示される制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ａ側）は、上記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または当該処理の準備処理を行なうものとすればよい。細部については実施例４と同様であるため説明は省略する。所定の通信手段３１−１等としては、例えば実施例１と同様に低周波数のチャネル３１−１、実施例２と同様に携帯電話通信網３１−２、または実施例３と同様にアドホック通信網３１−３等を用いればよい。上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。
【００７６】
実施例６でも実施例５のように、さらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。図６に示されるように、車車間情報伝送システム６において車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えるものとする。補助手段３４としては実施例５のように標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ｂ側）は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（車載機２４−６ｂ側）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。細部については実施例５と同様であるため説明は省略する。上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。
【００７７】
以上より、本発明の実施例６によれば、実施例１ないし５で説明した路車間情報伝送システム１ないし５の技術は、車載機２４−６ａと車載機２５−６ｂとの間でＭＩＭＯ情報伝送を行う車車間情報伝送システム６に対しても同様に適用することが可能である。実施例６ではまず、車載機２４−６ａで車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、本発明の実施例６によれば、車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段として、実施例１ないし３で説明した低周波数のチャネル３１−１、携帯電話通信網３１−２、アドホック通信網３１−３等を用いることができる。低周波数のチャネル３１−１等を利用して、車載機２４−６ａ側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へ送信することにより、車載機２４−６ｂ側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【００７８】
次に、実施例６において実施例４のように、極端なシャドーイング等により、車載機２４−６ａが車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームを受信できないような場合を想定した。このような場合においても、本発明の実施例６によれば、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の受信側用として、車両５２ａの位置情報を取得するＧＰＳ装置等２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２ａの位置情報と車両５２ａの識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂ側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。一方、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂからの車両情報を受信する車両情報受信手段を備えている。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ａ側）は、上記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または当該処理の準備処理を行なう。実施例６でも実施例５のように、さらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様にさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。車車間情報伝送システム６において車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えることができる。補助手段３４としては実施例５のように標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ｂ側）は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（車載機２４−６ｂ側）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様にさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の活用例として、ＭＩＭＯ情報伝送を利用した路車間または車車間情報伝送システムへの適用が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１における路車間情報伝送システム１を示す図である。
【図２】本発明の実施例２における路車間情報伝送システム２を示す図である。
【図３】本発明の実施例３における路車間情報伝送システム３を示す図である。
【図４】本発明の実施例４における路車間情報伝送システム４を示す図である。
【図５】本発明の実施例５における路車間情報伝送システム５を示す図である。
【図６】本発明の実施例６における車車間情報伝送システム６を示す図である。
【図７】従来のＣＳＩを共有したＭＩＭＯ情報伝送システム５０を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３、４ 路車間情報伝送システム、 ６ 車車間情報伝送システム、 １０−１、１０−２、１０−３、１０−４ 路側機の機能ブロック、 １１−１ 低周波数受信用のアンテナ、 １１−２ 携帯電話通信用のアンテナ（路側機側）、 １１−３ アドホック通信用のアンテナ（路側機側）、 １１−４ アンテナ（路側機側）、 １２−１、１２ 低周波受信部、 １２−２、１２ 携帯電話通信用の受信部、 １２−３、１２ アドホック通信用の受信部、 １２−４、１２ 受信部、 １３−１、１３−２、１３−３、１３−４ 制御装置、 １４−１、１４−２、１４−３、１４−４ 路側機、 ２０−１、２０−２、２０−３、２０−４、２０ａ、２０ｂ 車載機の機能ブロック、 ２１−１、２１ 低周波数送信用のアンテナ、 ２１−２、２１ 携帯電話通信用のアンテナ（車載機側）、 ２１−３、２１ アドホック通信用のアンテナ（車載機側）、 ２１−４、２１ アンテナ（車載機側）、 ２２−１、２２ 低周波送信部、 ２２−２、２２ 携帯電話通信用の送信部、 ２２−３、２２ アドホック通信用の送信部、 ２２−４、２２ 送信部、 ２３−１、２３−２、２３−３、２３−４ 通信制御処理装置、 ２３／１３ 制御処理装置、 ２４−１、２４−２、２４−３、２４−４、２４−６ａ、２４−６ｂ 車載機、 ３１−１ 低周波数のチャネル、 ３１−２ 携帯電話通信網、 ３１−３ アドホック通信網、 ３２ａ、３２ｂ 基地局、 ３３ａ、３３ｂ ノード、 ３４ 標準レフレクタ、 ５１ 車載機、 ５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 車両、 ５４ 大型車両、 ５６ 伝送路（マルチパス伝搬チャネル）、 ５８ 路側機、 ６０、７０ 機能ブロック、 ６１ａ、６１ｂ、６１ｍ、７１ａ、７１ｂ、７１ｎ アンテナ、 ６２ａ、６２ｂ、６２ｍ、７１ａ、７１ｂ、７１ｎ 処理部、 ６３ａ、６３ｂ、６３ｍ、７３ａ、７３ｂ、７３ｎ ウェイト乗算部、 ６４、７４ 分離機／合成機、 ６５、７５ ウェイト演算部、６７、７７ 通信制御処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された通信装置（以下、「車載機」という。）と路側機との間の路車間通信および車載機間の車車間通信の開発が行われている。路車間通信は、必ず路側機側から車載機側への通信により開始する。路側機は、定期的に自分の位置、提供するサービスおよび周囲に伝えるための初期データ等をブロードキャストする。車載機はこれらの情報を受信することにより路側機の存在を知ることができ、初期データ等を入手することができる。サービスの必要に応じて、車載機はさらに路側機と通信を行うことになる。
