通信方法および無線装置
【課題】目標となる位置との距離に応じて通信を適応的に制御したい。
【解決手段】第１取得部２０は、自己の存在位置を取得する。第２取得部２２は、目標の存在位置を取得する。導出部２４は、目標の存在位置と自己の存在位置との間の距離を導出する。アンテナ切替部２６は、導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する。選択部３０は、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を使用しながら、無線通信を実行する。
【解決手段】第１取得部２０は、自己の存在位置を取得する。第２取得部２２は、目標の存在位置を取得する。導出部２４は、目標の存在位置と自己の存在位置との間の距離を導出する。アンテナ切替部２６は、導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する。選択部３０は、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を使用しながら、無線通信を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に無線通信を実行する通信方法および無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。無線ＬＡＮを車車間通信に適用する場合、車両間の距離が大きくなるにつれて、信号の品質が悪化する。このような信号の悪化を抑制するためには、指向性アンテナによって所望の方向への利得を増加したり、変調多値数を下げることによって誤り耐性を強くしたり、符号化率を上げることによって誤り耐性を強くしたりすることが望ましい。一方、交差点に接近することによって、車両間の距離が小さくなると、品質の悪化は低減される。その際、交差点付近に存在する不特定多数の端末装置へ信号を送信させたり、通信速度を向上させたりすることが望まれる。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、目標となる位置との距離に応じて通信を適応的に制御する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、自己の存在位置を取得する第１取得部と、目標の存在位置を取得する第２取得部と、第２取得部において取得した目標の存在位置と、第１取得部において取得した自己の存在位置との間の距離を導出する導出部と、導出部において導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する制御部と、制御部において制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行する通信部と、を備える。
【０００６】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、自己の存在位置を取得するステップと、目標の存在位置を取得するステップと、取得した目標の存在位置と、取得した自己の存在位置との間の距離を導出するステップと、導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御するステップと、制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行するステップと、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標となる位置との距離に応じて通信を適応的に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された無線装置間においてデータ通信を実行する通信システムに関する。無線装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の無線装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。このような接近の認識は、特に、交差点のように事故が発生しやすい場所において有効である。このような状況下において、次のことが要求される。車両が交差点から離れている場合、通信品質は悪化しやすくなる。しかしながら、交差点への接近を予告するという点において、そのような場合でも通信品質の悪化の抑制が要求される。一方、車両が交差点に近くなると、周囲の広いエリアに存在する車両へのパケット信号の送信が要求される。また、交差点付近では、通信速度を高くすることが要求される。通信速度を高くすることによって、伝送可能な情報量を増加させたり、パケット信号の長さを短くさせたりすることが可能になる。これに対応するために、本実施例に係る無線装置は、次の処理を実行する。
【００１０】
本実施例に係る無線装置は、ふたつのアンテナを備える。ひとつは、指向性アンテナであり、もうひとつは、無指向性アンテナである。指向性アンテナは、アンテナ利得のピークが進行方向を向くように車両に搭載されている。また、無指向性アンテナは、完全に無指向性である必要はなく、指向性アンテナと比較して、広い角度にわたってある程度のアンテナ利得が確保されていればよい。また、無線装置は、変調多値数が異なったふたつの変調方式に対応する。ひとつは、ＱＰＳＫであり、もうひとつは１６ＱＡＭである。このような無線装置は、複数の交差点の存在位置を予め記憶する。また、無線装置は、現在の存在位置を取得し、現在の存在位置および進行方向をもとに、複数の交差点の中から、これから接近しようとする交差点（以下、「目標交差点」という）を選択する。
【００１１】
無線装置は、目標交差点の存在位置と現在の存在位置との差異が、しきい値よりも小さくない場合、つまり現在の存在位置が交差点からある程度離れている場合、指向性アンテナの使用を制御するとともに、ＱＰＳＫの使用を決定する。一方、無線装置は、目標交差点の存在位置と現在の存在位置との差異が、しきい値よりも小さい場合、つまり現在の存在位置が交差点にある程度近づいている場合、無指向性アンテナの使用を制御するとともに、１６ＱＡＭの使用を決定する。無線装置は、決定したアンテナおよび変調方式を使用しながら、パケット信号を送信する。また、無線装置は、決定したアンテナを使用しながら、他の無線装置からのパケット信号を受信する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、車両１０と総称される第１車両１０ａ、第２車両１０ｂ、第３車両１０ｃ、第４車両１０ｄを含む。なお、各車両１０には、後述する無線装置が搭載されている。図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１０ａが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１０ｃが、右から左へ向かって進んでいる。また、第４車両１０ｄが、上から下へ向かって進んでおり、第２車両１０ｂが、下から上へ向かって進んでいる。
【００１３】
各車両１０に搭載された無線装置は、データを取得し、データが格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。無線装置は、公知の無線ＬＡＮに対応しているので、ＣＳＭＡ／ＣＡに対応した動作を実行する。その結果、各無線装置は、キャリアセンスを実行して送信可能であると判定した場合に、パケット信号をブロードキャスト送信する。ここでは、説明を明瞭にするために、図１に示された複数の車両１０のうち、第１車両１０ａだけが移動しているとする。図１は、第１車両１０ａが交差点からある程度離れている場合に相当する。そのような状況下において、第１車両１０ａに搭載された無線装置は、指向性アンテナを使用する。
【００１４】
