車載の無線通信装置及び無線通信システム
【課題】 効率良く車車間通信を行うことができる車載の無線通信装置及び無線通信システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とし、特に、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする。
【解決手段】 他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とし、特に、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発達によって、走行中の車両同士の通信も可能となり、車車間通信の開発が進められている。車車間通信では、他車両との位置関係を相互に認識することによって安全性を向上させるために、自車両情報（現在位置、車速など）の周辺の他車両への伝達などが行われる。車車間通信で使用される電波は、ギガヘルツ帯の高周波であり、直進性が高く、回折損失が大きい。そのため、車車間通信では、道路が交わる交差点などでは直接通信ができるエリアが限られるので、他車両に搭載の無線通信装置で中継して情報を伝達するデータ中継が有効となる。
【０００３】
交差点においてデータ中継を行う手法としては、例えば、交差点に繋がる各分岐道路上で自車両から電波の到達する範囲内で最も離れている他車両（無線通信装置を搭載している車両）をそれぞれ選択し、その他車両に対して中継依頼を行う。そして、各分岐道路の中継車両によって中継依頼された自車両情報をブロードキャストし、自車両からの電波の到達範囲外の各分岐道路に存在する他車両に自車両情報を伝達している（特許文献１参照）。例えば、２本の道路が直交する交差点の場合、自車両が走行中の道路以外に３つの分岐道路が存在するので、その３つの分岐道路においてそれぞれ中継車両が選択される。このようなデータ中継は車車間通信が可能な各車両で行われ、各車両がそれぞれ中継車両を選択し、各中継車両がそれぞれ中継依頼された情報をブロードキャストする。
【特許文献１】特開２００５−１２５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各分岐道路に中継可能な車両がそれぞれ存在しない場合、中継可能な車両が存在する分岐道路の中継車両からブロードキャストされる電波によって、中継可能な車両が存在しない分岐道路に対しても中継しなければならない。例えば、中継可能な車両が存在する分岐道路と中継可能な車両が存在しない分岐道路とが直交している場合、中継車両として選択されている車両の位置が交差点の中心から離れているほど、その直交する分岐道路側への電波の回折損失が大きくなり、直交する分岐道路側への通信可能な距離（エリア）が減少し、情報を伝達できなくなる。この際、通信可能な距離を長くするために、電波の出力を上げた場合、電力消費が増大する。
【０００５】
また、車車間通信可能な各車両において、周辺車両に対して常に中継依頼し続けるので、交差点付近では交通量の増加に応じて通信トラフィックが増大する。さらに、各車両が分岐道路の数に応じて中継車両をそれぞれ選択し、その複数の中継車両においてそれぞれブロードキャストするので、交差点付近における通信トラフィックが増大する。
【０００６】
そこで、本発明は、効率良く車車間通信を行うことができる車載の無線通信装置及び無線通信システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車載の無線通信装置は、他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とする。
【０００８】
この車載の無線通信装置では、車両が交差点に近づくと交差点中心近傍に存在する他車両の無線通信装置を中継無線通信装置として指定する（つまり、交差点中心近傍の無線通信可能な車両を中継車両に指定する）。そして、無線通信装置では、その指定した中継無線通信装置によって情報を中継（転送）してもらうために、中継無線通信装置に対して送信情報（例えば、自車両の現在位置、車速、ブレーキ情報、ウインカ情報）を送信する。このように、中継無線通信装置によって交差点中心近傍から中継するので、中継無線通信装置からの電波（中継される信号）は交差点に繋がる全ての道路において回折無しかあるいは回折損失が極力抑制された状態で伝播し、通信距離が長くなる（通信エリアが広がる）。そのため、低電力で（電波の出力を上げることなく）、確実に交差点周辺の車両に対して情報を伝達することができる。また、１台の中継無線通信装置によって交差点での中継が可能なので、交差点における通信トラフィックを抑制できる。したがって、この車載の無線通信装置では、交差点において効率の良い車車間通信を行うことができ、交差点における周辺車両に情報を確実に伝達することができる。また、交差点における周辺車両の情報を取得することができるので、各車両では他車両に対して自車両を安全に走行させることが可能となり、交差点内での安全性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の上記車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択すると好適である。
【００１０】
この車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合には交差点中心に最も近い他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択する（つまり、交差点中心近傍に無線通信可能な車両が複数存在する場合には交差点中心に最も近い車両を中継車両として選択する）。中継する位置が交差点中心に近いほど、回折損失を低減でき、交差点に繋がる全ての道路に対して同等に効率の良い中継が可能となる。
【００１１】
本発明の上記車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止する構成としてもよい。
【００１２】
この車載の無線通信装置では、中継してもらうために中継無線通信装置に送信した送信情報を受信した場合、中継無線通信装置による中継（転送）が正常に行われたので、中継無線通信装置への送信情報の送信を停止する。このように、中継無線通信装置による中継が正常に行われたことを確認した場合にはその送信情報の中継を停止し、余計な通信を無くして通信トラフィックを低減させる。
【００１３】
本発明に係る無線通信システムは、車載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する無線通信システムにおいて、第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信し、第２の車載の無線通信装置では、第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信することを特徴とする。
【００１４】
この無線通信システムでは、上記した車載の無線通信装置と同様に、第１の車載の無線通信装置が、交差点中心近傍に存在する他車両の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、指定した中継無線通信装置に対して送信情報を送信する。第２の車載の無線通信装置では、第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信する（転送する）。この無線通信システムでも、上記した車載の無線通信装置と同様の効果を有する。
【００１５】
本発明の上記無線通信システムの第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択すると好適である。また、本発明の上記無線通信システムの第１の車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止する構成としてもよい。この無線通信システムでは、上記した各車載の無線通信装置と同様の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、交差点周辺において効率良い車車間通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る車載の無線通信装置及び無線通信システムの実施の形態を説明する。