【０００３】
上述の路車間通信および車車間通信において、通信チャネルの容量の増加および通信品質の向上を図るために、送受信ともに複数アンテナを用いる多入力多出力（Multi Input Multi Output : ＭＩＭＯ）情報伝送が注目されている。非特許文献１および２に記載されているように、ＭＩＭＯ情報伝送の方式としては、伝送路の情報（伝搬チャネル情報。Channel State Information : ＣＳＩ）を受信側のみで有する伝送方式と、送信側および受信側の双方で共有する伝送方式との２つの伝送方式がある。後者のＣＳＩを共有する伝送方式の場合、送信側は伝送路の特性に応じたビームフォーミング（beamforming）伝送、即ち、送受信のアンテナ指向性を送受信側で最適に制御した伝送が可能となるため、より効率的な伝送を行うことが可能となる。
【０００４】
上述のＣＳＩを共有する伝送方式について簡単に説明する。路側機（送信側）から車載機（受信側）への送信信号をｘ（ｔ）、車載機における受信信号をｙ（ｔ）、インパルス応答をａ（τ）、ｔは時間、τは遅延とする。受信信号ｙ（ｔ）は送信信号ｘ（ｔ）とインパルス応答ａ（τ）との畳み込み積分で表される。送信信号ｘ（ｔ）、インパルス応答ａ（ｔ）、受信信号ｙ（ｔ）のフーリエ変換をＸ（ｆ）、Ａ（ｆ）、Ｙ（ｆ）とすると、Ｙ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）Ａ（ｆ）と表すことができる。従って、受信信号ｙ（ｔ）からインパルス応答ａ（ｔ）を得ることができる。ここで、送信側のアンテナ本数をｍ本、受信側のアンテナ本数をｎ本とすると、結局、ａ(ｉ，ｊ)、ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍから構成されるチャネル応答行例Ａを得ることができる。チャネル応答行例Ａを特異値分解（Singular Value Decomposition : ＳＶＤ）で表し、相関行列ＡＡＨの固有値λiから、各固有パスの振幅利得√（λｋ）、（ｋ＝１〜Ｍ＝ｍｉｎ（ｍ，ｎ））を得ることができる。但し、各受信アンテナの雑音成分は無視する。各固有パスの振幅利得√（λｋ）はＣＳＩを表しており、√（λｋ）を用いることにより送信側のアンテナのウェイト（送信ウェイト）と受信側のアンテナのウェイト（受信ウェイト）とが決まる。送信側では送信ウェイトを用い、受信側では受信ウェイトを用いることにより、Ｍ個の情報を同時に混信なく伝送することができる。
【０００５】
図７は、従来のＣＳＩを共有したＭＩＭＯ情報伝送システム５０を示す。図７において、符号５８は路側機、６０は路側機５８側の通信機能を示す機能ブロック、５４は大型車両、５２は大型車両５４により路側機５８との通信が遮蔽された車両、５１は車両５２側の車載機、７０は車載機５１側の通信機能を示す機能ブロック、５６は路側機５８と車載機５１との間の伝送路（マルチパス伝搬チャネル）である。機能ブロック６０において、符号６１ａ、６１ｂないし６１ｍは各々アンテナ（以下、「アンテナ６１ａ等」という。）、６２ａ、６２ｂないし６２ｍは各々アンテナ６１ａ等と接続した増幅器、アップコンバータ／ダウンコンバータおよびＤＡコンバータ／ＡＤコンバータ等の処理部（以下、「処理部６２ａ等」という。）、６３ａ、６３ｂないし６３ｍは各々処理部６２ａ等と接続したウェイト乗算部（以下、「ウェイト乗算部６３ａ等」という。）、６５はウェイト乗算部６３ａ等の各ウェイトを決定するウェイト演算部、６４はウェイト乗算部６３等と接続した分離機／合成機、６７は無線信号の処理を含む通信制御を行う通信制御処理装置である。同様に、機能ブロック７０において、符号７１ａ、７１ｂないし７１ｎは各々アンテナ（以下、「アンテナ７１ａ等」という。）、７２ａ、７２ｂないし７２ｎは各々アンテナ７１ａ等と接続した増幅器、アップコンバータ／ダウンコンバータおよびＤＡコンバータ／ＡＤコンバータ等の処理部（以下、「処理部７２ａ等」という。）、７３ａ、７３ｂないし７３ｎは各々処理部７２ａ等と接続したウェイト乗算部（以下、「ウェイト乗算部７３ａ等」という。）、７５はウェイト乗算部７３ａ等の各ウェイトを決定するウェイト演算部、７４はウェイト乗算部７３ａ等と接続した分離機／合成機、７７は無線信号の処理を含む通信制御を行う通信制御処理装置である。
【０００６】
次に、ＭＩＭＯ情報伝送システム５０におけるビームフォーミング伝送、例えば以下で説明するような固有ビーム空間分割多重伝送（Eigenbeam- Space Division Multiplexing : Ｅ−ＳＤＭ）について説明する。図７に示されるように、まず路側機５８（送信）側は、通信制御処理装置６７から出力されたデータストリームを分離機６４によりｋ個の異なるサブストリームに分割する。次に路側機５８側は、分割された各サブストリームを、ウェイト乗算部６３ａ等と処理部６２ａ等とを介し、ｍ（≧ｋ）個のアンテナ６１ａ等から形成したｋ個のビームに対応させて送信する。車載機５１（受信側）は、伝送路５６を介して伝送された各サブストリームをｎ（≧ｋ）個のアンテナ７１ａ等により受信する。受信した各サブストリームは、処理部７２ａ等とウェイト乗算部７３ａ等を介し、合成機７４によりデータストリームに合成されて、通信制御処理装置７７に到達する。続けて車載機５１は、各サブストリーム検出時における信号対雑音比（signal to noise ratio : ＳＮＲ）情報を何らかの方法、例えばサブストリームと同じ周波数で別途設けられた制御チャネル（不図示）により、路側機５８側へフィードバックする。路側機５８側は、車載機５１側で検出された各サブストリームのＳＮＲから伝送路５６のＣＳＩを導出することができるため、ＭＩＭＯ情報伝送システム５０でＣＳＩを共有することになる。路側機５８側は、各サブストリームのＳＮＲに基づき、各サブストリームへの送信電力制御と伝送レート制御とを行う。以上により、全体として最適送受信系を形成することができる。言い換えれば全体として最適送受信系を形成するために、路側機５８側では車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ、即ちＣＳＩを導出できる情報が必要である。当該ＳＮＲを得ることができれば、当該ＳＮＲから導出したＣＳＩに合わせて伝送レート制御及び送信電力制御を行なうことができる。
【０００７】
【非特許文献１】“MIMO（Multi Input Multi Output）関連技術”、［online］、特許庁ホーム・ページ>資料室（その他参考情報）>標準技術集、［平成１７年１２月１日検索］、インターネット<URL:http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/mimo/mokuji.htm>.