その結果、指向性ビーム２００が形成され、第１車両１０ａは、指向性ビーム２００によってパケット信号を送信するとともにパケット信号を受信する。指向性アンテナを使用することによって、全利得を維持しながら、進行方向への利得が増加される。そのため、交差点付近においても、第１車両１０ａからのパケット信号の強度が増加される。さらに、この場合に、第１車両１０ａは、変調方式としてＱＰＳＫを使用する。変調多値数の低い変調方式を使用することによって、交差点付近においても、第１車両１０ａからのパケット信号の品質悪化が抑制される。また、無線装置は、他の無線装置からのパケット信号を受信した場合に、パケット信号に含まれたデータをもとに、他の無線装置が搭載された車両１０の存在を認識する。
【００１５】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の別の構成を示す。図２は、図１と同様に示される。図２は、図１よりも後の時刻の場合に相当する。つまり、図２における第１車両１０ａは、図１における第１車両１０ａよりも交差点に接近している。そのような状況において、第１車両１０ａに搭載された無線装置は、無指向性アンテナを使用する。その結果、無指向性ビーム２０２が形成され、第１車両１０ａは、無指向性ビーム２０２によってパケット信号を送信するとともにパケット信号を受信する。無指向性アンテナを使用することによって、あらゆる方向にわたって利得を得ることができる。そのため、交差点付近のさまざまな位置においても、第１車両１０ａからのパケット信号が受信される。さらに、この場合に、第１車両１０ａは、変調方式として１６ＱＡＭを使用する。変調多値数の高い変調方式を使用することによって、交差点付近でのパケット信号の通信速度が向上される。また、パケット信号の通信速度が向上すると、データ量が一定であれば、パケット信号の長さが短くなる。
【００１６】
図３は、車両１０に搭載された無線装置５０の構成を示す。無線装置５０は、測位部１２、記憶部１４、指向性アンテナ１６、無指向性アンテナ１８、第１取得部２０、第２取得部２２、導出部２４、切替実行部４６、選択部３０、ＲＦ部３２、変復調部３４、処理部３６、制御部３８を含む。また、切替実行部４６は、アンテナ切替部２６、変調方式切替部２８を含み、処理部３６は、生成部４０、取得部４２、通知部４４を含む。ここで、測位部１２、記憶部１４は、無線装置５０に含まれなくてもよい。
【００１７】
測位部１２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、無線装置５０が搭載された車両１０の存在位置を取得する。また、進行方向、移動速度も検出される。なお、車両１０の存在位置、進行方向の取得には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。測位部１２は、車両１０の存在位置、進行方向の情報を第１取得部２０へ出力する。第１取得部２０は、測位部１２から、車両１０の存在位置、進行方向の情報を受けつけることによって、車両１０の存在位置、進行方向を取得する。第１取得部２０は、第２取得部２２へ車両１０の存在位置を出力し、導出部２４へ車両１０の存在位置および進行方向を出力する。
【００１８】
記憶部１４は、地図データを記憶する。なお、地図データは、無線装置５０専用である必要はなく、図示しないナビゲーションシステムにて使用するためのデータであってもよい。地図データは、例えば、ベクトル形式のデータにて形成されており、ベクトル形式のデータでは、道路網表現上の結節点が「ノード」として規定され、道路網表現上のノードとノードとを連結する線分、つまり道路が「リンク」として規定されている。その際、例えば、ノードが緯度、経度と対応づけられており、当該ノードが例えば交差点に対応する。また、リンク内の特定の区間や位置の属性が「リンク内属性」として規定されている。属性として、例えば、踏切のデータ等が含まれる。
【００１９】
さらに、リンク内属性は、ノードを特定するための識別番号（以下、「ノードＩＤ」という）や、車線に関する情報、例えば、車線を特定するための識別番号（以下、「車線ＩＤ」という）を含む。ここでは、道路が向かう方向ごとに車線番号が含まれる。そのため、一方通行の道路には、ひとつの車線番号が付与されているが、双方向に通行が許可されている道路には、ふたつの車線番号が付与されている。
【００２０】
第２取得部２２は、第１取得部２０から、無線装置５０の存在位置、進行方向を入力する。第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置を中心に、予め定められた半径、例えば、「５００ｍ」の円を導出する。また、第２取得部２２は、記憶部１４にアクセスし、地図データから、円に含まれた緯度、経度に対応したノードを抽出する。当該ノードが、前述のごとく、交差点に相当する。なお、円に含まれた緯度、経度に対応した交差点が複数存在する場合、第２取得部２２は、それらを抽出する。さらに、第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置および進行方向をもとに、将来的に進行する位置を推定する。例えば、無線装置５０の存在位置から進行方向へ直線を引くとともに、当該直線に予め定めた幅を持たせるように、エリアを生成する。
【００２１】
なお、予め定めた幅は、無線装置５０の存在位置からの距離が大きくなるにつれて大きくなるように規定されていてもよい。第２取得部２２は、抽出した少なくともひとつの交差点の座標をもとに、エリアに含まれる交差点を選択する。ここで、エリアに含まれる交差点が複数存在する場合、第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置に最も近い交差点を選択する。あるいは、第２取得部２２は、前述の直線に最も近い交差点を選択する。このように、第２取得部２２は、ひとつの交差点を「目標」として選択する。つまり、第２取得部２２は、目標の存在位置を取得する。第２取得部２２は、目標の存在位置を導出部２４へ出力する。
【００２２】
導出部２４は、第２取得部２２から、目標の存在位置を受けつけるとともに、第１取得部２０から、無線装置５０の存在位置を受けつける。導出部２４は、第２取得部２２との間の距離を導出する。なお、第２取得部２２からの目標の存在位置を受けつけていない場合、つまり第２取得部２２が目標を検出できていない場合、第２取得部２２は、距離として、予め定めた値を設定する。なお、当該値は、後述のアンテナ切替部２６および変調方式切替部２８にて使用されるアンテナ用しきい値や変調用しきい値よりも大きな値である。導出部２４は、距離をアンテナ切替部２６および変調方式切替部２８へ出力する。
【００２３】
アンテナ切替部２６は、導出部２４から距離を入力する。アンテナ切替部２６は、距離に応じて、アンテナの指向性を制御する。具体的に説明すると、アンテナ切替部２６は、距離とアンテナ用しきい値とを比較する。ここで、アンテナ用しきい値は、「１００ｍ」のごとく、予め定められている。アンテナ切替部２６は、距離がアンテナ用しきい値よりも小さければ、後述の無指向性アンテナ１８の使用を決定する。一方、アンテナ切替部２６は、距離がアンテナ用しきい値よりも小さくなければ、後述の指向性アンテナ１６の使用を決定する。つまり、アンテナ切替部２６は、距離が短くなるほど、アンテナの指向性が無指向性に近づくように制御する。アンテナ切替部２６は、決定した内容を選択部３０へ出力する。
【００２４】
変調方式切替部２８は、導出部２４から距離を入力する。変調方式切替部２８は、距離に応じて、通信速度、つまり変調方式を制御する。具体的に説明すると、変調方式切替部２８は、距離と変調用しきい値とを比較する。ここで、変調用しきい値は、アンテナ用しきい値と同様に「１００ｍ」のごとく、予め定められている。なお、変調用しきい値とアンテナ用しきい値とは、同じ値であってもよいし、異なった値であってもよい。変調方式切替部２８は、距離が変調用しきい値よりも小さければ、１６ＱＡＭの使用を決定する。一方、変調方式切替部２８は、距離が変調用しきい値よりも小さくなければ、ＱＰＳＫの使用を決定する。つまり、変調方式切替部２８は、距離が短くなるほど、通信速度が高くなるように、つまり変調多値数が大きくなるように制御する。変調方式切替部２８は、決定した内容を選択部３０へ出力する。
