JP2012015714A - 端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車車間通信で走行される各車両の走行データのうち、各車載機における渋滞状況の判断に有用な走行データを優先して転送する。
【解決手段】路車間受信部１１８は、路側機から渋滞エリア情報を受け取る。車車間受信部１２０は、他車両の端末装置１５０から、走行データおよび転送優先度を含むパケットを受信する。優先度判定部１２２は、渋滞エリア情報と、自車両および他車両の走行エリア情報を取得し、自車両および他車両が渋滞エリアに存在する場合、対応する走行データの転送優先度を「高」に設定する。他車データ選択部１２４は、他車両の走行データのうち、転送優先度が「高」であるものを選択する。フレーム作成部１２６は、選択された他車両の走行データと、自車両の走行データとを含むフレームを作成する。車車間送信部１２８は、作成されたフレームを含むパケット信号を車車間で送信する。
【選択図】図７

Description

本発明は、車載の端末装置において車両の走行データを送受信する技術に関する。

ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）のように車車間通信によって渋滞予測を行うシステムが構築されようとしている。このようなシステムでは、車車間通信によって各車載機が自車両周辺に存在する他車両の走行データを取得し、走行データに基づき推定された渋滞状況をドライバーに通知することが検討されている。各車載機が自車両の走行データを送信するだけでなく、受信した他車両の走行データも転送することによって、多数の車両の走行データを広範囲に伝搬することができる。

上記のように各車載機が他車両の走行データを転送すると、車車間の通信データ量が膨大になり、トラフィックの輻輳が発生してしまう。そこで、特許文献１の車車間通信装置では、最も近い交差点および進行方向が同じである周囲車両を自車両と同じ車群と定義し、車群の代表車両における送信周期を短くするとともに、代表車両以外の車両における送信周期を長くすることが開示されている。これにより、車群を構成する車両間における通信トラフィックの増加が抑制される。

特開２００９−１８８５２７号公報

上記特許文献１に記載の技術では、車車間通信で受信される走行データをもとにして通信データ量を削減するので、各車載機で渋滞状況を判断するための重要な走行データが除去されてしまう可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車車間通信で交換される各車両の走行データのうち、各車載機における渋滞状況の判断に有用な走行データを優先して転送する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のあるは、車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置である。この装置は、他車両の端末装置から受信した他車両の走行データと自車両の走行データとを含むフレームを構成して送信する送信部を備え、走行データは少なくとも各車両が走行中の場所を示す走行エリア情報を含み、フレームは、他車両の走行データのうちいずれを優先的に送信するかを定めるための転送優先度を含む。

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。

本発明によれば、車車間通信で交換される各車両の走行データのうち、各端末装置における渋滞状況の判断に有用である走行データを優先的に転送することができる。

車車間通信および路車間通信を行う通信システムの構成を示す図である。 基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 サブフレームの構成を示す図である。 図５（ａ）−（ｂ）は、通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。 車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置の構成を示す図である。 道路ＩＤが付与された地図画像の一例を示す図である。 地点ＩＤが付与された地図画像の一例を示す図である。 車車間通信で送受信されるフレームの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車車間通信プロセスのフローチャートである。 路側機が設置されている交差点付近を走行中の車両間で車車間通信が実施される様子を示す図である。 路側機が設置されている交差点付近を走行中の車両間で車車間通信が実施される様子を示す図である。

本発明について説明する前に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムについて説明する。

この通信システムでは、車車間通信として、端末装置は、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、他の端末装置は、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。また、路車間通信として、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等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。

制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。また、車車間通信を実行している端末装置が存在するエリアは、主として３種類に分類される。

ひとつは、基地局装置の周囲に形成されるエリア（以下、「第１エリア」という）であり、もうひとつは、第１エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア」という）であり、さらに別のひとつは、第２エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア外」という）である。ここで、第１エリアと第２エリアでは、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信可能であるのに対して、第２エリア外では、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信できない。また、第１エリアは、第２エリアよりも、交差点の中心に近くなるように形成されている。第１エリアに存在する車両は、交差点の近くに存在している車両であるので、当該車両に搭載された端末装置からのパケット信号は、衝突事故の抑制の点から重要な情報といえる。