【非特許文献２】中嶋 信生 編、「新世代ワイヤレス技術」、平成１６年３月２５日発行、丸善株式会社。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
路側機５８が設置された場所は固定しており、路側機５８側からみた周囲の電波状況は比較的安定している。路側機５８は上述のようにデータストリームを複数のサブストリームに分割して車載機５１側へ伝送する。但し、路側機５８側では車載機５１側でサブストリームを適切に受信できたかどうかは不明である。一方、車載機５１からみた周囲の電波状況は、車両５２の移動および大型車両５４との関係等に応じて常に変化している。従って、路側機５８からのサブストリームを受信する際に検出されたＳＮＲは、常に変化していることになる。上述のように、全体として最適送受信系を形成するためには、路側機５８側では車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ情報が必要である。このため、従来は、サブストリームと同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等を用いて、当該ＳＮＲ情報を路側機５８側へフィードバックしていた。しかし、一般に移動する車載機５１の周囲はシャドーイングが頻繁に発生するという難しい電波状況にあるため、常に同じ周波数の制御チャネルで当該ＳＮＲ情報を路側機５８側へフィードバックすることは困難であるという問題があった。より詳しく場合分けすると、（１）車載機５１は路側機５８から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機５８側へフィードバックすることができない場合と、（２）あるいは極端なシャドーイング等により、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合とが考えられる。（２）では例えば、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機５８の通信エリアに入った場合、車載機５１は最初から路側機５８を発見できない。路側機５８を多数設置することにより、一台の路側機５８がカバーできないエリアを補うことは可能であるが、路側機５８を多数設置することは通信コストの増大を招くことになるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、同じ周波数で別途設けられた制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機５８側へフィードバックすることができない場合であっても、路側機５８側で車載機５１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲ情報を得ることができる路車間情報伝送システム等を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、極端なシャドーイング等により、車載機５１が路側機５８から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合であっても、路側機５８側と車載機５１側との間で通信コストの増加を招くことのないビームフォーミング伝送を可能にする路車間情報伝送システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の路車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、前記通信装置は、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、前記路側機は、前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信手段と、前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明の路車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、前記通信装置は、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、前記路側機は、前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信手段と、前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００１４】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００１５】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００１６】
ここで、この発明の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００１７】
この発明の通信装置は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、該路車間情報伝送システムは該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備えており、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、該通信情報は、前記路側機側で前記所定の通信手段を利用して受信され、該路側機側で該通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれることを特徴とする。
【００１８】
この発明の通信装置は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、該車両情報は、前記路側機側の車両情報受信手段により前記所定の通信手段を利用して受信され、制御手段により該車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理が行われることを特徴とする。
【００１９】
ここで、この発明の通信装置において、前記路車間情報伝送システムは前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに有し、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００２０】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００２１】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００２２】
ここで、この発明の通信装置において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００２３】
この発明の路車間情報伝送方法は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に所定の通信手段を利用するものであり、前記通信装置が、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信ステップと、前記路側機が、前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信ステップと、前記通信情報受信ステップで受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明の路車間情報伝送方法は、車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、前記通信装置が、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段により取得した該車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信ステップと、前記路側機が、前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信ステップと、前記車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２５】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記制御ステップは、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段の位置情報と前記車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００２６】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００２７】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００２８】
ここで、この発明の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【００２９】
この発明の車車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、該通信装置間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、前記通信装置は、多入力多出力情報伝送の受信側用に、他の通信装置から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して該他の通信装置側へ送信する通信情報送信手段を備え、多入力多出力情報伝送の送信側用に、前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの通信情報を受信する通信情報受信手段と、前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明の車車間情報伝送システムは、車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、前記通信装置は、多入力多出力情報伝送の受信側用に、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して他の通信装置側へ送信する車両情報送信手段とを備え、多入力多出力情報伝送の送信側用に、前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの車両情報を受信する車両情報受信手段と、前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。
【００３２】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルとすることができる。
【００３３】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網とすることができる。
【００３４】
ここで、この発明の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網とすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の路車間情報伝送システム等では、車載機で路側機から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機側へフィードバックすることができない場合等を想定する。このような場合においても、本発明の路車間情報伝送システム等によれば、車載機と路側機との間の伝送路の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段として、例えばＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。ＶＨＦ等の低周波数のチャネルを利用して、車載機側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機側へ送信することにより、路側機側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の実施例１における路車間情報伝送システム１を示す。図１で、背景技術で説明したＭＩＭＯ情報伝送システム５０（図７参照）と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１において、符号１４−１は路側機、１０−１は路側機１４−１側の通信機能を示す機能ブロック、２４−１は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−１は車載機２４−１側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例１では、車載機２４−１は路側機１４−１から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−１側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００３８】