【００１８】
本実施の形態では、本発明を、各車両に同様の無線通信装置が搭載され、車車間通信を行う無線通信システムに適用する。本実施の形態に係る車車間通信では、他車両との位置関係などを把握することによって安全性を向上させるために、各車両では自車両の様々な情報（データ）を送信するとともに他車両の情報を受信する。車両の情報としては、現在位置、車速、進行方向、各種車両情報（例えば、ブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報）などである。
【００１９】
図１〜図３を参照して、無線通信システム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る無線通信装置の構成図である。図２は、交差点における車車間通信において中継依頼する際の自車両と周辺車両との位置関係の一例である。図３は、交差点における車車間通信においてデータ中継中の自車両と新規な周辺車両との位置関係の一例である。
【００２０】
無線通信システム１では、無線通信装置１０を搭載した各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・間で車車間通信を行い、様々なデータをやりとりする。無線通信システム１では、各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・の各無線通信装置１０が、同様の処理を行い、一定時間毎に自車両のデータをブロードキャストしている。無線通信システム１では、通常、車両間で信号を直接送受信し、車両が交差点（二本以上の道路が交わる箇所）に進入する場合には交差点中心に最も近い車両を中継車両として中継によっても信号を送受信する。無線通信システム１で車車間通信を行う各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・には、各車両を識別するために、車両識別ＩＤがそれぞれ付与されている。なお、中継処理については、交差点に進入するときだけでなく、常に行ってもよい。
【００２１】
交差点周辺では、走行中の道路上の他車両については目視で確認することが可能であるが、走行中の道路と交わる道路を走行中の他車両については交差点内に進入するまで目視できない場合がある。そのため、交差点で安全に走行するためには、走行中の道路と交わる道路を走行中の他車両の現在位置などを取得し、その交わる道路を走行中の他車両に対しても自車両の現在位置など伝達することが重要となる。しかし、交差点では、走行中の道路と交わる道路との間には所定の角度（例えば、９０°）を有しているので、回折損失によって電波が減衰し、通信距離が短くなる。そのため、交差点においては、交わる道路にそれぞれ存在する車両間での通信エリアが狭く、交差点から少し離れた位置に存在する車両間ではデータを取得できない。そこで、無線通信システム１では、交差点中心に最も近い他車両を利用し、その他車両を中継車両として中継によって交差点に繋がる各道路にデータを伝達する。このとき、中継車両が交差点中心に近いほど、交差点に繋がる全ての道路において回折の無いあるいは回折損失を極力抑制した電波を伝播でき、通信エリアが広くなる。
【００２２】
無線通信装置１０について説明する。無線通信装置１０は、ギガヘルツ帯域を利用した双方向通信可能な無線通信装置であり、車両と車両との間の無線通信をＣＳＭＡ[Carrier Sense Multiple Access]方式で行う。ＣＳＭＡ方式は、無線通信装置が通信路において一定時間以上の空き（アイドル）を確認してから信号を送信する方式である。無線通信装置１０は、一定時間毎に、自車両のデータを送信するとともに自車両周辺の他車両のデータを受信する。また、無線通信装置１０は、交差点に近づくと、交差点中心に最も近い位置の他車両を選択し、その他車両に中継を依頼して中継によってデータを送信する。そのために、無線通信装置１０は、アンテナ１１、送受信部１２、送信制御部１３、受信制御部１４及びデータ処理部１５を備え、ナビゲーション装置２０と接続する。
【００２３】
また、無線通信装置１０は、各種アプリケーション（例えば、交差点での衝突防止アプリケーション）を実行する車両コンピュータ（図示せず）と接続する。無線通信装置１０では、一定時間毎に、車両コンピュータに対して受信した他車両のデータ（現在位置など）を送信する。また、無線通信装置１０では、一定時間毎に、車両コンピュータで取得しているブレーキ情報（ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦ）、アクセル情報（アクセルペダルのＯＮ／ＯＦＦ）、ウインカ情報（左折、右折、右左折無し）、シフトポジション情報を車両データとして受信している。なお、これら車両データについては、これらを検出するセンサやスイッチ類と接続し、直接取得してもよい。
【００２４】
ナビゲーション装置２０は、地図上に自車両の現在位置を表示するとともに、目的地までの経路を案内する装置である。そのため、ナビゲーション装置２０は、地図データベースを保持しており、現在位置周辺の地図情報を抽出している。また、ナビゲーション装置２０では、ＧＰＳ[GlobalPositioning System]や方位センサ、車速センサなどを利用して、車両の現在位置や進行方向を検出している。そこで、無線通信装置１０では、一定時間毎に、ナビゲーション装置２０から現在位置周辺の地図情報及び現在位置、進行方向、車速などのデータを受信している。なお、進行方向、車速については、これらを検出するセンサと接続し、直接取得してもよい。
【００２５】
アンテナ１１は、送受信兼用のアンテナであり、各種信号を送受信する。また、アンテナ１１は、無指向性のアンテナであり、全方向からの信号を受信するとともに全方向に信号を送信する。送信する場合、送信信号が送受信部１２を介して送信制御部１３からアンテナ１１に送られる。受信する場合、受信信号が送受信部１２を介してアンテナ１１から受信制御部１４に送られる。送信制御部１３は、データ処理部１５からの送信データに各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を送受信部１２に出力する。受信制御部１４は、アンテナ１１で受信した受信信号に各種変換処理を施してデータを取り出し、そのデータをデータ処理部１５に出力する。
【００２６】
データ処理部１５は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random AccessMemory]などからなり、送信データ処理、受信データ処理、データ中継処理などの各種処理を行う。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０（特に、ナビゲーション用のコンピュータ）や車両コンピュータなどと通信によって各種データを送受信する。また、データ処理部１５では、送信制御部１３及び受信制御部１４と接続し、送信制御部１３に対して送信データを出力し、受信制御部１４から受信データを入力する。
【００２７】
送信データ処理について説明する。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０からの現在位置、車速、進行方向及び車両コンピュータからのブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報などの車両情報に、自車両の車両識別ＩＤなどを付加した送信データを生成する。そして、データ処理部１５では、ＣＳＭＡ方式による送信タイミングに応じて、送信データを送信制御部１３に出力する。
【００２８】