【００２５】
指向性アンテナ１６は、図１に示した指向性ビーム２００を形成する。なお、指向性アンテナ１６として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。指向性アンテナ１６は、車両１０の進行方向へ指向性ビーム２００が向くように、例えば、車両１０の前方に搭載される。無指向性アンテナ１８は、図２に示した無指向性ビーム２０２を形成する。なお、無指向性アンテナ１８にも公知技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。選択部３０は、アンテナ切替部２６における決定内容を受けつける。選択部３０は、決定内容に応じて、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を使用すべきアンテナとして選択する。
【００２６】
ＲＦ部３２は、受信処理として、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を介して、図示しない他の無線装置からのパケット信号を受信する。ＲＦ部３２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部３２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部３４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。
【００２７】
また、ＲＦ部３２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。ＲＦ部３２は、送信処理として、変復調部３４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部３２は、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８から、無線周波数のパケット信号を送信する。また、ＲＦ部３２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２８】
変復調部３４は、受信処理として、ＲＦ部３２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。なお、パケット信号では、ヘッダ部分の後段にデータ部分が配置されている。ヘッダ部分の変調方式は、予め定められているが、データ部分の変調方式は可変に決定されている。また、ヘッダ部分に、データ部分の変調方式に関する情報が含まれている。変復調部３４は、ヘッダ部分を復調した後、データ部分の変調方式に関する情報をもとに、データ部分を復調する。さらに、変復調部３４は、復調した結果を処理部３６に出力する。
【００２９】
また、変復調部３４は、変調方式切替部２８における決定内容を受けつける。変復調部３４は、決定内容に応じて、送信時の変調方式として、１６ＱＡＭあるいはＱＰＳＫを設定する。変復調部３４は、送信処理として、処理部３６からのデータに対して、設定した変調方式を使用ながら変調を実行する。なお、変復調部３４は、前述のごとく、ヘッダ部分に対して、予め定められた変調方式にて変調を実行する。つまり、変復調部３４は、変調方式切替部２８において制御した変調方式を使用しながら、変調を実行する。さらに、変復調部３４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部３２へ出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応するので、変復調部３４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００３０】
取得部４２は、第１取得部２０と同様に、無線装置５０が搭載された車両１０の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。取得部４２は、取得した情報を生成部４０へ出力する。生成部４０は、取得部４２からの情報を受けつける。生成部４０は、取得部４２からの情報をもとにデータを生成する。生成部４０は、生成したデータを変復調部３４へ出力する。通知部４４は、図示しない他の無線装置５０からのデータを取得し、データの内容に応じて、図示しない他の車両１０の接近等を運転者へ通知する。通知部４４での処理は、これに限定されない。制御部３８は、無線装置５０全体の動作を制御する。例えば、制御部３８は、ＲＦ部３２、変復調部３４、処理部３６に対してＣＳＭＡ／ＣＡの処理を実行させるが、ＣＳＭＡ／ＣＡとして公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００３１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図４は、無線装置５０におけるアンテナ制御の手順を示すフローチャートである。第１取得部２０は、現在の自己の無線装置５０の存在位置等を取得する（Ｓ１０）。第２取得部２２は、ステップ１０で取得した現在の存在位置から一定範囲内の交差点の存在位置を取得する（Ｓ１２）。進行方向に交差点があれば（Ｓ１４のＹ）、アンテナ切替部２６は、ビーム制御を実行する（Ｓ１６）。一方、進行方向に交差点がなければ（Ｓ１４のＮ）、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６を使用する（Ｓ１８）。
【００３３】
図５は、無線装置５０におけるアンテナ制御の別の手順を示すフローチャートである。これは、図４のステップ１６の制御に相当する。現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離がアンテナ用しきい値よりも小さければ（Ｓ３０のＹ）、アンテナ切替部２６は、無指向性アンテナ１８の使用を決定する（Ｓ３２）。一方、現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離がアンテナ用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ３０のＮ）、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６の使用を決定する（Ｓ３４）。第１取得部２０は、新たに現在の自己の無線装置５０の存在位置を取得し（Ｓ３６）、第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていなければ（Ｓ３８のＮ）、ステップ３０に戻る。第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていれば（Ｓ３８のＹ）、処理は終了される。
【００３４】
図６は、無線装置５０における適応変調制御の手順を示すフローチャートである。第１取得部２０は、現在の自己の無線装置５０の存在位置等を取得する（Ｓ５０）。第２取得部２２は、現在の自己の無線装置５０の存在位置から一定範囲内の交差点の存在位置を取得する（Ｓ５２）。進行方向に交差点があれば（Ｓ５４のＹ）、変調方式切替部２８は、適応変調を実行する（Ｓ５６）。一方、進行方向に交差点がなければ（Ｓ５４のＮ）、変調方式切替部２８は、ＱＰＳＫを使用する（Ｓ５８）。
【００３５】