路車間情報伝送システム１は車載機２４−１と路側機１４−１との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図１に示されるように、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦ(very high frequency。周波数３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）を用いることが好適である。
【００３９】
車載機２４−１は、路側機１４−１から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−１を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図１に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１−１とアンテナ２１−１に接続した低周波送信部２２−１とから構成されている。通信制御処理装置２３−１は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２−１の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−１は通信情報送信手段を用いることにより路側機１０−１へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００４０】
路側機１４−１は、ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ１１−１とアンテナ１１−１に接続した低周波受信部１２−１とから構成されている。さらに路側機１４−１は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−１を備えている。制御装置１３−１は、複数のアンテナ６１ａ等を介し５ＧＨｚのＭＩＭＯ情報伝送を行うＭＩＭＯチャネルと、アンテナ１１−１を介しＶＨＦ等の低周波数の伝送を行うチャネル３１−１との２つのチャネルを同時に受信でき、且つ同期をとることができるものとする。制御装置１３−１は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−１は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送が好適であるが、これに限定されるものではなく、例えば重み付き空間分割多重伝送（Weighted - Space Division Multiplexing : Ｗ−ＳＤＭ）であってもよい。
【００４１】
路車間情報伝送システム１における車載機（通信装置）２４−１に注目すれば、車載機２４−１は、路側機１４−１から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低いＶＨＦ等の低周波数のチャネルを用いることができる。通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１−１とアンテナ２１−１に接続した低周波送信部２２−１とから構成されている。上記通信情報は、路側機１４−１側で上記低周波数のチャネル３１−１を利用して受信され、路側機側１４−１で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００４２】
車載機２４−１と路側機１４−１との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−１を利用するものであり、所定の通信手段３１−１として、例えば、路側機１４−１側の複数のアンテナ６１ａ等および車載機２４−１側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−１が、路側機１４−１から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、低周波数のチャネル３１−１を利用して路側機１４−１側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−１が、低周波数のチャネル３１−１を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００４３】
上述のように、実施例１では、車載機２４−１で路側機１４−１から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−１側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例１によれば、車載機２４−１と路側機１４−１との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１として、ＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して、車載機２４−１側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−１側へ送信することにより、路側機１４−１側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例２】
【００４４】
図２は、本発明の実施例２における路車間情報伝送システム２を示す。図２で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２において、符号１４−２は路側機、１０−２は路側機１４−２側の通信機能を示す機能ブロック、２４−２は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−２は車載機２４−２側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例２では実施例１と同様に、車載機２４−２は路側機１４−２から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−２側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００４５】
路車間情報伝送システム２は車載機２４−２と路側機１４−２との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図２に示されるように、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−２を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−２としては、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。図２に示されるように、携帯電話通信網３１−２はノード３３ａに接続された基地局３２ａ、ノード３３ｂに接続された基地局３２ｂ等を有している。車載機２４−２は基地局３２ａ、携帯電話通信網３１−２、基地局３３ｂを介して路側機１４−２側と通信を行うことができる。
【００４６】
車載機２４−２は、路側機１４−２から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述の携帯電話通信網３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−２を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図２に示されるように、この通信情報送信手段は、携帯電話通信用のアンテナ２１−２とアンテナ２１−２に接続した携帯電話通信用の送信部２２−２とから構成されている。アンテナ２１−２としては、一般的に用いられている線状アンテナ、平面アンテナ等を使用すればよい。図２では、アンテナ２１−２は１本で示されているが、アンテナ２１−２は携帯電話機用のアレーアンテナ、ダイバーシティアンテナまたはアダプティブアンテナ等であってもよい。通信制御処理装置２３−２は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、送信部２２−２の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−２は通信情報送信手段を用いることにより路側機１４−２へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００４７】
路側機１４−２は、携帯電話通信網３１−２を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、携帯電話通信用のアンテナ１１−２とアンテナ１１−２に接続した携帯電話通信用の受信部１２−２とから構成されている。アンテナ１１−２はアンテナ２１−２と同様に種々のアンテナを用いることができる。さらに路側機１４−２は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−２を備えている。制御装置１３−２には携帯電話通信網とのインタフェース（不図示）が備えられているものとする。制御装置１３−２は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−２は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００４８】
路車間情報伝送システム２における車載機（通信装置）２４−２に注目すれば、車載機２４−２は、路側機１４−２から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。通信情報送信手段は、携帯電話通信用のアンテナ２１−２とアンテナ２１−２に接続した携帯電話通信用の送信部２２−２とから構成されている。上記通信情報は、路側機１４−２側で上記携帯電話通信網３１−２を利用して受信され、路側機側１４−２で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００４９】
車載機２４−２と路側機１４−２との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−２を利用するものであり、所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−２が、路側機１４−２から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、携帯電話通信網３１−２を利用して路側機１４−２側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−２が、携帯電話通信網３１−２を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００５０】
上述のように、実施例２では、車載機２４−２で路側機１４−２から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−２側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例２によれば、車載機２４−２と路側機１４−２との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−２として、路車間通信とは直接的な関係が無い通信メディア、例えば携帯電話通信網を用いる。携帯電話通信網３１−２を利用して、車載機２４−２側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−２側へ送信することにより、路側機１４−２側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例３】
【００５１】
図３は、本発明の実施例３における路車間情報伝送システム３を示す。図３で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図３において、符号１４−３は路側機、１０−３は路側機１４−３側の通信機能を示す機能ブロック、２４−３は車両５２ａ側の車載機（車両５２ａに搭載された通信装置）、２０−３は車載機２４−３側の通信機能を示す機能ブロックである。車両５２ｂ、５２ｃおよび５４側にも後述する機能ブロック２０−３に示される機能と同様の機能を有する車載機（各々不図示）が搭載されているものとする。実施例３では実施例１と同様に、車載機２４−３は路側機１４−３から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−３側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００５２】