このようなエリアの規定に対応して、車車間通信のための期間（以下、「車車送信期間」という）は、優先期間、一般期間の時間分割多重によって形成されている。優先期間は、第１エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、優先期間を形成している複数のスロットのうちのいずれかにおいて、端末装置はパケット信号を送信する。また、一般期間は、第２エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、端末装置は、一般期間においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。なお、第２エリア外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。ここで、車両に搭載された端末装置が、どのエリアに存在するかを判定する。

図１は、上記のような通信システム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、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、第１エリア２１０は、基地局装置１０の周囲に形成され、第２エリア２１２は、第１エリア２１０の外側に形成され、第２エリア外２１４は、第２エリア２１２の外側に形成されている。

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１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。

通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、路車送信期間に関する情報等が含まれた制御情報をパケット信号に格納する。また、基地局装置１０は、所定のデータもパケット信号に格納する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。

端末装置が、基地局装置１０からのパケット信号を受信したときの受信状況に応じて、通信システム１００の周囲に第１エリア２１０および第２エリア２１２が形成される。図示のごとく、基地局装置１０の近くに、受信状況が比較的よい領域として、第１エリア２１０が形成される。第１エリア２１０は、交差点の中心部分の近くに形成されるともいえる。一方、第１エリア２１０の外側に、受信状況が第１エリア２１０よりも悪化している領域として、第２エリア２１２が形成される。さらに、第２エリア２１２の外側に、受信状況が第２エリア２１２よりもさらに悪化している領域として、第２エリア外２１４が形成されている。なお、受信状況として、パケット信号の誤り率、受信電力が使用される。

複数の端末装置は、基地局装置１０によって報知されたパケット信号を受信し、受信したパケット信号の受信状況をもとに、第１エリア２１０、第２エリア２１２、第２エリア外２１４のいずれに存在するかを推定する。第１エリア２１０あるいは第２エリア２１２に存在すると推定した場合、端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、各基地局装置１０によって設定されている路車送信期間を認識し、パケット信号の送信のために、車車送信期間を特定する。具体的には、第１エリア２１０に存在する場合には、優先期間が特定され、第２エリア２１２に存在する場合には、一般期間が特定される。さらに、端末装置は、優先期間においてＴＤＭＡを実行し、一般期間においてＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。

なお、端末装置は、次のフレームにおいても、相対的なタイミングが同一のサブフレームを選択する。特に、優先期間において、端末装置は、次のフレームにおいて、相対的なタイミングが同一のスロットを選択する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、第２エリア外２１４に存在していると推定した場合、端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。

図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ネットワーク通信部８０を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２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２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４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。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４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２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２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。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４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２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４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。

処理部２６は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報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。処理部２６は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、処理部２６は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、処理部２６は、復調結果から制御情報を検出してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。その際の処理部２６の処理の詳細は後述する。

図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１０である場合、１０ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。

図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。

図４は、サブフレームの構成を示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間および一般期間が図３（ｂ）等の車車送信期間に相当する。なお、サブフレームに路車送信期間が含まれない場合、サブフレームは、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間では、複数のスロットが時間分割多重されている。このような構成によって、複数のスロットを少なくとも含んだフレームが繰り返されている。図２に戻る。

処理部２６は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。ここでは、復調結果として、パケット信号に格納されるＭＡＣフレームの構成を説明する。なお、処理部２６に入力されるＭＡＣフレームと、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームとは、同様の構成を有する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＲＳＵコントロールヘッダ」、「アプリケーションデータ」、「ＣＲＣ」を配置する。ＲＳＵコントロールヘッダが、前述の制御情報に相当する。アプリケーションデータには、事故情報等の端末装置へ通知すべきデータが格納される。

図５（ｂ）は、ＲＳＵコントロールヘッダのフォーマットを示す。ＲＳＵコントロールヘッダは、先頭から順に、「基本情報」、「タイマ値」、「転送回数」、「サブフレーム数」、「フレーム周期」、「使用サブフレーム番号」、「開始タイミング＆時間長」を配置する。なお、ＲＳＵコントロールヘッダの構成は、図５（ｂ）に限定されず、一部の要素が除外されてもよく、別の要素が含まれてもよい。転送回数は、基地局装置１０から送信された制御情報、特にＲＳＵコントロールヘッダの内容が、図示しない端末装置によって転送された回数を示す。ここで、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、本基地局装置１０に相当し、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、他の基地局装置１０に相当する。これは、以下の説明においても共通である。