図７は、無線装置５０における適応変調制御の別の手順を示すフローチャートである。これは、図６のステップ５６の制御に相当する。現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離が変調用しきい値よりも小さければ（Ｓ７０のＹ）、変調方式切替部２８は、１６ＱＡＭの使用を決定する（Ｓ７２）。一方、現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離が変調用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ７０のＮ）、変調方式切替部２８は、ＱＰＳＫの使用を決定する（Ｓ７４）。第１取得部２０は、新たに現在の自己の無線装置５０の存在位置を取得し（Ｓ７６）、第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていなければ（Ｓ７８のＮ）、ステップ７０に戻る。第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていれば（Ｓ７８のＹ）、処理は終了される。
【００３６】
本発明の実施例によれば、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが離れている場合に、指向性アンテナを使用するので、目標の方向への利得を増加できる。また、目標の方向への利得が増幅されるので、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性を向上できる。また、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性が向上されるので、目標への接近を正確に通知できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが近くなった場合に、無指向性アンテナを使用するので、さまざまな方向に存在する無線装置へ接近を通知できる。また、無指向性アンテナを使用するので、さまざまな方向に存在する無線装置の接近を認識できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置との距離とアンテナ用しきい値とを比較することによって、アンテナを制御するので、処理を容易にできる。
【００３７】
また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが離れている場合に、変調多値数の小さい変調方式を使用するので、通信品質を向上できる。また、通信品質が向上されるので、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性を向上できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが近くなった場合に、変調多値数の大きい変調方式を使用するので、通信速度を向上できる。また、通信速度が向上されるので、送信すべきデータ量が同一の場合にパケット信号の長さを短くできる。また、パケット信号の長さが短くなるので、通信可能な無線装置数を増加できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置との距離と変調用しきい値とを比較することによって、変調方式を制御するので、処理を容易にできる。
【００３８】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３９】
本発明の実施例において、目標を交差点として説明している。しかしながらこれに限らず例えば、目標は、カーブのような交差点以外の位置であってもよい。記憶部１４は、そのような目標の座標を記憶する。事故の発生しやすい場所が目標として設定される。本変形例によれば、さまざまな位置を目標として設定できる。
【００４０】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６と無指向性アンテナ１８とを切りかえることによって、アンテナの指向性を制御している。しかしながらこれに限らず例えば、アレイアンテナが備えられてもよい。アレイアンテナの各アンテナは、無指向性アンテナ１８に相当する。アンテナ切替部２６は、無線装置５０の存在位置と目標の存在位置との距離がしきい値よりも小さければ、アレイアンテナのうちのひとつのアンテナのみを使用する。また、アンテナ切替部２６は、無線装置５０の存在位置と目標の存在位置との距離がしきい値よりも小さくなければ、アレイアンテナにてアダプティブアレイ制御を実行する。本変形例によれば、アダプティブアレイ制御を実行するので、通信品質を向上できる。
【００４１】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、ひとつのアンテナ用しきい値を規定しており、２種類のアンテナを切りかえる。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ切替部２６は、複数種類のアンテナ用しきい値を規定していてもよい。その場合、アンテナ用しきい値の数よりもひとつ多い種類のアンテナが備えられる。本変形例によれば、アンテナの指向性を詳細に制御できる。
【００４２】
本発明の実施例において、変調方式切替部２８は、ひとつの変調用しきい値を規定しており、２種類の変調方式を切りかえる。しかしながらこれに限らず例えば、変調方式切替部２８は、複数種類の変調用しきい値を規定していてもよい。その場合、変調用しきい値の数よりもひとつ多い種類の変調方式が備えられる。本変形例によれば、変調方式を詳細に制御できる。
【００４３】
本発明の実施例において、変調方式切替部２８は、通信速度として変調方式を制御する。しかしながらこれに限らず例えば、変調方式切替部２８は、通信速度として誤り訂正の符号化率を制御してもよい。あるいは、変調方式切替部２８は、変調方式と符号化率との組み合わせを制御してもよい。本変形例によれば、通信速度を詳細に制御できる。
【００４４】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、アンテナの指向性を制御し、変調方式切替部２８は、通信速度を制御する。しかしながらこれに限らず、アンテナ切替部２６あるいは変調方式切替部２８が備えられてもよい。本変形例によれば、無線装置５０の構成を簡易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る通信システムの別の構成を示す図である。
【図３】図１および２の車両に搭載された無線装置の構成を示す図である。
【図４】図３の無線装置におけるアンテナ制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】図３の無線装置におけるアンテナ制御の別の手順を示すフローチャートである。
【図６】図３の無線装置における適応変調制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】図３の無線装置における適応変調制御の別の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 車両、 １２ 測位部、 １４ 記憶部、 １６ 指向性アンテナ、 １８ 無指向性アンテナ、 ２０ 第１取得部、 ２２ 第２取得部、 ２４ 導出部、 ２６ アンテナ切替部、 ２８ 変調方式切替部、 ３０ 選択部、 ３２ ＲＦ部、 ３４ 変復調部、 ３６ 処理部、 ３８ 制御部、 ４０ 生成部、 ４２ 取得部、 ４４ 通知部、 ４６ 切替実行部、 ５０ 無線装置、 １００ 通信システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に無線通信を実行する通信方法および無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。無線ＬＡＮを車車間通信に適用する場合、車両間の距離が大きくなるにつれて、信号の品質が悪化する。このような信号の悪化を抑制するためには、指向性アンテナによって所望の方向への利得を増加したり、変調多値数を下げることによって誤り耐性を強くしたり、符号化率を上げることによって誤り耐性を強くしたりすることが望ましい。一方、交差点に接近することによって、車両間の距離が小さくなると、品質の悪化は低減される。その際、交差点付近に存在する不特定多数の端末装置へ信号を送信させたり、通信速度を向上させたりすることが望まれる。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、目標となる位置との距離に応じて通信を適応的に制御する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、自己の存在位置を取得する第１取得部と、目標の存在位置を取得する第２取得部と、第２取得部において取得した目標の存在位置と、第１取得部において取得した自己の存在位置との間の距離を導出する導出部と、導出部において導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する制御部と、制御部において制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行する通信部と、を備える。