路車間情報伝送システム３は車載機２４−３と路側機１４−３との間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図３に示されるように、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−３を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−３としては、アドホック通信網を用いることができる。図３に示されるように、アドホック通信網３１−３は車載機２４−３と車載機２４−３に対してシャドーイングを起こした大型車両５４の有する車載機とから構成され、車載機２４−３は大型車両５４の有する車載機に中継してもらうことにより、路側機１４−３側と通信を行うことができる。アドホック通信網３１−３は、車載機２４−３と車両５２ｂの有する車載機と車両５２ｃの有する車載機とから構成されているものとしてもよい。この場合、車載機２４−３は車両５２ｂの有する車載機と車両５２ｃの有する車載機とに順次中継してもらうことにより、路側機１４−３側と通信を行うことができる。
【００５３】
車載機２４−３は、路側機１４−３から複数のアンテナ６１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のアドホック通信網３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−３を識別するためのＩＤ等の情報も含む。図３に示されるように、この通信情報送信手段は、アドホック通信用のアンテナ２１−３とアンテナ２１−３に接続したアドホック通信用の送信部２２−３とから構成されている。通信情報送信手段としては、一般的に用いられている無線ＬＡＮ端末等を使用すればよい。あるいは通信情報送信手段として、全地球測位システム（Global Positioning System : ＧＰＳ）装置とＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮ仕様に基づく無線カードとを搭載したカーナビゲーション装置等を用いてもよい。通信制御処理装置２３−３は、複数のアンテナ７１ａ等を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、送信部２２−３の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−３は通信情報送信手段を用いることにより路側機１４−３へ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００５４】
路側機１４−３は、アドホック通信網３１−３を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、アドホック通信用のアンテナ１１−３とアンテナ１１−３に接続したアドホック通信用の受信部１２−３とから構成されている。通信情報受信手段としては、通信情報送信手段のような無線ＬＡＮ端末等を用いればよい。さらに路側機１４−３は、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御装置（制御手段）１３−３を備えている。制御装置１３−３は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ６１ａ等のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、路側機１４−３は効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００５５】
路車間情報伝送システム３における車載機（通信装置）２４−３に注目すれば、車載機２４−３は、路側機１４−３から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路情報の共有に利用するための所定の通信手段３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信する通信情報送信手段を備えている。所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いることができる。通信情報送信手段は、アドホック通信用のアンテナ２１−３とアンテナ２１−３に接続したアドホック通信用の送信部２２−３とから構成されている。通信情報送信手段としては、一般的に用いられている無線ＬＡＮ端末等またはＧＰＳ装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮ仕様に基づく無線カードとを搭載したカーナビゲーション装置等を用いればよい。上記通信情報は、路側機１４−３側で上記アドホック通信網３１−３を利用して受信され、路側機側１４−３で通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれる。
【００５６】
車載機２４−３と路側機１４−３との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路情報（ＣＳＩ）の共有に所定の通信手段３１−３を利用するものであり、所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いることができる。路車間情報伝送方法では、車載機２４−３が、路側機１４−３から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、アドホック通信網３１−３を利用して路側機１４−３側へ送信する（通信情報送信ステップ）。路側機１４−３が、アドホック通信網３１−３を利用して通信情報を受信し（通信情報受信ステップ）、当該通信情報から導出された伝送路の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう（制御ステップ）。
【００５７】
上述のように、実施例３では、車載機２４−３で路側機１４−３から送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを路側機１４−３側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例３によれば、車載機２４−３と路側機１４−３との間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−３として、アドホック通信網を用いる。アドホック通信網３１−３を利用して、車載機２４−３側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを路側機１４−３側へ送信することにより、路側機１４−３側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【実施例４】
【００５８】
図４は、本発明の実施例４における路車間情報伝送システム４を示す。図４で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４において、符号１４−４は路側機、１０−４は路側機１４−４側の通信機能を示す機能ブロック、２４−４は車両５２側の車載機（車両５２に搭載された通信装置）、２０−４は車載機２４−４側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例４では、大型車両５４等による極端なシャドーイングにより、車載機２４−４が路側機１４−４から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合、例えば図４に示されるように、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったため、車載機２４−４が最初から路側機１４−４を発見できないような場合を想定する。
【００５９】
図４に示されるように、車載機２４−４は、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機１４−４側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。車両情報送信手段はアンテナ２１−４とアンテナ２１−４に接続した送信部２２−４とから構成されている。所定の通信手段としては、実施例１で説明した低周波数のチャネル３１−１を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４はＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナとし、送信部２２−４は低周波送信部とすればよい。あるいは所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４は携帯電話通信用のアンテナとし、送信部２２−４は携帯電話通信用の送信部とすればよい。または所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いることができる。この場合、アンテナ２１−４はアドホック通信用のアンテナとし、送信部２２−４はアドホック通信用の送信部とすればよい。通信制御処理装置２３−４は、ＧＰＳ装置等２６により車両５２の位置情報を取得することができ、さらにＧＰＳ装置等２６の有する位置データベース（路側機配置マップ等）により路側機１４−４の位置情報を得ることができる。そこで通信制御処理装置２３−４は、通信エリアＬ外の位置Ｐに車両５２がいる場合、車両情報送信手段に対し、上述の所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を路側機１４−４側へ送信させるための制御を行なう。
【００６０】
路側機１４−４は、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して上記車両情報を受信する車両情報受信手段を有している。車両情報受信手段は、アンテナ１１−４とアンテナ１１−４に接続した受信部１２−４とから構成されている。所定の通信手段として実施例１で説明した低周波数のチャネル３１−１を用いる場合、アンテナ１１−４はＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナとし、受信部１２−４は低周波受信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いる場合、アンテナ１１−４は携帯電話通信用のアンテナとし、受信部１２−４は携帯電話通信用の受信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いる場合、アンテナ１１−４はアドホック通信用のアンテナとし、受信部１２−４はアドホック通信用の受信部とすればよい。路側機１４−４は、車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、予め各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行なう制御装置（制御手段）１３−４をさらに備えている。即ち、路側機１４−４側では車両５２の位置を逐次把握し且つ当該位置に向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行っている。従って、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合であっても、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。この結果、路側機１４−４と車載機２４−４−との間でビームフォーミング伝送を行うことが可能となる。ビームフォーミング伝送としては、実施例１ないし３と同様に固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００６１】
路車間情報伝送システム４における車載機（通信装置）２４−４に注目すれば、車載機２４−４は、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して路側機１４−４側へ送信する車両情報送信手段（２２−４、２１−４）とを備えている。上記車両情報は、路側機１４−４側の車両情報受信手段（１１−４、１２−４）により所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して受信され、制御装置（制御手段）１３−４により上記車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または該処理の準備処理が行われる。
【００６２】
車載機２４−４と路側機１４−４との間でＭＩＭＯ情報伝送を行う路車間情報伝送方法に注目すれば、路車間情報伝送方法は、車載機２４−４が、車両５２の位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段）２６により取得した車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して路側機側へ送信する（車両情報送信ステップ）。路側機１４−４が、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して上記車両情報を受信する（車両情報受信ステップ）。車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または該処理の準備処理を行なう（制御ステップ）。