処理部２６から出力されるＭＡＣフレームは、転送回数を「０」に設定される。また、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、転送回数は、「０」以上に設定されている。サブフレーム数は、ひとつのフレームを形成しているサブフレーム数を示す。フレーム周期は、フレームの周期を示し、前述のごとく、例えば「１００ｍｓｅｃ」に設定される。使用サブフレーム番号は、基地局装置１０が車車送信期間を設定しているサブフレームの番号である。図３（ａ）のごとく、フレームの先頭においてサブフレーム番号が「１」に設定される。開始タイミング＆時間長では、サブフレームの先頭とした路車送信期間の開始タイミングと、路車送信期間の時間長が示される。図２に戻る。

ここでは、路車送信期間を設定すべきサブフレームの選択手順を説明する。処理部２６が、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成する処理を説明する。処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「０」に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から直接送信されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。処理部２６は、既に特定したサブフレームの先頭に配置されたパケット信号の受信電力を測定する。これは、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定することに相当する。

処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「１」以上に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から送信された後に端末装置によって転送されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。なお、端末装置は、他の基地局装置１０からのパケット信号を端末装置が受信したときのサブフレーム番号を転送している。

処理部２６は、これらのパケット信号の受信電力も測定する。また、処理部２６は、取得した受信信号が、当該パケット信号にて制御情報を転送された他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力であると推定する。処理部２６は、路車送信期間を設定すべきサブフレームを特定する。具体的には、処理部２６は、「未使用」のサブフレームが存在するかを確認する。存在する場合、処理部２６は、「未使用」のサブフレームのうちのいずれかを選択する。ここで、複数のサブフレームが未使用である場合、処理部２６は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、処理部２６は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定する。

処理部２６は、特定したサブフレーム番号のサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。処理部２６は、パケット信号に格納すべきＭＡＣフレームを生成する。その際、路車送信期間の設定に応じて、処理部２６は、ＭＡＣフレームのＲＳＵコントロールヘッダの値を決定する。これは、フレームの構成に関する制御情報に相当する。処理部２６は、ネットワーク通信部８０を介して所定の情報を取得し、所定の情報をアプリケーションデータに含める。ここで、ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。ここで、パケット信号には、制御情報と、本基地局装置１０を識別するための識別情報とが含まれている。本基地局装置１０を識別するための識別情報は、図５（ａ）のＭＡＣヘッダに含まれている。

処理部２６は、端末装置から受信したパケット信号の中に、故障している他の基地局装置１０に関する情報（以下、「故障情報」という）が含まれている場合、故障情報をネットワーク通信部８０に出力する。ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２を介して、図示しない管理センタへ故障情報を通知する。つまり、管理センタへ故障の発見を通知する。なお、推定結果は、パケット信号に含まれて、処理部２６、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されてもよい。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。

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。

図６は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、推定部７２、記憶部７４、測位部７６を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、選択部９２、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。

変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、優先期間と一般期間とを時間多重したサブフレームが規定されており、サブフレーム内に路車送信期間が時間多重されていることもある。路車送信期間は、基地局装置１０からパケット信号を報知可能な期間である。ここで、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。パケット信号には、当該パケット信号の報知元になる基地局装置１０を識別するための識別情報が含まれている。優先期間とは、基地局装置１０の周囲に形成された第１エリア２１０に存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。優先期間に複数のスロットが含まれている。一般期間とは、第１エリア２１０の外側に形成された第２エリアに存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。また、複数のサブフレームを時間多重したフレームが規定されている。

抽出部６６は、基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定する。抽出部６６は、測定した受信電力をもとに、第１エリア２１０に存在しているか、第２エリア２１２に存在しているか、第２エリア外２１４に存在しているかを推定する。例えば、抽出部６６は、エリア判定用第１しきい値とエリア判定用第２しきい値とを記憶する。ここで、エリア判定用第１しきい値は、エリア判定用第２しきい値よりも大きくなるように規定されている。受信電力がエリア判定用第１しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第１しきい値以下であり、エリア判定用第２しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第２しきい値以下であれば、抽出部６６は、第２エリア２１２外に存在すると決定する。なお、抽出部６６は、受信電力の代わりに、誤り率を使用してもよく、受信電力と誤り率との組合せを使用してもよい。

抽出部６６は、推定結果をもとに、優先期間、一般期間、フレームの構成と無関係のタイミングのいずれかを送信期間として決定する。具体的に説明すると、抽出部６６は、第２エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していることを推定すると、一般期間を選択する。抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していることを推定すると、優先期間を選択する。

抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。また、抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、ＲＳＵコントロールヘッダの内容とをもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述の処理部２６と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。また、抽出部６６は、ＲＳＵコントロールヘッダの内容をもとに、路車送信期間を特定する。

抽出部６６は、優先期間を選択した場合、優先期間に関する情報を選択部９２へ出力する。抽出部６６は、一般期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。選択部９２は、抽出部６６から、優先期間に関する情報を受けつける。また、選択部９２は、優先期間に含まれた複数のスロットから、いずれかのスロットを選択し、選択したスロットを送信タイミングとして決定する。ここで、スロットを選択するために、受信電力を使用してもよい。例えば、受信電力の小さいスロットが選択される。選択部９２は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。

キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、一般期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、一般期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。

測位部７６は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これら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７６は、存在位置等を生成部６４へ出力する。

生成部６４は、測位部７６から存在位置等を受けつける。生成部６４は、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、存在位置をアプリケーションデータに格納する。また、生成部６４は、抽出部６６から、識別情報を受けつけ、最も新しく受けつけた識別情報もアプリケーションデータに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、選択部９２またはキャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。

転送決定部９０は、ＲＳＵコントロールヘッダの転送を制御する。前述の抽出部６６は、基地局装置１０が情報源とされるパケット信号から、ＲＳＵコントロールヘッダを抽出する。前述のごとく、パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、転送回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、転送回数が「１以上」の値に設定されている。ここで、使用サブフレーム番号は、端末装置１４によって転送される場合に変更されないので、使用サブフレーム番号を参照することによって、情報源となる基地局装置１０にて使用されるサブフレームが特定される。

転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送回数に関する情報を取得する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数を順次取得し、その後、他のサブフレーム番号に対応した転送回数に対しても同様の処理を実行する。さらに、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、当該基地局装置１０に関連した転送回数に関する情報の中から、少ない方の転送回数、例えば最小の転送回数の値を取得する。つまり、転送回数取得部１１０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数の最小値、サブフレーム番号「２」に対応した転送回数の最小値等をそれぞれ取得する。

転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、ＲＳＵコントロールヘッダ、つまり制御情報の抽出回数を計測する。また、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送決定部９０において取得した転送回数の値が含まれた制御情報の抽出回数を選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、ひとつのサブフレーム番号に対して、転送回数ごとに制御情報の抽出回数を計測する。その結果、例えば、サブフレーム番号「１」に対して、転送回数「０」回の制御情報の抽出回数が「０」回になり、転送回数「１」回の制御情報の抽出回数が「４」回になり、転送回数「２」回の制御情報の抽出回数が「６」回になる。また、取得した転送回数が「１」回であれば、転送決定部９０は、この転送回数が含まれた制御情報の抽出回数「４」を選択する。

転送決定部９０は、サブフレーム番号、転送回数、抽出回数を対応づけて記憶する。また、転送決定部９０は、転送回数や抽出回数が更新された場合に、記憶内容を更新する。転送決定部９０は、各基地局装置１０に対する転送回数と抽出回数を取得する。転送決定部９０は、これらの転送回数と抽出回数をもとに、少なくともひとつの基地局装置１０に対応した制御情報を、転送すべき制御情報として選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、複数の基地局装置１０に対して転送回数を比較した後に、抽出回数を比較する。つまり、転送回数が少ない方の制御情報、例えば、最小の転送回数を有した制御情報を選択した後に、選択した制御情報の中から、抽出回数が多い方の制御情報、最大の抽出回数を有した制御情報が選択される。

このように、最小の転送回数を有した制御情報であって、かつ当該転送回数に対応した最大の抽出回数を有した制御情報が、転送決定部９０によって選択される。転送回数が少ないほど、情報源となる基地局装置１０の近くにおいて、制御情報が受信されているといえる。また、抽出回数が多いほど、無線環境の変動が少ない状況において、制御情報が受信されているといえる。そのため、前述の状況を満たすような制御情報を選択することによって、端末装置１４は、なるべく近くに設置された基地局装置１０からの制御情報を選択しているといえる。

転送決定部９０は、選択した制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するように、生成部６４に指示する。転送決定部９０は、制御情報をＲＳＵコントロールヘッダに格納させる際に、転送回数に関する情報における転送回数を増加させる。生成部６４は、このような指示に応じて、転送決定部９０において選択された制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するとともに、その際に転送回数を増加させる。