【０００６】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、自己の存在位置を取得するステップと、目標の存在位置を取得するステップと、取得した目標の存在位置と、取得した自己の存在位置との間の距離を導出するステップと、導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御するステップと、制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行するステップと、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標となる位置との距離に応じて通信を適応的に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された無線装置間においてデータ通信を実行する通信システムに関する。無線装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の無線装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。このような接近の認識は、特に、交差点のように事故が発生しやすい場所において有効である。このような状況下において、次のことが要求される。車両が交差点から離れている場合、通信品質は悪化しやすくなる。しかしながら、交差点への接近を予告するという点において、そのような場合でも通信品質の悪化の抑制が要求される。一方、車両が交差点に近くなると、周囲の広いエリアに存在する車両へのパケット信号の送信が要求される。また、交差点付近では、通信速度を高くすることが要求される。通信速度を高くすることによって、伝送可能な情報量を増加させたり、パケット信号の長さを短くさせたりすることが可能になる。これに対応するために、本実施例に係る無線装置は、次の処理を実行する。
【００１０】
本実施例に係る無線装置は、ふたつのアンテナを備える。ひとつは、指向性アンテナであり、もうひとつは、無指向性アンテナである。指向性アンテナは、アンテナ利得のピークが進行方向を向くように車両に搭載されている。また、無指向性アンテナは、完全に無指向性である必要はなく、指向性アンテナと比較して、広い角度にわたってある程度のアンテナ利得が確保されていればよい。また、無線装置は、変調多値数が異なったふたつの変調方式に対応する。ひとつは、ＱＰＳＫであり、もうひとつは１６ＱＡＭである。このような無線装置は、複数の交差点の存在位置を予め記憶する。また、無線装置は、現在の存在位置を取得し、現在の存在位置および進行方向をもとに、複数の交差点の中から、これから接近しようとする交差点（以下、「目標交差点」という）を選択する。
【００１１】
無線装置は、目標交差点の存在位置と現在の存在位置との差異が、しきい値よりも小さくない場合、つまり現在の存在位置が交差点からある程度離れている場合、指向性アンテナの使用を制御するとともに、ＱＰＳＫの使用を決定する。一方、無線装置は、目標交差点の存在位置と現在の存在位置との差異が、しきい値よりも小さい場合、つまり現在の存在位置が交差点にある程度近づいている場合、無指向性アンテナの使用を制御するとともに、１６ＱＡＭの使用を決定する。無線装置は、決定したアンテナおよび変調方式を使用しながら、パケット信号を送信する。また、無線装置は、決定したアンテナを使用しながら、他の無線装置からのパケット信号を受信する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、車両１０と総称される第１車両１０ａ、第２車両１０ｂ、第３車両１０ｃ、第４車両１０ｄを含む。なお、各車両１０には、後述する無線装置が搭載されている。図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１０ａが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１０ｃが、右から左へ向かって進んでいる。また、第４車両１０ｄが、上から下へ向かって進んでおり、第２車両１０ｂが、下から上へ向かって進んでいる。
【００１３】
各車両１０に搭載された無線装置は、データを取得し、データが格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。無線装置は、公知の無線ＬＡＮに対応しているので、ＣＳＭＡ／ＣＡに対応した動作を実行する。その結果、各無線装置は、キャリアセンスを実行して送信可能であると判定した場合に、パケット信号をブロードキャスト送信する。ここでは、説明を明瞭にするために、図１に示された複数の車両１０のうち、第１車両１０ａだけが移動しているとする。図１は、第１車両１０ａが交差点からある程度離れている場合に相当する。そのような状況下において、第１車両１０ａに搭載された無線装置は、指向性アンテナを使用する。
【００１４】
その結果、指向性ビーム２００が形成され、第１車両１０ａは、指向性ビーム２００によってパケット信号を送信するとともにパケット信号を受信する。指向性アンテナを使用することによって、全利得を維持しながら、進行方向への利得が増加される。そのため、交差点付近においても、第１車両１０ａからのパケット信号の強度が増加される。さらに、この場合に、第１車両１０ａは、変調方式としてＱＰＳＫを使用する。変調多値数の低い変調方式を使用することによって、交差点付近においても、第１車両１０ａからのパケット信号の品質悪化が抑制される。また、無線装置は、他の無線装置からのパケット信号を受信した場合に、パケット信号に含まれたデータをもとに、他の無線装置が搭載された車両１０の存在を認識する。
【００１５】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の別の構成を示す。図２は、図１と同様に示される。図２は、図１よりも後の時刻の場合に相当する。つまり、図２における第１車両１０ａは、図１における第１車両１０ａよりも交差点に接近している。そのような状況において、第１車両１０ａに搭載された無線装置は、無指向性アンテナを使用する。その結果、無指向性ビーム２０２が形成され、第１車両１０ａは、無指向性ビーム２０２によってパケット信号を送信するとともにパケット信号を受信する。無指向性アンテナを使用することによって、あらゆる方向にわたって利得を得ることができる。そのため、交差点付近のさまざまな位置においても、第１車両１０ａからのパケット信号が受信される。さらに、この場合に、第１車両１０ａは、変調方式として１６ＱＡＭを使用する。変調多値数の高い変調方式を使用することによって、交差点付近でのパケット信号の通信速度が向上される。また、パケット信号の通信速度が向上すると、データ量が一定であれば、パケット信号の長さが短くなる。
【００１６】
図３は、車両１０に搭載された無線装置５０の構成を示す。無線装置５０は、測位部１２、記憶部１４、指向性アンテナ１６、無指向性アンテナ１８、第１取得部２０、第２取得部２２、導出部２４、切替実行部４６、選択部３０、ＲＦ部３２、変復調部３４、処理部３６、制御部３８を含む。また、切替実行部４６は、アンテナ切替部２６、変調方式切替部２８を含み、処理部３６は、生成部４０、取得部４２、通知部４４を含む。ここで、測位部１２、記憶部１４は、無線装置５０に含まれなくてもよい。