【００６３】
上述のように、実施例４では、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったため、車載機２４−４が最初から路側機１４−４を発見できないような場合を想定した。このような場合においても、以上説明した本発明の実施例４によれば、通信制御処理装置２３−４は、通信エリアＬ外の位置Ｐに車両５２がいる場合、車両情報送信手段に対し、上述の所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両５２の位置情報と車両５２の識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を路側機１４−４側へ送信させるための制御を行なう。路側機１４−４の位置情報はＧＰＳ装置等２６の有する位置データベース（路側機配置マップ等）により取得する。路側機１４−４は、所定の通信手段３１−１、３１−２、３１−３等を利用して車両情報受信手段により上記車両情報を受信する。路側機１４−４は、制御装置（制御手段）１３−４により、受信した車両情報に基づき、予め各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行なう。即ち、路側機１４−４側では車両５２の位置を逐次把握し且つ当該位置に向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理の準備処理を行う。従って、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合であっても、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことができる。この結果、路側機１４−４と車載機２４−４−との間でビームフォーミング伝送を行うことが可能となる。
【実施例５】
【００６４】
図５は、本発明の実施例５における路車間情報伝送システム５を示す。図５で、図４と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。上述の実施例４では、車両５２が大型車両５４により遮蔽されたまま路側機１４−４の通信エリアＬに入ったような場合、路側機１４−４側では予め行われてきた準備処理に基づき、車両５２の位置Ｑに向けて各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なった。実施例５では、実施例４の方式に加えてさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる路車間情報伝送システム５について説明する。
【００６５】
実施例５が実施例４と異なる点は、図５に示されるように車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えた点にある。補助手段３４としては例えば電波を反射する標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御装置（制御手段）１３−４は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（アンテナ１１−４および受信部１２−４）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。図５では標準レフレクタ３４は１台のみ示されているが、標準レフレクタ３４は道路環境に応じて所望の数だけ設置すればよい。
【００６６】
路車間情報伝送システム５における車載機（通信装置）２４−４は、基本的に路車間情報伝送システム４における車載機（通信装置）２４−４と同様の機能を有している。両者が異なる点は、路車間情報伝送システム５の方で車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する標準レフレクタ（補助手段）３４をさらに備えた点にある。制御装置（制御手段）１３−４は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（アンテナ１１−４および受信部１２−４）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。
【００６７】
実施例５の路車間情報伝送方法では、実施例４の路車間情報伝送方法における制御ステップは、車載機２４−４と路側機１４−４との間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する標準レフレクタ（補助手段）３４の位置情報と車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。
【００６８】
以上より、実施例５によれば、実施例４の方式によるビームフォーミング伝送に加えて、さらに標準レフレクタ３４によるサブストリームの反射を同時にＭＩＭＯ情報伝送に利用することができる。このため、車両５２の位置に応じた動的なビームフォーミング伝送を実現することが可能となる。標準レフレクタ３４は路側機１４−４と比較してコスト的にも廉価であるため、極端なシャドーイング等により、車載機２４−４が路側機１４−４から送信された各サブストリームを最初から受信できていないような場合であっても、路側機１４−４側と車載機２４−４側との間で通信コストの増加を招くことのないビームフォーミング伝送を可能にすることができる。
【実施例６】
【００６９】
実施例１ないし５で説明した路車間情報伝送システム１ないし５の技術は、車載機間でＭＩＭＯ情報伝送を行う車車間情報伝送システムに対しても同様に適用することが可能である。図６は、本発明の実施例６における車車間情報伝送システム６を示す。図６で、図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図６において、符号２４−６ａは車両５２ａ側の車載機（車両５２ａに搭載された通信装置）、２０ａは車載機２４−６ａ側の通信機能を示す機能ブロック、２４−６ｂは車両５２ｂ側の車載機（車両５２ｂに搭載された通信装置）、２０ｂは車載機２４−６ｂ側の通信機能を示す機能ブロックである。実施例６ではまず実施例１ないし３と同様に、車載機２４−６ａは車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況（大型車両５４によるシャドーイング等）のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へフィードバックすることができない場合を想定する。
【００７０】
車車間情報伝送システム６は車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間でＭＩＭＯ情報伝送を行うシステムであり、図６に示されるように、車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段３１−１等を備えている点に特徴がある。所定の通信手段３１−１等として、例えば実施例１と同様に、車載機２４−６ｂ側の複数のアンテナ７１ａ等および車載機２４−６ａ側の複数のアンテナ７１ａ等により実現されるＭＩＭＯ情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルを用いることができる。当該高周波数としては例えば５ＧＨｚを用い、当該低周波数としてはＶＨＦを用いることが好適である。
【００７１】
車載機２４−６ａは、車載機２４−６ｂ側の複数のアンテナ７１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して車載機２４−６ｂ側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−６ａを識別するためのＩＤ等の情報も含む。図６に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１(車載機２４−６ａ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波送信部２２(車載機２４−６ａ側)とから構成されている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ａ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ａ側)を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２(車載機２４−６ａ側)の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−６ａは通信情報送信手段を用いることにより車載機２４−６ｂへ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００７２】
車載機２４−６ｂは、ＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して上記通信情報を受信する通信情報受信手段を備えている。この通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波受信部１２(車載機２４−６ｂ側)とから構成されている。さらに車載機２４−６ｂは、通信情報受信手段により受信したＳＮＲ等の通信情報から導出された伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御処理装置（制御手段）２３／１３(車載機２４−６ｂ側)を備えている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)を介し５ＧＨｚのＭＩＭＯ情報伝送を行うＭＩＭＯチャネルと、アンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)を介しＶＨＦ等の低周波数の伝送を行うチャネルとの２つのチャネルを同時に受信でき、且つ同期をとることができるものとする。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、伝送路５６の情報（ＣＳＩ）に基づき、送信側のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)のウェイト（送信ウェイト）と指向性パターンとを決定することにより、各サブストリームの送信電力および伝送レートを制御する。伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を共有することにより、車載機２４−６ｂは効率的なビームフォーミング伝送を行うことができる。ビームフォーミング伝送としては、固有ビーム空間分割多重伝送または重み付き空間分割多重伝送等が好適である。
【００７３】
上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。図６に示されるように、車載機２４−６ａはＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段１３−１を利用して他の車載機２４−６ｂからの通信情報を受信する通信情報受信手段を有している。当該通信情報受信手段は、ＶＨＦ等の低周波数受信用のアンテナ２１(車載機２４−６ａ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波受信部１２(車載機２４−６ａ側)とから構成されている。さらに車載機２４−６ａは、当該通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路５６の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御処理装置（制御手段）２３／１３（車載機２４−６ａ側）を備えている。一方、車載機２４−６ｂは、車載機２４−６ａ側の複数のアンテナ７１ａ等を介して送信された各サブストリームを検出した際における伝送路５６の情報（ＣＳＩ）を導出可能なＳＮＲ等の通信情報を、上述のＶＨＦ等の低周波数のチャネル３１−１を利用して車載機２４−６ａ側へ送信するための通信情報送信手段を備えている。通信情報には車載機２４−６ｂを識別するためのＩＤ等の情報も含む。図６に示されるように、この通信情報送信手段は、ＶＨＦ等の低周波数送信用のアンテナ２１(車載機２４−６ｂ側)と当該アンテナ２１に接続した低周波送信部２２(車載機２４−６ｂ側)とから構成されている。制御処理装置２３／１３(車載機２４−６ｂ側)は、複数のアンテナ７１ａ等(車載機２４−６ｂ側)を介して受信した無線信号の処理を含む通信制御に加えて、低周波送信部２２(車載機２４−６ｂ側)の制御も行う。以上のようにして、車載機２４−６ｂは通信情報送信手段を用いることにより車載機２４−６ａへ自らの存在（ＩＤ）と伝送路５６の状況とを知らせることが可能となる。