受信データ処理について説明する。データ処理部１５では、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データから他車両の現在位置、車速、進行方向及び各種車両情報を取り出し、車両コンピュータに送信する。この際、データ処理部１５では、以下に示す処理を行ってもよい。データ処理部１５では、自車両の現在位置、進行方向、ウインカ情報及び現在位置周辺の地図情報などに基づいて自車両がこれから進行する範囲（道路）を特定し、受信データに示される他車両の現在位置、進行方向、ウインカ情報からその他車両が進行する範囲内に存在するかあるいは範囲内に入る可能性があるかを判定する。そして、データ処理部１５では、他車両が進行する範囲内に存在するかあるいは範囲内に入る可能性がある場合に、受信データに示される他車両の現在位置、車速、進行方向及び各種車両情報を車両コンピュータに送信する。
【００２９】
データ中継処理について説明する。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０からの現在位置と進行方向及び現在位置周辺の地図情報に基づいて、交差点に近づいているか否かを判定する。なお、データ中継処理を常に行う場合、交差点に近づいているか否かの判定を行わない。
【００３０】
交差点に近づいていると判定した場合、データ処理部１５では、周辺に存在する他車両の位置データを取得するために、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データに示される他車両の現在位置と車両識別ＩＤを一時記憶する。データを受信できる他車両については、自車両の周辺に存在していると推測できる。また、データ処理部１５では、現在位置周辺の地図情報から進入する交差点情報を抽出し、交差点情報に基づいて想定エリアＡＳを設定する（図２参照）。想定エリアＡＳは、交差点を含む範囲かつ無線通信装置１０から発信している電波が到達する範囲である。そして、データ処理部１５では、一時記憶している他車両のデータ毎に、他車両の現在位置に基づいて他車両が想定エリアＡＳ内に存在するか否かを判定する。図２に示す例では、自車両２の周辺には他車両３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが存在し、想定エリアＡＳ内には他車両３Ａと他車両３Ｂが存在する。
【００３１】
想定エリアＡＳ内に他車両が存在する場合、データ処理部１５では、複数台存在する場合にはその複数の他車両のうち交差点中心に最も近い他車両を中継車両と選定し、１台だけ存在する場合にはその他車両を中継車両として選定する。図２に示す例では、想定エリアＡＳ内に２台の他車両３Ａ，３Ｂが存在するが、他車両３Ａの方が交差点中心に近い位置に存在するので、他車両３Ａが中継車両に選定される。一方、想定エリアＡＳ内に他車両が存在しない場合、データ処理部１５では、再度、周辺に存在する他車両の位置データを収集し、その収集した他車両が想定エリアＡＳ内に存在するか判定する。
【００３２】
中継車両を選定すると、データ処理部１５では、自車両情報（現在位置、車速、進行方向、各種車両情報）に、自車両情報の中継を依頼する中継依頼情報、中継車両に選定した他車両の車両識別ＩＤからなる送信先情報及び自車両の車両識別ＩＤからなる送信元情報を付加した送信データを生成し、この中継依頼の送信データを送信制御部１３に出力する。
【００３３】
ちなみに、中継車両でこの送信データを受信した場合、中継車両では、送信先情報の車両識別ＩＤが自身の車両識別ＩＤと一致しているので、中継車両に選定されたことを認識し、中継依頼された自車両情報をブロードキャストする。一方、中継車両以外の車両がこの送信データを受信した場合、その各車両では、送信先情報の車両識別ＩＤが自身の車両識別ＩＤと異なっているので、この中継依頼の送信データを破棄する。
【００３４】
データ処理部１５では、一定時間、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データをモニタリングする。このモニタリングにおいて、データ処理部１５では、受信データに含まれる車両識別ＩＤから、送信先が中継車両に選定した他車両か否かを判定する。中継車両からの送信データと判定した場合、データ処理部１５では、その受信データに中継依頼した自身の自車両情報を含んでいるか否かを判定する。自身の自車両情報を含んでいる場合、データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと判断する。一方、一定時間のモニタリングによってデータ中継が正常に行われたことを確認できなかった場合、データ処理部１５では、再度、上記と同様の処理により、選定した中継車両に対して中継依頼する。
【００３５】
データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと確認後、受信制御部１４から入力された中継された受信データによって周辺に新規な他車両を検出した場合、再度、上記と同様の処理により、選定した中継車両に対して中継依頼する。この際、データ処理部１５では、中継された受信データに含まれる送信元の車両識別ＩＤが一時記憶している周辺車両の車両識別ＩＤ以外の車両識別ＩＤの場合に周辺に新たに他車両が現れたと判断する。データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと確認後、新規な他車両を検出できない場合、データ中継依頼を停止する。
【００３６】
例えば、図２に示す状態から短時間経過して図３に示す状態になった場合、新たに他車両３Ｅが交差点に近づいている。この場合、他車両３Ｅでも、自車両２と同様に、他車両３Ａを中継車両としてデータ中継依頼を行っている。したがって、他車両３Ａでは、中継依頼された他車両３Ｅの自車両情報もブロードキャストしている。ここで、自車両２では、この他車両３Ａによって中継された他車両３Ｅの自車両情報や他車両３Ｅの車両識別ＩＤを含む受信データを受信することによって新規な他車両３Ｅを検出することができる。そして、自車両２では、自身の自車両情報を他車両３Ｅに伝達するために、再度、他車両３Ａにデータ中継依頼を行う。
【００３７】
なお、データ処理部１５では、受信データとして中継依頼を受け取った場合（つまり、自車両が中継車両として選定され、データ中継依頼された場合）、その受信データに示される中継する車両情報に、自身の車両識別ＩＤからなる中継車両情報及びその中継依頼元の車両の車両識別ＩＤからなる送信元情報などを付加した送信データを生成し、その送信データを送信制御部１３に出力する。そして、無線通信装置１０では、送信制御部１３でこの送信データを送信信号に変換し、送受信部１２を介してアンテナ１１から他車両の情報をブロードキャストする。
【００３８】
図１〜図３を参照して、自車両２に搭載される無線通信装置１０が他車両３Ａで中継してデータを伝達する場合の動作について説明する。特に、データ処理部１５における処理について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１の無線通信装置のデータ処理部におけるデータ中継処理のフローチャートである。
【００３９】
アンテナ１１では、全方向から飛来してくる各種信号を受信する。この受信信号は、送受信部１２を介して受信制御部１４に送られる。受信制御部１４では、受信信号に各種変換処理を施して受信データを取り出し、受信データをデータ処理部１５に出力する。
【００４０】
データ処理部１５では、一定時間毎に、車両コンピュータからブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報などを取得する。また、データ処理部１５は、一定時間毎に、ナビゲーション装置２０から現在位置、進行方向、車速及び現在位置周辺の地図情報を取得する。そして、データ処理部１５では、現在位置、進行方向及び地図情報に基づいて交差点に近づいているか否かを判定する。
【００４１】
交差点に近づいていると判定した場合、データ処理部１５では、受信データが入力される毎に、受信データから周辺の他車両の現在位置と車両識別ＩＤを取得し、一時記憶していく（Ｓ１）。そして、データ処理部１５では、近づいている交差点情報から想定エリアＡＳを設定し、一時記憶している現在位置に基づいて周辺車両が想定エリアＡＳ内に存在するか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２にて周辺車両が存在しないと判定した場合、データ処理部１５では、Ｓ１に戻って、再度、周辺車両の現在位置を取得し、想定エリアＡＳ内に存在するかの判定を行う。