【００１７】
測位部１２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、無線装置５０が搭載された車両１０の存在位置を取得する。また、進行方向、移動速度も検出される。なお、車両１０の存在位置、進行方向の取得には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。測位部１２は、車両１０の存在位置、進行方向の情報を第１取得部２０へ出力する。第１取得部２０は、測位部１２から、車両１０の存在位置、進行方向の情報を受けつけることによって、車両１０の存在位置、進行方向を取得する。第１取得部２０は、第２取得部２２へ車両１０の存在位置を出力し、導出部２４へ車両１０の存在位置および進行方向を出力する。
【００１８】
記憶部１４は、地図データを記憶する。なお、地図データは、無線装置５０専用である必要はなく、図示しないナビゲーションシステムにて使用するためのデータであってもよい。地図データは、例えば、ベクトル形式のデータにて形成されており、ベクトル形式のデータでは、道路網表現上の結節点が「ノード」として規定され、道路網表現上のノードとノードとを連結する線分、つまり道路が「リンク」として規定されている。その際、例えば、ノードが緯度、経度と対応づけられており、当該ノードが例えば交差点に対応する。また、リンク内の特定の区間や位置の属性が「リンク内属性」として規定されている。属性として、例えば、踏切のデータ等が含まれる。
【００１９】
さらに、リンク内属性は、ノードを特定するための識別番号（以下、「ノードＩＤ」という）や、車線に関する情報、例えば、車線を特定するための識別番号（以下、「車線ＩＤ」という）を含む。ここでは、道路が向かう方向ごとに車線番号が含まれる。そのため、一方通行の道路には、ひとつの車線番号が付与されているが、双方向に通行が許可されている道路には、ふたつの車線番号が付与されている。
【００２０】
第２取得部２２は、第１取得部２０から、無線装置５０の存在位置、進行方向を入力する。第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置を中心に、予め定められた半径、例えば、「５００ｍ」の円を導出する。また、第２取得部２２は、記憶部１４にアクセスし、地図データから、円に含まれた緯度、経度に対応したノードを抽出する。当該ノードが、前述のごとく、交差点に相当する。なお、円に含まれた緯度、経度に対応した交差点が複数存在する場合、第２取得部２２は、それらを抽出する。さらに、第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置および進行方向をもとに、将来的に進行する位置を推定する。例えば、無線装置５０の存在位置から進行方向へ直線を引くとともに、当該直線に予め定めた幅を持たせるように、エリアを生成する。
【００２１】
なお、予め定めた幅は、無線装置５０の存在位置からの距離が大きくなるにつれて大きくなるように規定されていてもよい。第２取得部２２は、抽出した少なくともひとつの交差点の座標をもとに、エリアに含まれる交差点を選択する。ここで、エリアに含まれる交差点が複数存在する場合、第２取得部２２は、無線装置５０の存在位置に最も近い交差点を選択する。あるいは、第２取得部２２は、前述の直線に最も近い交差点を選択する。このように、第２取得部２２は、ひとつの交差点を「目標」として選択する。つまり、第２取得部２２は、目標の存在位置を取得する。第２取得部２２は、目標の存在位置を導出部２４へ出力する。
【００２２】
導出部２４は、第２取得部２２から、目標の存在位置を受けつけるとともに、第１取得部２０から、無線装置５０の存在位置を受けつける。導出部２４は、第２取得部２２との間の距離を導出する。なお、第２取得部２２からの目標の存在位置を受けつけていない場合、つまり第２取得部２２が目標を検出できていない場合、第２取得部２２は、距離として、予め定めた値を設定する。なお、当該値は、後述のアンテナ切替部２６および変調方式切替部２８にて使用されるアンテナ用しきい値や変調用しきい値よりも大きな値である。導出部２４は、距離をアンテナ切替部２６および変調方式切替部２８へ出力する。
【００２３】
アンテナ切替部２６は、導出部２４から距離を入力する。アンテナ切替部２６は、距離に応じて、アンテナの指向性を制御する。具体的に説明すると、アンテナ切替部２６は、距離とアンテナ用しきい値とを比較する。ここで、アンテナ用しきい値は、「１００ｍ」のごとく、予め定められている。アンテナ切替部２６は、距離がアンテナ用しきい値よりも小さければ、後述の無指向性アンテナ１８の使用を決定する。一方、アンテナ切替部２６は、距離がアンテナ用しきい値よりも小さくなければ、後述の指向性アンテナ１６の使用を決定する。つまり、アンテナ切替部２６は、距離が短くなるほど、アンテナの指向性が無指向性に近づくように制御する。アンテナ切替部２６は、決定した内容を選択部３０へ出力する。
【００２４】
変調方式切替部２８は、導出部２４から距離を入力する。変調方式切替部２８は、距離に応じて、通信速度、つまり変調方式を制御する。具体的に説明すると、変調方式切替部２８は、距離と変調用しきい値とを比較する。ここで、変調用しきい値は、アンテナ用しきい値と同様に「１００ｍ」のごとく、予め定められている。なお、変調用しきい値とアンテナ用しきい値とは、同じ値であってもよいし、異なった値であってもよい。変調方式切替部２８は、距離が変調用しきい値よりも小さければ、１６ＱＡＭの使用を決定する。一方、変調方式切替部２８は、距離が変調用しきい値よりも小さくなければ、ＱＰＳＫの使用を決定する。つまり、変調方式切替部２８は、距離が短くなるほど、通信速度が高くなるように、つまり変調多値数が大きくなるように制御する。変調方式切替部２８は、決定した内容を選択部３０へ出力する。
【００２５】
指向性アンテナ１６は、図１に示した指向性ビーム２００を形成する。なお、指向性アンテナ１６として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。指向性アンテナ１６は、車両１０の進行方向へ指向性ビーム２００が向くように、例えば、車両１０の前方に搭載される。無指向性アンテナ１８は、図２に示した無指向性ビーム２０２を形成する。なお、無指向性アンテナ１８にも公知技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。選択部３０は、アンテナ切替部２６における決定内容を受けつける。選択部３０は、決定内容に応じて、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を使用すべきアンテナとして選択する。
【００２６】
ＲＦ部３２は、受信処理として、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８を介して、図示しない他の無線装置からのパケット信号を受信する。ＲＦ部３２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部３２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部３４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。
【００２７】
また、ＲＦ部３２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。ＲＦ部３２は、送信処理として、変復調部３４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部３２は、指向性アンテナ１６あるいは無指向性アンテナ１８から、無線周波数のパケット信号を送信する。また、ＲＦ部３２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２８】