【００７４】
所定の通信手段として、実施例２で説明した携帯電話通信網３１−２を用いる場合、アンテナ２１は携帯電話通信用のアンテナとし、受信部１２は携帯電話通信用の受信部とし、送信部２２は携帯電話通信用の送信部とすればよい。所定の通信手段として、実施例３で説明したアドホック通信網３１−３を用いる場合、アンテナ２１はアドホック通信用のアンテナとし、受信部１２はアドホック通信用の受信部とし、送信部２２はアドホック通信用の送信部とすればよい。制御処理装置２３／１３の機能は、実施例２で説明した通信制御処理装置２３−２および制御装置１３−２の機能、実施例３で説明した通信制御処理装置２３−３および制御装置１３−３の機能と同様であるため、説明は省略する。
【００７５】
実施例６でも実施例４のように、極端なシャドーイング等により、車載機２４−６ａが車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームを受信できないような場合を想定することができる。この場合、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の受信側用として、車両５２ａの位置情報を取得するＧＰＳ装置等（位置情報取得手段。車載機２４−６ａ側）２６と、当該ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２ａの位置情報と車両５２ａの識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂ側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。図６に示されるアンテナ２１（車載機２４−６ａ側）と当該アンテナ２１に接続した送信部２２（車載機２４−６ａ側）とは車両情報送信手段を構成するものとすればよい。一方、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂからの車両情報を受信する車両情報受信手段を備えている。図６に示されるアンテナ２１（車載機２４−６ａ側）と当該アンテナ２１に接続した受信部１２（車載機２４−６ａ側）とは車両情報受信手段を構成するものとすればよい。図６に示される制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ａ側）は、上記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または当該処理の準備処理を行なうものとすればよい。細部については実施例４と同様であるため説明は省略する。所定の通信手段３１−１等としては、例えば実施例１と同様に低周波数のチャネル３１−１、実施例２と同様に携帯電話通信網３１−２、または実施例３と同様にアドホック通信網３１−３等を用いればよい。上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。
【００７６】
実施例６でも実施例５のように、さらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。図６に示されるように、車車間情報伝送システム６において車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えるものとする。補助手段３４としては実施例５のように標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ｂ側）は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（車載機２４−６ｂ側）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。細部については実施例５と同様であるため説明は省略する。上述の説明では、車載機２４−６ａ側が受信側、車載機２４−６ｂ側が送信側として説明したが、これとは逆に車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に説明することができる。
【００７７】
以上より、本発明の実施例６によれば、実施例１ないし５で説明した路車間情報伝送システム１ないし５の技術は、車載機２４−６ａと車載機２５−６ｂとの間でＭＩＭＯ情報伝送を行う車車間情報伝送システム６に対しても同様に適用することが可能である。実施例６ではまず、車載機２４−６ａで車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームのＳＮＲをかろうじて検出可能であるが、難しい電波状況のため、別途設けられた同じ周波数の制御チャネル等によっては当該ＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へフィードバックすることができない場合を想定した。このような場合においても、本発明の実施例６によれば、車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間の伝送路５６の情報（ＣＳＩ）の共有に利用するための所定の通信手段として、実施例１ないし３で説明した低周波数のチャネル３１−１、携帯電話通信網３１−２、アドホック通信網３１−３等を用いることができる。低周波数のチャネル３１−１等を利用して、車載機２４−６ａ側における各サブストリーム検出時のＳＮＲを車載機２４−６ｂ側へ送信することにより、車載機２４−６ｂ側で当該ＳＮＲを得ることができるため、伝送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様に送路５６の特性に応じたビームフォーミング伝送を行うことができる。
【００７８】
次に、実施例６において実施例４のように、極端なシャドーイング等により、車載機２４−６ａが車載機２４−６ｂから送信された各サブストリームを受信できないような場合を想定した。このような場合においても、本発明の実施例６によれば、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の受信側用として、車両５２ａの位置情報を取得するＧＰＳ装置等２６と、ＧＰＳ装置等２６により取得した車両５２ａの位置情報と車両５２ａの識別子（ＩＤ）とを含む車両情報を所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂ側へ送信する車両情報送信手段とを備えている。一方、車載機２４−６ａは、ＭＩＭＯ情報伝送の送信側用として、所定の通信手段３１−１等を利用して他の車載機２４−６ｂからの車両情報を受信する車両情報受信手段を備えている。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ａ側）は、上記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理または当該処理の準備処理を行なう。実施例６でも実施例５のように、さらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様にさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。車車間情報伝送システム６において車載機２４−６ａと車載機２４−６ｂとの間のＭＩＭＯ情報伝送を補助する補助手段３４をさらに備えることができる。補助手段３４としては実施例５のように標準レフレクタ（アンテナ）を用いればよい。制御処理装置２３／１３（車載機２４−６ｂ側）は、標準レフレクタ３４の位置情報と車両情報受信手段（車載機２４−６ｂ側）により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を標準レフレクタ３４側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行う。車載機２４−６ａ側が送信側、車載機２４−６ｂ側が受信側とした場合も同様にさらに確実にビームフォーミング伝送を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の活用例として、ＭＩＭＯ情報伝送を利用した路車間または車車間情報伝送システムへの適用が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１における路車間情報伝送システム１を示す図である。
【図２】本発明の実施例２における路車間情報伝送システム２を示す図である。
【図３】本発明の実施例３における路車間情報伝送システム３を示す図である。
【図４】本発明の実施例４における路車間情報伝送システム４を示す図である。
【図５】本発明の実施例５における路車間情報伝送システム５を示す図である。
【図６】本発明の実施例６における車車間情報伝送システム６を示す図である。
【図７】従来のＣＳＩを共有したＭＩＭＯ情報伝送システム５０を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３、４ 路車間情報伝送システム、 ６ 車車間情報伝送システム、 １０−１、１０−２、１０−３、１０−４ 路側機の機能ブロック、 １１−１ 低周波数受信用のアンテナ、 １１−２ 携帯電話通信用のアンテナ（路側機側）、 １１−３ アドホック通信用のアンテナ（路側機側）、 １１−４ アンテナ（路側機側）、 １２−１、１２ 低周波受信部、 １２−２、１２ 携帯電話通信用の受信部、 １２−３、１２ アドホック通信用の受信部、 １２−４、１２ 受信部、 １３−１、１３−２、１３−３、１３−４ 制御装置、 １４−１、１４−２、１４−３、１４−４ 路側機、 ２０−１、２０−２、２０−３、２０−４、２０ａ、２０ｂ 車載機の機能ブロック、 ２１−１、２１ 低周波数送信用のアンテナ、 ２１−２、２１ 携帯電話通信用のアンテナ（車載機側）、 ２１−３、２１ アドホック通信用のアンテナ（車載機側）、 ２１−４、２１ アンテナ（車載機側）、 ２２−１、２２ 低周波送信部、 ２２−２、２２ 携帯電話通信用の送信部、 ２２−３、２２ アドホック通信用の送信部、 ２２−４、２２ 送信部、 ２３−１、２３−２、２３−３、２３−４ 通信制御処理装置、 ２３／１３ 制御処理装置、 ２４−１、２４−２、２４−３、２４−４、２４−６ａ、２４−６ｂ 車載機、 ３１−１ 低周波数のチャネル、 ３１−２ 携帯電話通信網、 ３１−３ アドホック通信網、 ３２ａ、３２ｂ 基地局、 ３３ａ、３３ｂ ノード、 ３４ 標準レフレクタ、 ５１ 車載機、 ５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 車両、 ５４ 大型車両、 ５６ 伝送路（マルチパス伝搬チャネル）、 ５８ 路側機、 ６０、７０ 機能ブロック、 ６１ａ、６１ｂ、６１ｍ、７１ａ、７１ｂ、７１ｎ アンテナ、 ６２ａ、６２ｂ、６２ｍ、７１ａ、７１ｂ、７１ｎ 処理部、 ６３ａ、６３ｂ、６３ｍ、７３ａ、７３ｂ、７３ｎ ウェイト乗算部、 ６４、７４ 分離機／合成機、 ６５、７５ ウェイト演算部、６７、７７ 通信制御処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、
前記通信装置は、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、
前記路側機は、
前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信手段と、
前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項２】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、
前記通信装置は、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、
前記路側機は、
前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信手段と、
前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項３】
請求項２記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項７】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、該路車間情報伝送システムは該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備えており、