【００４２】
Ｓ２にて周辺車両が存在すると判定した場合、データ処理部１５では、想定エリアＡＳ内に存在する周辺車両３Ａ，３Ｂの中から交差点中心に最も近い他車両３Ａを中継車両として選定する（Ｓ３）。
【００４３】
中継車両３Ａを選定すると、データ処理部１５では、自車両情報（現在位置、進行方向、車速、各種車両情報）、自車両情報の中継を依頼する中継依頼情報、送信先情報（中継車両３Ａの車両識別ＩＤ）、送信元情報（自車両２の車両識別ＩＤ）などからなる送信データを生成し、この送信データを送信制御部１３に出力する（Ｓ４）。送信制御部１３では、この送信データを送信信号に変換する。そして、送信信号は、送受信部１２を介してアンテナ１１から送信される。
【００４４】
この送信信号を中継車両として選定された他車両３Ａの無線通信装置１０が受信した場合、他車両の無線通信装置１０では、送信信号を送信データに変換し、送信データに示される情報に基づいて中継を依頼されたことを認識する。そして、この無線通信装置１０では、送信データに示される自車両情報、中継車両情報（他車両３Ａの車両識別ＩＤ）、送信元情報（自車両２の車両識別ＩＤ）などからなる送信データを生成し、その送信データを送信信号に変換してブロードキャストする。このブロードキャストされた送信信号は、交差点中心近傍から交差点に繋がる全ての道路に対して、回折が無いかあるいは極力抑えられた状態で伝播していく。したがって、この送信信号を、その各道路上の交差点からある程度離れた車両まで到達する。
【００４５】
データ処理部１５では、一定時間、受信データをモニタリングする（Ｓ５）。そして、データ処理部１５では、このモニタリングにおいて中継依頼した他車両３Ａから中継依頼した自車両情報を含むデータを受信したか否かを判定する（Ｓ６）。Ｓ６にて中継依頼したデータを受信していないと判定した場合、データ処理部１５では、Ｓ４に戻って、再度、中継依頼し、モニタリングする。
【００４６】
Ｓ６にて中継依頼したデータを受信したと判定した場合、データ処理部１５では、他車両から中継されたデータによって周辺に新規な他車両が存在するか否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７にて新規な他車両３Ｅが存在すると判定した場合、データ処理部１５では、他車両３Ｅにも自車両情報を伝達するために、Ｓ４に戻って、再度、データの中継依頼をする。一方、Ｓ７にて新規な他車両が存在しないと判定した場合、データ処理部１５では、データの中継依頼を停止する（Ｓ８）。
【００４７】
この無線通信システム１（無線通信装置１０）によれば、交差点における車車間通信において、交差点中心に最も近い他車両を中継車両として選んでデータ中継するので、交差点に繋がる全ての道路に対して回折損失が無いあるいは極力抑制した中継が可能となり、通信エリアが広がるとともに電力消費も抑制することができる。また、１台の中継車両によって中継を行うので、通信トラフィックを抑制することができる。
【００４８】
さらに、無線通信システム１によれば、正常に中継が行われたことを確認した場合には中継を停止するので、中継車両からの余計なブロードキャストが無くなり、通信トラフィックを極力抑制することができる。また、無線通信システム１によれば、交差点に近づいてくる新規な他車両を検出した場合にはデータ中継を再度行うので、交差点に進入しようとしている他車両に対して自車両の情報を確実に伝達することができる。
【００４９】
このように、無線通信システム１では、非常に効率の良い車車間通信が可能であり、交差点において周辺車両の各情報を確実に相互に共有することができる。交差点で周辺車両の情報を相互に取得することによって、各車両では他車両に対して自車両を安全に走行させることが可能となり、交差点内での安全性を向上させることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００５１】
例えば、本実施の形態では車車間通信を行う無線通信システムに適用したが、車車間通信の他に路車間通信などの他の通信も行う無線通信システムに適用してもよい。
【００５２】
また、本実施の形態ではナビゲーション装置から地図情報や現在位置などの各種情報を取得する構成としたが、ナビゲーション装置を備えない装置の場合には無線通信装置に地図データベースやＧＰＳなどの現在位置検出手段を備える構成としてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では車車間通信で送受信するデータとして自車両の現在位置、車速、進行方向、各種車両情報などとしたが、送受信するデータとしてはこれらに限定されることなく、どのようなデータでもよい。
【００５４】
また、本実施の形態では交差点中心に最も近い他車両を中継車両とする構成としたが、中心から最も近くでなくても、交差点内に存在する他車両などの交差点中心近傍の他車両を中継車両としてもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では想定エリアを設定し、想定エリア内に存在する車両から中継車両を選定する構成としたが、想定エリアを設定せずに、交差点中心に最も近い車両を直接選定する構成としてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では中継車両から中継依頼したデータを受信した場合にはデータ中継を停止する構成としたが、交差点に進入あるいは交差点を通過するまではデータ中継を継続してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では交差点に接近する新規な他車両の検出を行う構成としたが、この検出を行わない構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施の形態に係る無線通信装置の構成図である。
【図２】交差点における車車間通信において中継依頼する際の自車両と周辺車両との位置関係の一例である。
【図３】交差点における車車間通信においてデータ中継中の自車両と新規な周辺車両との位置関係の一例である。
【図４】図１の無線通信装置のデータ処理部におけるデータ中継処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１…無線通信システム、２…自車両、３A，３B，３C，３D，３E…他車両、１０…無線通信装置、１１…アンテナ、１２…送受信部、１３…送信制御部、１４…受信制御部、１５…データ処理部、２０…ナビゲーション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発達によって、走行中の車両同士の通信も可能となり、車車間通信の開発が進められている。車車間通信では、他車両との位置関係を相互に認識することによって安全性を向上させるために、自車両情報（現在位置、車速など）の周辺の他車両への伝達などが行われる。車車間通信で使用される電波は、ギガヘルツ帯の高周波であり、直進性が高く、回折損失が大きい。そのため、車車間通信では、道路が交わる交差点などでは直接通信ができるエリアが限られるので、他車両に搭載の無線通信装置で中継して情報を伝達するデータ中継が有効となる。
【０００３】
交差点においてデータ中継を行う手法としては、例えば、交差点に繋がる各分岐道路上で自車両から電波の到達する範囲内で最も離れている他車両（無線通信装置を搭載している車両）をそれぞれ選択し、その他車両に対して中継依頼を行う。そして、各分岐道路の中継車両によって中継依頼された自車両情報をブロードキャストし、自車両からの電波の到達範囲外の各分岐道路に存在する他車両に自車両情報を伝達している（特許文献１参照）。例えば、２本の道路が直交する交差点の場合、自車両が走行中の道路以外に３つの分岐道路が存在するので、その３つの分岐道路においてそれぞれ中継車両が選択される。このようなデータ中継は車車間通信が可能な各車両で行われ、各車両がそれぞれ中継車両を選択し、各中継車両がそれぞれ中継依頼された情報をブロードキャストする。