記憶部７４は、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６において受信すべきパケット信号を報知可能な基地局装置１０の位置情報を記憶する。基地局装置１０は、複数設置されているので、記憶部７４は、複数の位置情報を記憶する。位置情報は、道路地図に対応づけられるように、緯度と経度とによって示されている。また、位置情報は、デジタルデータとして示されているので、記憶部７４は、デジタルデータを記憶可能なハードディスク等の記憶媒体として構成されている。ここでは、説明を簡易にするために、位置情報は、予め記憶部７４に記憶されているものとする。例えば、端末装置１４の購入時にプリセットされている。

推定部７２は、測位部７６から、測位された存在位置を順次受けつける。推定部７２は、記憶部７４に記憶された位置情報を中心にして所定の半径を有した円形の領域を想定する。このような領域は、例えば、図１の第１エリア２１０や第２エリア２１２に相当するが、ここでは、第２エリアに相当する。円形の領域は、複数の基地局装置１０のそれぞれに対して想定される。推定部７２は、連続して受けつけた存在位置が、円形の領域の外部から内部へ進入したことを検出することによって、当該円形の領域の中心に設置された基地局装置１０の周辺に存在することを検出する。また、推定部７２は、円形の領域内に存在している間に、基地局装置１０からのパケット信号を受信するかを検出する。パケット信号を受信した場合、推定部７２は、基地局装置１０が正常に動作していると推定する。一方、パケット信号を受信しなかった場合、推定部７２は、基地局装置１０の故障を推定する。推定部７２は、故障を推定した場合、生成部６４と通知部７０へその旨を出力する。

生成部６４は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、故障の推定結果をアプリケーションデータに格納する。その結果、故障の推定結果は、車車送信期間において報知される。通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部７０は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、推定した結果も運転者に対して通知する。通知がモニタを介してなされる場合、通知部７０は、故障している基地局装置１０が設置されている部分の表示色を赤色に表示する。また、通知部７０は、基地局装置１０が故障している旨をスピーカから出力してもよい。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。

続いて、本発明の一実施形態に係る車車間通信技術について説明する。本実施形態では、路車間通信によって取得される渋滞エリア情報と、車車間通信によって取得される走行エリア情報の両方に基づき、車載の各端末装置が転送すべき走行データを取捨選択する。

なお、以下の説明における「渋滞」とは、予め設定された台数以上の車両が比較的長時間にわたり停止している状態および低速で走行している状態を指しており、必ずしも警視庁や道路管理者等における渋滞の定義と同様である必要はない。

図７は、本実施形態に係る端末装置１５０の構成を示す。この構成についても、各機能ブロックは、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。

ＲＦ部１０２および変復調部１０４は、上記の端末装置１４に関して説明したのと同様の機能を有する。

渋滞表示処理部１６０は、路車間通信および車車間通信で得られる渋滞情報をディスプレイ１４０の画面上に表示する。渋滞表示処理部１６０は、路車間受信部１１８、車車間受信部１２０、優先度判定部１２２、他車データ選択部１２４、フレーム作成部１２６、車車間送信部１２８、ナビゲーション部１３０を含む。

路車間受信部１１８は、路側機（図示せず）から送信される、渋滞エリア情報を含む通信内容を受信する。路側機は、例えば交差点などに設置されており、基本的に図１で示した基地局装置１０と同様の構成を有する。路側機は、図示しないネットワークで接続された管理センタから、渋滞が発生しているエリアまたは渋滞が発生しそうであるエリア（以下、両者をまとめて「渋滞エリア」と呼ぶ）の情報を受け取り、路車間で通信する。渋滞エリアは、例えば交通規制が行われている道路区間、路側に設置されたセンサ等により道路上に障害物が検出された道路地点、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等により報知される実際に渋滞が発生中の道路区間などを含む。

車車間受信部１２０は、周辺車両に搭載された端末装置１５０から送信されるパケットを受信する。図１０を参照して後述するように、このパケットには、各車両の走行データの他、走行データの転送優先度が含まれる。本実施形態では転送優先度として「高」「低」の二つが準備されている。

優先度判定部１２２は、路車間受信部１１８で受信された路車間データから、渋滞エリア情報を取得する。また、優先度判定部１２２は、車車間受信部１２０で受信された他車両の走行データから走行エリア情報を取得するとともに、後述する位置取得部１３６等から自車両の走行エリア情報を取得する。