変復調部３４は、受信処理として、ＲＦ部３２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。なお、パケット信号では、ヘッダ部分の後段にデータ部分が配置されている。ヘッダ部分の変調方式は、予め定められているが、データ部分の変調方式は可変に決定されている。また、ヘッダ部分に、データ部分の変調方式に関する情報が含まれている。変復調部３４は、ヘッダ部分を復調した後、データ部分の変調方式に関する情報をもとに、データ部分を復調する。さらに、変復調部３４は、復調した結果を処理部３６に出力する。
【００２９】
また、変復調部３４は、変調方式切替部２８における決定内容を受けつける。変復調部３４は、決定内容に応じて、送信時の変調方式として、１６ＱＡＭあるいはＱＰＳＫを設定する。変復調部３４は、送信処理として、処理部３６からのデータに対して、設定した変調方式を使用ながら変調を実行する。なお、変復調部３４は、前述のごとく、ヘッダ部分に対して、予め定められた変調方式にて変調を実行する。つまり、変復調部３４は、変調方式切替部２８において制御した変調方式を使用しながら、変調を実行する。さらに、変復調部３４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部３２へ出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応するので、変復調部３４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００３０】
取得部４２は、第１取得部２０と同様に、無線装置５０が搭載された車両１０の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。取得部４２は、取得した情報を生成部４０へ出力する。生成部４０は、取得部４２からの情報を受けつける。生成部４０は、取得部４２からの情報をもとにデータを生成する。生成部４０は、生成したデータを変復調部３４へ出力する。通知部４４は、図示しない他の無線装置５０からのデータを取得し、データの内容に応じて、図示しない他の車両１０の接近等を運転者へ通知する。通知部４４での処理は、これに限定されない。制御部３８は、無線装置５０全体の動作を制御する。例えば、制御部３８は、ＲＦ部３２、変復調部３４、処理部３６に対してＣＳＭＡ／ＣＡの処理を実行させるが、ＣＳＭＡ／ＣＡとして公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００３１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図４は、無線装置５０におけるアンテナ制御の手順を示すフローチャートである。第１取得部２０は、現在の自己の無線装置５０の存在位置等を取得する（Ｓ１０）。第２取得部２２は、ステップ１０で取得した現在の存在位置から一定範囲内の交差点の存在位置を取得する（Ｓ１２）。進行方向に交差点があれば（Ｓ１４のＹ）、アンテナ切替部２６は、ビーム制御を実行する（Ｓ１６）。一方、進行方向に交差点がなければ（Ｓ１４のＮ）、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６を使用する（Ｓ１８）。
【００３３】
図５は、無線装置５０におけるアンテナ制御の別の手順を示すフローチャートである。これは、図４のステップ１６の制御に相当する。現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離がアンテナ用しきい値よりも小さければ（Ｓ３０のＹ）、アンテナ切替部２６は、無指向性アンテナ１８の使用を決定する（Ｓ３２）。一方、現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離がアンテナ用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ３０のＮ）、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６の使用を決定する（Ｓ３４）。第１取得部２０は、新たに現在の自己の無線装置５０の存在位置を取得し（Ｓ３６）、第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていなければ（Ｓ３８のＮ）、ステップ３０に戻る。第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていれば（Ｓ３８のＹ）、処理は終了される。
【００３４】
図６は、無線装置５０における適応変調制御の手順を示すフローチャートである。第１取得部２０は、現在の自己の無線装置５０の存在位置等を取得する（Ｓ５０）。第２取得部２２は、現在の自己の無線装置５０の存在位置から一定範囲内の交差点の存在位置を取得する（Ｓ５２）。進行方向に交差点があれば（Ｓ５４のＹ）、変調方式切替部２８は、適応変調を実行する（Ｓ５６）。一方、進行方向に交差点がなければ（Ｓ５４のＮ）、変調方式切替部２８は、ＱＰＳＫを使用する（Ｓ５８）。
【００３５】
図７は、無線装置５０における適応変調制御の別の手順を示すフローチャートである。これは、図６のステップ５６の制御に相当する。現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離が変調用しきい値よりも小さければ（Ｓ７０のＹ）、変調方式切替部２８は、１６ＱＡＭの使用を決定する（Ｓ７２）。一方、現在の自己の無線装置５０の存在位置と交差点との距離が変調用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ７０のＮ）、変調方式切替部２８は、ＱＰＳＫの使用を決定する（Ｓ７４）。第１取得部２０は、新たに現在の自己の無線装置５０の存在位置を取得し（Ｓ７６）、第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていなければ（Ｓ７８のＮ）、ステップ７０に戻る。第２取得部２２において、現在の自己の無線装置５０の存在位置が交差点を超えていれば（Ｓ７８のＹ）、処理は終了される。
【００３６】
本発明の実施例によれば、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが離れている場合に、指向性アンテナを使用するので、目標の方向への利得を増加できる。また、目標の方向への利得が増幅されるので、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性を向上できる。また、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性が向上されるので、目標への接近を正確に通知できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが近くなった場合に、無指向性アンテナを使用するので、さまざまな方向に存在する無線装置へ接近を通知できる。また、無指向性アンテナを使用するので、さまざまな方向に存在する無線装置の接近を認識できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置との距離とアンテナ用しきい値とを比較することによって、アンテナを制御するので、処理を容易にできる。
【００３７】
また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが離れている場合に、変調多値数の小さい変調方式を使用するので、通信品質を向上できる。また、通信品質が向上されるので、目標の近傍に存在する無線装置での受信特性を向上できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置とが近くなった場合に、変調多値数の大きい変調方式を使用するので、通信速度を向上できる。また、通信速度が向上されるので、送信すべきデータ量が同一の場合にパケット信号の長さを短くできる。また、パケット信号の長さが短くなるので、通信可能な無線装置数を増加できる。また、現在の自己の無線装置の存在位置と目標の存在位置との距離と変調用しきい値とを比較することによって、変調方式を制御するので、処理を容易にできる。