【特許文献１】特開２００５−１２５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各分岐道路に中継可能な車両がそれぞれ存在しない場合、中継可能な車両が存在する分岐道路の中継車両からブロードキャストされる電波によって、中継可能な車両が存在しない分岐道路に対しても中継しなければならない。例えば、中継可能な車両が存在する分岐道路と中継可能な車両が存在しない分岐道路とが直交している場合、中継車両として選択されている車両の位置が交差点の中心から離れているほど、その直交する分岐道路側への電波の回折損失が大きくなり、直交する分岐道路側への通信可能な距離（エリア）が減少し、情報を伝達できなくなる。この際、通信可能な距離を長くするために、電波の出力を上げた場合、電力消費が増大する。
【０００５】
また、車車間通信可能な各車両において、周辺車両に対して常に中継依頼し続けるので、交差点付近では交通量の増加に応じて通信トラフィックが増大する。さらに、各車両が分岐道路の数に応じて中継車両をそれぞれ選択し、その複数の中継車両においてそれぞれブロードキャストするので、交差点付近における通信トラフィックが増大する。
【０００６】
そこで、本発明は、効率良く車車間通信を行うことができる車載の無線通信装置及び無線通信システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車載の無線通信装置は、他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とする。
【０００８】
この車載の無線通信装置では、車両が交差点に近づくと交差点中心近傍に存在する他車両の無線通信装置を中継無線通信装置として指定する（つまり、交差点中心近傍の無線通信可能な車両を中継車両に指定する）。そして、無線通信装置では、その指定した中継無線通信装置によって情報を中継（転送）してもらうために、中継無線通信装置に対して送信情報（例えば、自車両の現在位置、車速、ブレーキ情報、ウインカ情報）を送信する。このように、中継無線通信装置によって交差点中心近傍から中継するので、中継無線通信装置からの電波（中継される信号）は交差点に繋がる全ての道路において回折無しかあるいは回折損失が極力抑制された状態で伝播し、通信距離が長くなる（通信エリアが広がる）。そのため、低電力で（電波の出力を上げることなく）、確実に交差点周辺の車両に対して情報を伝達することができる。また、１台の中継無線通信装置によって交差点での中継が可能なので、交差点における通信トラフィックを抑制できる。したがって、この車載の無線通信装置では、交差点において効率の良い車車間通信を行うことができ、交差点における周辺車両に情報を確実に伝達することができる。また、交差点における周辺車両の情報を取得することができるので、各車両では他車両に対して自車両を安全に走行させることが可能となり、交差点内での安全性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の上記車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択すると好適である。
【００１０】
この車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合には交差点中心に最も近い他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択する（つまり、交差点中心近傍に無線通信可能な車両が複数存在する場合には交差点中心に最も近い車両を中継車両として選択する）。中継する位置が交差点中心に近いほど、回折損失を低減でき、交差点に繋がる全ての道路に対して同等に効率の良い中継が可能となる。
【００１１】
本発明の上記車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止する構成としてもよい。
【００１２】
この車載の無線通信装置では、中継してもらうために中継無線通信装置に送信した送信情報を受信した場合、中継無線通信装置による中継（転送）が正常に行われたので、中継無線通信装置への送信情報の送信を停止する。このように、中継無線通信装置による中継が正常に行われたことを確認した場合にはその送信情報の中継を停止し、余計な通信を無くして通信トラフィックを低減させる。
【００１３】
本発明に係る無線通信システムは、車載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する無線通信システムにおいて、第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信し、第２の車載の無線通信装置では、第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信することを特徴とする。
【００１４】
この無線通信システムでは、上記した車載の無線通信装置と同様に、第１の車載の無線通信装置が、交差点中心近傍に存在する他車両の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、指定した中継無線通信装置に対して送信情報を送信する。第２の車載の無線通信装置では、第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信する（転送する）。この無線通信システムでも、上記した車載の無線通信装置と同様の効果を有する。
【００１５】
本発明の上記無線通信システムの第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択すると好適である。また、本発明の上記無線通信システムの第１の車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止する構成としてもよい。この無線通信システムでは、上記した各車載の無線通信装置と同様の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、交差点周辺において効率良い車車間通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る車載の無線通信装置及び無線通信システムの実施の形態を説明する。
【００１８】
本実施の形態では、本発明を、各車両に同様の無線通信装置が搭載され、車車間通信を行う無線通信システムに適用する。本実施の形態に係る車車間通信では、他車両との位置関係などを把握することによって安全性を向上させるために、各車両では自車両の様々な情報（データ）を送信するとともに他車両の情報を受信する。車両の情報としては、現在位置、車速、進行方向、各種車両情報（例えば、ブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報）などである。
【００１９】
図１〜図３を参照して、無線通信システム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る無線通信装置の構成図である。図２は、交差点における車車間通信において中継依頼する際の自車両と周辺車両との位置関係の一例である。図３は、交差点における車車間通信においてデータ中継中の自車両と新規な周辺車両との位置関係の一例である。
【００２０】
無線通信システム１では、無線通信装置１０を搭載した各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・間で車車間通信を行い、様々なデータをやりとりする。無線通信システム１では、各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・の各無線通信装置１０が、同様の処理を行い、一定時間毎に自車両のデータをブロードキャストしている。無線通信システム１では、通常、車両間で信号を直接送受信し、車両が交差点（二本以上の道路が交わる箇所）に進入する場合には交差点中心に最も近い車両を中継車両として中継によっても信号を送受信する。無線通信システム１で車車間通信を行う各車両２，３Ａ，３Ｂ，・・・には、各車両を識別するために、車両識別ＩＤがそれぞれ付与されている。なお、中継処理については、交差点に進入するときだけでなく、常に行ってもよい。