前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、該通信情報は、前記路側機側で前記所定の通信手段を利用して受信され、該路側機側で該通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、該車両情報は、前記路側機側の車両情報受信手段により前記所定の通信手段を利用して受信され、制御手段により該車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理が行われることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の通信装置において、前記路車間情報伝送システムは前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに有し、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に所定の通信手段を利用するものであり、
前記通信装置が、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信ステップと、
前記路側機が、
前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信ステップと、
前記通信情報受信ステップで受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１４】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、
前記通信装置が、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段により取得した該車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信ステップと、
前記路側機が、
前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信ステップと、
前記車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の路車間情報伝送方法において、前記制御ステップは、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段の位置情報と前記車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１９】
車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、該通信装置間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、
前記通信装置は、
多入力多出力情報伝送の受信側用に、他の通信装置から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して該他の通信装置側へ送信する通信情報送信手段を備え、
多入力多出力情報伝送の送信側用に、
前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの通信情報を受信する通信情報受信手段と、
前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２０】
車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、
前記通信装置は、
多入力多出力情報伝送の受信側用に、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して他の通信装置側へ送信する車両情報送信手段とを備え、
多入力多出力情報伝送の送信側用に、
前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの車両情報を受信する車両情報受信手段と、
前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２１】
請求項２０記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２３】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２４】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項１】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、
前記通信装置は、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、
前記路側機は、
前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信手段と、
前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項２】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムであって、
前記通信装置は、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、
前記路側機は、
前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信手段と、
前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項３】
請求項２記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の路車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする路車間情報伝送システム。
【請求項７】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、該路車間情報伝送システムは該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備えており、
前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信手段を備え、該通信情報は、前記路側機側で前記所定の通信手段を利用して受信され、該路側機側で該通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理が行なわれることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送システムにおける通信装置であって、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信手段とを備え、該車両情報は、前記路側機側の車両情報受信手段により前記所定の通信手段を利用して受信され、制御手段により該車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理が行われることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の通信装置において、前記路車間情報伝送システムは前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに有し、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
請求項７乃至９のいずれかに記載の通信装置において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、該通信装置と該路側機との間の伝送路情報の共有に所定の通信手段を利用するものであり、
前記通信装置が、前記路側機から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する通信情報送信ステップと、
前記路側機が、
前記所定の通信手段を利用して前記通信情報を受信する通信情報受信ステップと、
前記通信情報受信ステップで受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１４】
車両に搭載された通信装置と路側機との間で多入力多出力情報伝送を行う路車間情報伝送方法であって、
前記通信装置が、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段により取得した該車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して路側機側へ送信する車両情報送信ステップと、
前記路側機が、
前記所定の通信手段を利用して前記車両情報を受信する車両情報受信ステップと、
前記車両情報受信ステップで受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の路車間情報伝送方法において、前記制御ステップは、前記通信装置と前記路側機との間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段の位置情報と前記車両情報受信ステップで受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の路車間情報伝送方法において、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする路車間情報伝送方法。
【請求項１９】
車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、該通信装置間の伝送路情報の共有に利用する所定の通信手段を備え、
前記通信装置は、
多入力多出力情報伝送の受信側用に、他の通信装置から送信された各サブストリームを検出した際における伝送路の情報を導出可能な通信情報を、前記所定の通信手段を利用して該他の通信装置側へ送信する通信情報送信手段を備え、
多入力多出力情報伝送の送信側用に、
前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの通信情報を受信する通信情報受信手段と、
前記通信情報受信手段により受信した通信情報から導出された伝送路の情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２０】
車両に搭載された通信装置間で多入力多出力情報伝送を行う車車間情報伝送システムであって、
前記通信装置は、
多入力多出力情報伝送の受信側用に、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段により取得した前記車両の位置情報と該車両の識別子とを含む車両情報を所定の通信手段を利用して他の通信装置側へ送信する車両情報送信手段とを備え、
多入力多出力情報伝送の送信側用に、
前記所定の通信手段を利用して他の通信装置からの車両情報を受信する車両情報受信手段と、
前記車両情報受信手段により受信した車両情報に基づき、各サブストリームの伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理又は該処理の準備処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２１】
請求項２０記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記通信装置間の多入力多出力情報伝送を補助する補助手段をさらに備え、
前記制御手段は、該補助手段の位置情報と前記車両情報受信手段により受信した車両情報とに基づき、各サブストリームの所定の部分を該補助手段側へ向けて送信する伝送レート制御及び送信電力制御を含む処理を行うことを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、前記多入力多出力情報伝送の通信周波数に用いる高周波数より低い低周波数のチャネルであることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２３】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、携帯電話通信網であることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【請求項２４】
請求項１９乃至２１のいずれかに記載の車車間情報伝送システムにおいて、前記所定の通信手段は、アドホック通信網であることを特徴とする車車間情報伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１８９５１１（Ｐ２００７−１８９５１１Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６０２４（Ｐ２００６−６０２４）
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１７年度、独立行政法人情報通信研究機構、「ユビキタスＩＴＳの研究開発」に関する委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１７年度、独立行政法人情報通信研究機構、「ユビキタスＩＴＳの研究開発」に関する委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
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