【００３８】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３９】
本発明の実施例において、目標を交差点として説明している。しかしながらこれに限らず例えば、目標は、カーブのような交差点以外の位置であってもよい。記憶部１４は、そのような目標の座標を記憶する。事故の発生しやすい場所が目標として設定される。本変形例によれば、さまざまな位置を目標として設定できる。
【００４０】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、指向性アンテナ１６と無指向性アンテナ１８とを切りかえることによって、アンテナの指向性を制御している。しかしながらこれに限らず例えば、アレイアンテナが備えられてもよい。アレイアンテナの各アンテナは、無指向性アンテナ１８に相当する。アンテナ切替部２６は、無線装置５０の存在位置と目標の存在位置との距離がしきい値よりも小さければ、アレイアンテナのうちのひとつのアンテナのみを使用する。また、アンテナ切替部２６は、無線装置５０の存在位置と目標の存在位置との距離がしきい値よりも小さくなければ、アレイアンテナにてアダプティブアレイ制御を実行する。本変形例によれば、アダプティブアレイ制御を実行するので、通信品質を向上できる。
【００４１】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、ひとつのアンテナ用しきい値を規定しており、２種類のアンテナを切りかえる。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ切替部２６は、複数種類のアンテナ用しきい値を規定していてもよい。その場合、アンテナ用しきい値の数よりもひとつ多い種類のアンテナが備えられる。本変形例によれば、アンテナの指向性を詳細に制御できる。
【００４２】
本発明の実施例において、変調方式切替部２８は、ひとつの変調用しきい値を規定しており、２種類の変調方式を切りかえる。しかしながらこれに限らず例えば、変調方式切替部２８は、複数種類の変調用しきい値を規定していてもよい。その場合、変調用しきい値の数よりもひとつ多い種類の変調方式が備えられる。本変形例によれば、変調方式を詳細に制御できる。
【００４３】
本発明の実施例において、変調方式切替部２８は、通信速度として変調方式を制御する。しかしながらこれに限らず例えば、変調方式切替部２８は、通信速度として誤り訂正の符号化率を制御してもよい。あるいは、変調方式切替部２８は、変調方式と符号化率との組み合わせを制御してもよい。本変形例によれば、通信速度を詳細に制御できる。
【００４４】
本発明の実施例において、アンテナ切替部２６は、アンテナの指向性を制御し、変調方式切替部２８は、通信速度を制御する。しかしながらこれに限らず、アンテナ切替部２６あるいは変調方式切替部２８が備えられてもよい。本変形例によれば、無線装置５０の構成を簡易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る通信システムの別の構成を示す図である。
【図３】図１および２の車両に搭載された無線装置の構成を示す図である。
【図４】図３の無線装置におけるアンテナ制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】図３の無線装置におけるアンテナ制御の別の手順を示すフローチャートである。
【図６】図３の無線装置における適応変調制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】図３の無線装置における適応変調制御の別の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 車両、 １２ 測位部、 １４ 記憶部、 １６ 指向性アンテナ、 １８ 無指向性アンテナ、 ２０ 第１取得部、 ２２ 第２取得部、 ２４ 導出部、 ２６ アンテナ切替部、 ２８ 変調方式切替部、 ３０ 選択部、 ３２ ＲＦ部、 ３４ 変復調部、 ３６ 処理部、 ３８ 制御部、 ４０ 生成部、 ４２ 取得部、 ４４ 通知部、 ４６ 切替実行部、 ５０ 無線装置、 １００ 通信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の存在位置を取得する第１取得部と、
目標の存在位置を取得する第２取得部と、
前記第２取得部において取得した目標の存在位置と、前記第１取得部において取得した自己の存在位置との間の距離を導出する導出部と、
前記導出部において導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する制御部と、
前記制御部において制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行する通信部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記制御部は、距離が短くなるほど、アンテナの指向性が無指向性に近づくように制御することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
自己の存在位置を取得するステップと、
目標の存在位置を取得するステップと、
取得した目標の存在位置と、取得した自己の存在位置との間の距離を導出するステップと、
導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御するステップと、
制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１】
自己の存在位置を取得する第１取得部と、
目標の存在位置を取得する第２取得部と、
前記第２取得部において取得した目標の存在位置と、前記第１取得部において取得した自己の存在位置との間の距離を導出する導出部と、
前記導出部において導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御する制御部と、
前記制御部において制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行する通信部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記制御部は、距離が短くなるほど、アンテナの指向性が無指向性に近づくように制御することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
自己の存在位置を取得するステップと、
目標の存在位置を取得するステップと、
取得した目標の存在位置と、取得した自己の存在位置との間の距離を導出するステップと、
導出した距離に応じて、アンテナの指向性を制御するステップと、
制御したアンテナの指向性を使用しながら、無線通信を実行するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【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２０１０−５６９４８（Ｐ２０１０−５６９４８Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０３４０（Ｐ２００８−２２０３４０）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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