【００２１】
交差点周辺では、走行中の道路上の他車両については目視で確認することが可能であるが、走行中の道路と交わる道路を走行中の他車両については交差点内に進入するまで目視できない場合がある。そのため、交差点で安全に走行するためには、走行中の道路と交わる道路を走行中の他車両の現在位置などを取得し、その交わる道路を走行中の他車両に対しても自車両の現在位置など伝達することが重要となる。しかし、交差点では、走行中の道路と交わる道路との間には所定の角度（例えば、９０°）を有しているので、回折損失によって電波が減衰し、通信距離が短くなる。そのため、交差点においては、交わる道路にそれぞれ存在する車両間での通信エリアが狭く、交差点から少し離れた位置に存在する車両間ではデータを取得できない。そこで、無線通信システム１では、交差点中心に最も近い他車両を利用し、その他車両を中継車両として中継によって交差点に繋がる各道路にデータを伝達する。このとき、中継車両が交差点中心に近いほど、交差点に繋がる全ての道路において回折の無いあるいは回折損失を極力抑制した電波を伝播でき、通信エリアが広くなる。
【００２２】
無線通信装置１０について説明する。無線通信装置１０は、ギガヘルツ帯域を利用した双方向通信可能な無線通信装置であり、車両と車両との間の無線通信をＣＳＭＡ[Carrier Sense Multiple Access]方式で行う。ＣＳＭＡ方式は、無線通信装置が通信路において一定時間以上の空き（アイドル）を確認してから信号を送信する方式である。無線通信装置１０は、一定時間毎に、自車両のデータを送信するとともに自車両周辺の他車両のデータを受信する。また、無線通信装置１０は、交差点に近づくと、交差点中心に最も近い位置の他車両を選択し、その他車両に中継を依頼して中継によってデータを送信する。そのために、無線通信装置１０は、アンテナ１１、送受信部１２、送信制御部１３、受信制御部１４及びデータ処理部１５を備え、ナビゲーション装置２０と接続する。
【００２３】
また、無線通信装置１０は、各種アプリケーション（例えば、交差点での衝突防止アプリケーション）を実行する車両コンピュータ（図示せず）と接続する。無線通信装置１０では、一定時間毎に、車両コンピュータに対して受信した他車両のデータ（現在位置など）を送信する。また、無線通信装置１０では、一定時間毎に、車両コンピュータで取得しているブレーキ情報（ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦ）、アクセル情報（アクセルペダルのＯＮ／ＯＦＦ）、ウインカ情報（左折、右折、右左折無し）、シフトポジション情報を車両データとして受信している。なお、これら車両データについては、これらを検出するセンサやスイッチ類と接続し、直接取得してもよい。
【００２４】
ナビゲーション装置２０は、地図上に自車両の現在位置を表示するとともに、目的地までの経路を案内する装置である。そのため、ナビゲーション装置２０は、地図データベースを保持しており、現在位置周辺の地図情報を抽出している。また、ナビゲーション装置２０では、ＧＰＳ[GlobalPositioning System]や方位センサ、車速センサなどを利用して、車両の現在位置や進行方向を検出している。そこで、無線通信装置１０では、一定時間毎に、ナビゲーション装置２０から現在位置周辺の地図情報及び現在位置、進行方向、車速などのデータを受信している。なお、進行方向、車速については、これらを検出するセンサと接続し、直接取得してもよい。
【００２５】
アンテナ１１は、送受信兼用のアンテナであり、各種信号を送受信する。また、アンテナ１１は、無指向性のアンテナであり、全方向からの信号を受信するとともに全方向に信号を送信する。送信する場合、送信信号が送受信部１２を介して送信制御部１３からアンテナ１１に送られる。受信する場合、受信信号が送受信部１２を介してアンテナ１１から受信制御部１４に送られる。送信制御部１３は、データ処理部１５からの送信データに各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を送受信部１２に出力する。受信制御部１４は、アンテナ１１で受信した受信信号に各種変換処理を施してデータを取り出し、そのデータをデータ処理部１５に出力する。
【００２６】
データ処理部１５は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random AccessMemory]などからなり、送信データ処理、受信データ処理、データ中継処理などの各種処理を行う。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０（特に、ナビゲーション用のコンピュータ）や車両コンピュータなどと通信によって各種データを送受信する。また、データ処理部１５では、送信制御部１３及び受信制御部１４と接続し、送信制御部１３に対して送信データを出力し、受信制御部１４から受信データを入力する。
【００２７】
送信データ処理について説明する。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０からの現在位置、車速、進行方向及び車両コンピュータからのブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報などの車両情報に、自車両の車両識別ＩＤなどを付加した送信データを生成する。そして、データ処理部１５では、ＣＳＭＡ方式による送信タイミングに応じて、送信データを送信制御部１３に出力する。
【００２８】
受信データ処理について説明する。データ処理部１５では、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データから他車両の現在位置、車速、進行方向及び各種車両情報を取り出し、車両コンピュータに送信する。この際、データ処理部１５では、以下に示す処理を行ってもよい。データ処理部１５では、自車両の現在位置、進行方向、ウインカ情報及び現在位置周辺の地図情報などに基づいて自車両がこれから進行する範囲（道路）を特定し、受信データに示される他車両の現在位置、進行方向、ウインカ情報からその他車両が進行する範囲内に存在するかあるいは範囲内に入る可能性があるかを判定する。そして、データ処理部１５では、他車両が進行する範囲内に存在するかあるいは範囲内に入る可能性がある場合に、受信データに示される他車両の現在位置、車速、進行方向及び各種車両情報を車両コンピュータに送信する。
【００２９】
データ中継処理について説明する。データ処理部１５では、ナビゲーション装置２０からの現在位置と進行方向及び現在位置周辺の地図情報に基づいて、交差点に近づいているか否かを判定する。なお、データ中継処理を常に行う場合、交差点に近づいているか否かの判定を行わない。
【００３０】
交差点に近づいていると判定した場合、データ処理部１５では、周辺に存在する他車両の位置データを取得するために、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データに示される他車両の現在位置と車両識別ＩＤを一時記憶する。データを受信できる他車両については、自車両の周辺に存在していると推測できる。また、データ処理部１５では、現在位置周辺の地図情報から進入する交差点情報を抽出し、交差点情報に基づいて想定エリアＡＳを設定する（図２参照）。想定エリアＡＳは、交差点を含む範囲かつ無線通信装置１０から発信している電波が到達する範囲である。そして、データ処理部１５では、一時記憶している他車両のデータ毎に、他車両の現在位置に基づいて他車両が想定エリアＡＳ内に存在するか否かを判定する。図２に示す例では、自車両２の周辺には他車両３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが存在し、想定エリアＡＳ内には他車両３Ａと他車両３Ｂが存在する。
【００３１】
想定エリアＡＳ内に他車両が存在する場合、データ処理部１５では、複数台存在する場合にはその複数の他車両のうち交差点中心に最も近い他車両を中継車両と選定し、１台だけ存在する場合にはその他車両を中継車両として選定する。図２に示す例では、想定エリアＡＳ内に２台の他車両３Ａ，３Ｂが存在するが、他車両３Ａの方が交差点中心に近い位置に存在するので、他車両３Ａが中継車両に選定される。一方、想定エリアＡＳ内に他車両が存在しない場合、データ処理部１５では、再度、周辺に存在する他車両の位置データを収集し、その収集した他車両が想定エリアＡＳ内に存在するか判定する。
【００３２】
中継車両を選定すると、データ処理部１５では、自車両情報（現在位置、車速、進行方向、各種車両情報）に、自車両情報の中継を依頼する中継依頼情報、中継車両に選定した他車両の車両識別ＩＤからなる送信先情報及び自車両の車両識別ＩＤからなる送信元情報を付加した送信データを生成し、この中継依頼の送信データを送信制御部１３に出力する。
【００３３】
ちなみに、中継車両でこの送信データを受信した場合、中継車両では、送信先情報の車両識別ＩＤが自身の車両識別ＩＤと一致しているので、中継車両に選定されたことを認識し、中継依頼された自車両情報をブロードキャストする。一方、中継車両以外の車両がこの送信データを受信した場合、その各車両では、送信先情報の車両識別ＩＤが自身の車両識別ＩＤと異なっているので、この中継依頼の送信データを破棄する。
【００３４】
データ処理部１５では、一定時間、受信制御部１４から受信データが入力される毎に、受信データをモニタリングする。このモニタリングにおいて、データ処理部１５では、受信データに含まれる車両識別ＩＤから、送信先が中継車両に選定した他車両か否かを判定する。中継車両からの送信データと判定した場合、データ処理部１５では、その受信データに中継依頼した自身の自車両情報を含んでいるか否かを判定する。自身の自車両情報を含んでいる場合、データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと判断する。一方、一定時間のモニタリングによってデータ中継が正常に行われたことを確認できなかった場合、データ処理部１５では、再度、上記と同様の処理により、選定した中継車両に対して中継依頼する。
【００３５】
データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと確認後、受信制御部１４から入力された中継された受信データによって周辺に新規な他車両を検出した場合、再度、上記と同様の処理により、選定した中継車両に対して中継依頼する。この際、データ処理部１５では、中継された受信データに含まれる送信元の車両識別ＩＤが一時記憶している周辺車両の車両識別ＩＤ以外の車両識別ＩＤの場合に周辺に新たに他車両が現れたと判断する。データ処理部１５では、データ中継が正常に行われたと確認後、新規な他車両を検出できない場合、データ中継依頼を停止する。
【００３６】
例えば、図２に示す状態から短時間経過して図３に示す状態になった場合、新たに他車両３Ｅが交差点に近づいている。この場合、他車両３Ｅでも、自車両２と同様に、他車両３Ａを中継車両としてデータ中継依頼を行っている。したがって、他車両３Ａでは、中継依頼された他車両３Ｅの自車両情報もブロードキャストしている。ここで、自車両２では、この他車両３Ａによって中継された他車両３Ｅの自車両情報や他車両３Ｅの車両識別ＩＤを含む受信データを受信することによって新規な他車両３Ｅを検出することができる。そして、自車両２では、自身の自車両情報を他車両３Ｅに伝達するために、再度、他車両３Ａにデータ中継依頼を行う。
【００３７】
なお、データ処理部１５では、受信データとして中継依頼を受け取った場合（つまり、自車両が中継車両として選定され、データ中継依頼された場合）、その受信データに示される中継する車両情報に、自身の車両識別ＩＤからなる中継車両情報及びその中継依頼元の車両の車両識別ＩＤからなる送信元情報などを付加した送信データを生成し、その送信データを送信制御部１３に出力する。そして、無線通信装置１０では、送信制御部１３でこの送信データを送信信号に変換し、送受信部１２を介してアンテナ１１から他車両の情報をブロードキャストする。
【００３８】
図１〜図３を参照して、自車両２に搭載される無線通信装置１０が他車両３Ａで中継してデータを伝達する場合の動作について説明する。特に、データ処理部１５における処理について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１の無線通信装置のデータ処理部におけるデータ中継処理のフローチャートである。
【００３９】
アンテナ１１では、全方向から飛来してくる各種信号を受信する。この受信信号は、送受信部１２を介して受信制御部１４に送られる。受信制御部１４では、受信信号に各種変換処理を施して受信データを取り出し、受信データをデータ処理部１５に出力する。
【００４０】
データ処理部１５では、一定時間毎に、車両コンピュータからブレーキ情報、アクセル情報、ウインカ情報、シフトポジション情報などを取得する。また、データ処理部１５は、一定時間毎に、ナビゲーション装置２０から現在位置、進行方向、車速及び現在位置周辺の地図情報を取得する。そして、データ処理部１５では、現在位置、進行方向及び地図情報に基づいて交差点に近づいているか否かを判定する。
【００４１】
交差点に近づいていると判定した場合、データ処理部１５では、受信データが入力される毎に、受信データから周辺の他車両の現在位置と車両識別ＩＤを取得し、一時記憶していく（Ｓ１）。そして、データ処理部１５では、近づいている交差点情報から想定エリアＡＳを設定し、一時記憶している現在位置に基づいて周辺車両が想定エリアＡＳ内に存在するか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２にて周辺車両が存在しないと判定した場合、データ処理部１５では、Ｓ１に戻って、再度、周辺車両の現在位置を取得し、想定エリアＡＳ内に存在するかの判定を行う。
【００４２】
Ｓ２にて周辺車両が存在すると判定した場合、データ処理部１５では、想定エリアＡＳ内に存在する周辺車両３Ａ，３Ｂの中から交差点中心に最も近い他車両３Ａを中継車両として選定する（Ｓ３）。
【００４３】
中継車両３Ａを選定すると、データ処理部１５では、自車両情報（現在位置、進行方向、車速、各種車両情報）、自車両情報の中継を依頼する中継依頼情報、送信先情報（中継車両３Ａの車両識別ＩＤ）、送信元情報（自車両２の車両識別ＩＤ）などからなる送信データを生成し、この送信データを送信制御部１３に出力する（Ｓ４）。送信制御部１３では、この送信データを送信信号に変換する。そして、送信信号は、送受信部１２を介してアンテナ１１から送信される。
【００４４】
この送信信号を中継車両として選定された他車両３Ａの無線通信装置１０が受信した場合、他車両の無線通信装置１０では、送信信号を送信データに変換し、送信データに示される情報に基づいて中継を依頼されたことを認識する。そして、この無線通信装置１０では、送信データに示される自車両情報、中継車両情報（他車両３Ａの車両識別ＩＤ）、送信元情報（自車両２の車両識別ＩＤ）などからなる送信データを生成し、その送信データを送信信号に変換してブロードキャストする。このブロードキャストされた送信信号は、交差点中心近傍から交差点に繋がる全ての道路に対して、回折が無いかあるいは極力抑えられた状態で伝播していく。したがって、この送信信号を、その各道路上の交差点からある程度離れた車両まで到達する。
【００４５】
データ処理部１５では、一定時間、受信データをモニタリングする（Ｓ５）。そして、データ処理部１５では、このモニタリングにおいて中継依頼した他車両３Ａから中継依頼した自車両情報を含むデータを受信したか否かを判定する（Ｓ６）。Ｓ６にて中継依頼したデータを受信していないと判定した場合、データ処理部１５では、Ｓ４に戻って、再度、中継依頼し、モニタリングする。
【００４６】
Ｓ６にて中継依頼したデータを受信したと判定した場合、データ処理部１５では、他車両から中継されたデータによって周辺に新規な他車両が存在するか否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７にて新規な他車両３Ｅが存在すると判定した場合、データ処理部１５では、他車両３Ｅにも自車両情報を伝達するために、Ｓ４に戻って、再度、データの中継依頼をする。一方、Ｓ７にて新規な他車両が存在しないと判定した場合、データ処理部１５では、データの中継依頼を停止する（Ｓ８）。
【００４７】
この無線通信システム１（無線通信装置１０）によれば、交差点における車車間通信において、交差点中心に最も近い他車両を中継車両として選んでデータ中継するので、交差点に繋がる全ての道路に対して回折損失が無いあるいは極力抑制した中継が可能となり、通信エリアが広がるとともに電力消費も抑制することができる。また、１台の中継車両によって中継を行うので、通信トラフィックを抑制することができる。
【００４８】
さらに、無線通信システム１によれば、正常に中継が行われたことを確認した場合には中継を停止するので、中継車両からの余計なブロードキャストが無くなり、通信トラフィックを極力抑制することができる。また、無線通信システム１によれば、交差点に近づいてくる新規な他車両を検出した場合にはデータ中継を再度行うので、交差点に進入しようとしている他車両に対して自車両の情報を確実に伝達することができる。
【００４９】
このように、無線通信システム１では、非常に効率の良い車車間通信が可能であり、交差点において周辺車両の各情報を確実に相互に共有することができる。交差点で周辺車両の情報を相互に取得することによって、各車両では他車両に対して自車両を安全に走行させることが可能となり、交差点内での安全性を向上させることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００５１】
例えば、本実施の形態では車車間通信を行う無線通信システムに適用したが、車車間通信の他に路車間通信などの他の通信も行う無線通信システムに適用してもよい。
【００５２】
また、本実施の形態ではナビゲーション装置から地図情報や現在位置などの各種情報を取得する構成としたが、ナビゲーション装置を備えない装置の場合には無線通信装置に地図データベースやＧＰＳなどの現在位置検出手段を備える構成としてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では車車間通信で送受信するデータとして自車両の現在位置、車速、進行方向、各種車両情報などとしたが、送受信するデータとしてはこれらに限定されることなく、どのようなデータでもよい。
【００５４】
また、本実施の形態では交差点中心に最も近い他車両を中継車両とする構成としたが、中心から最も近くでなくても、交差点内に存在する他車両などの交差点中心近傍の他車両を中継車両としてもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では想定エリアを設定し、想定エリア内に存在する車両から中継車両を選定する構成としたが、想定エリアを設定せずに、交差点中心に最も近い車両を直接選定する構成としてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では中継車両から中継依頼したデータを受信した場合にはデータ中継を停止する構成としたが、交差点に進入あるいは交差点を通過するまではデータ中継を継続してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では交差点に接近する新規な他車両の検出を行う構成としたが、この検出を行わない構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施の形態に係る無線通信装置の構成図である。
【図２】交差点における車車間通信において中継依頼する際の自車両と周辺車両との位置関係の一例である。
【図３】交差点における車車間通信においてデータ中継中の自車両と新規な周辺車両との位置関係の一例である。
【図４】図１の無線通信装置のデータ処理部におけるデータ中継処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１…無線通信システム、２…自車両、３A，３B，３C，３D，３E…他車両、１０…無線通信装置、１１…アンテナ、１２…送受信部、１３…送信制御部、１４…受信制御部、１５…データ処理部、２０…ナビゲーション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、
交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とする車載の無線通信装置。
【請求項２】
交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする請求項１に記載する車載の無線通信装置。
【請求項３】
送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車載の無線通信装置。
【請求項４】
車載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する無線通信システムにおいて、
第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信し、
第２の車載の無線通信装置では、前記第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、前記第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする請求項４に記載する無線通信システム。
【請求項６】
前記第１の車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載する無線通信システム。
【請求項１】
他車両に搭載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する車載の無線通信装置において、
交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信することを特徴とする車載の無線通信装置。
【請求項２】
交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする請求項１に記載する車載の無線通信装置。
【請求項３】
送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車載の無線通信装置。
【請求項４】
車載の無線通信装置で中継して送信情報を伝達する無線通信システムにおいて、
第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置に指定し、当該指定した中継無線通信装置に送信情報を送信し、
第２の車載の無線通信装置では、前記第１の車載の無線通信装置によって中継無線通信装置に指定されていると判断した場合、前記第１の車載の無線通信装置からの送信情報を中継して送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の車載の無線通信装置では、交差点中心近傍に他車両に搭載の無線通信装置が複数存在する場合、交差点の中心に最も近い位置に存在する他車両に搭載の無線通信装置を中継無線通信装置として選択することを特徴とする請求項４に記載する無線通信システム。
【請求項６】
前記第１の車載の無線通信装置では、送信した送信情報を中継無線通信装置から受信した場合には送信情報の送信を停止することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載する無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−６００１３（Ｐ２００７−６００１３Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４００４６（Ｐ２００５−２４００４６）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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