なお、渋滞エリアおよび走行エリアは、後述する「道路ＩＤ」または「地点ＩＤ」を用いて特定されることが望ましい。別法として、地図を所定の間隔でマス目上に区分けし、各マス目に割り振られた番号で渋滞エリアおよび走行エリアを特定するようにしてもよい。

優先度判定部１２２は、他車両の走行データと自車両の走行データのそれぞれについて、転送優先度を判定する。具体的には、自車両または他車両の走行エリアが渋滞エリアと一致するとき、対応する自車両または他車両の走行データの転送優先度を「高」に設定する。自車両または他車両の走行エリアが渋滞エリアと一致しないとき、または路側機から渋滞エリア情報を受け取っていないとき、自車両または他車両の走行データの転送優先度を「低」に設定する。

他車データ選択部１２４は、優先度判定部１２２で設定された転送優先度に応じて、他車両の走行データのうちいずれを転送するかを判断する。すなわち、他車データ選択部１２４は、他車両の走行データのうち転送優先度が「高」であるものを転送対象として選択する。転送優先度が「高」である他車両の走行データが存在しない場合、あるいは転送優先度が「高」である他車両の走行データが所定の上限数（例えば「１」）よりも多い場合、他車データ選択部１２４は、例えば自車両からより離れた位置を走行する他車両の走行データを転送対象として選択するか、またはデータ作成時間が新しい他車両の走行データを選択する。他車データ選択部１２４は、自車両からの距離が等しい他車両が複数あるときに、データ作成時間が新しい他車両の走行データを選択するようにしてもよい。

フレーム作成部１２６は、他車データ選択部１２４により転送対象として選択された他車両の走行データと、自車両の走行データと、優先度判定部１２２よって設定された各走行データの転送優先度とを含む車車間通信フレームを作成する。自車両の走行データは、図示しない車速センサによって検出される走行速度、位置取得部１３６によって取得される自車両の走行エリア、走行データの作成時間などを含んでもよい。

車車間送信部１２８は、フレーム作成部１２６で作成されたフレームを含むパケット信号を、周知の無線ＬＡＮ（Local Area Network）によって不特定多数の車両の端末装置にブロードキャスト送信する。

ナビゲーション部１３０は、ディスプレイ１４０にナビゲーション画面を表示する。ナビゲーション部１３０は、地図データ記憶部１３４、位置取得部１３６および表示制御部１３８を含む。

地図データ記憶部１３４は、ナビゲーション表示および渋滞情報表示の際に使用される地図データを記憶する。地図データは、無線ＬＡＮで接続される外部サーバによりプッシュ更新されてもよい。さらに、地図データ記憶部１３４は、予め割り振られている道路ＩＤまたは地点ＩＤに関するデータも記憶する。

位置取得部１３６は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、自車両の現在位置を取得する。ＧＰＳは周知の技術であるので、詳細な説明を省略する。なお、ＧＰＳの代わりに、無線通信に基づき位置を特定するなど他の既存技術を用いて現在位置を取得してもよい。

表示制御部１３８は、地図データに基づきディスプレイ１４０上に自車両周辺の所定範囲の地図画像を表示する。さらに、表示制御部１３８は、路車間通信および車車間通信で取得された渋滞状況を地図画像に重ねて表示する。例えば、路側機からの情報で渋滞エリアであるとされた道路や地点に、渋滞であることを示す標示を付与してもよい。この標示は、渋滞している道路に「×」、それ以外の道路に「○」といった記号を付けるものでもよいし、道路ＩＤに対応する区間の全体にわたって延びる赤色の線や矢印などであってもよい。

なお、本実施形態に係る端末装置１５０は、ＲＦ部や変復調部などを共有することで、図６で説明した端末装置１４と一体的に構成されてもよいし、あるいは別個のものとして構成されてもよい。

本実施形態では、各車両が渋滞エリア内を走行中か否かを判断するために、地図データに付与された「道路ＩＤ」または「地点ＩＤ」を利用する。本明細書では、道路ＩＤと地点ＩＤをまとめて「走行エリア情報」と称することもある。

図８は、道路ＩＤが付与された地図画像の一例を示す。図８は、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示される、自車両周辺の所定範囲の地図を表している。図中の矢印は車両の進行方向を表す。

交差点Ｐを分割点として、図中の上方に延びる道路には進行方向ごとに道路ＩＤ Ｒ１００、Ｒ１０１が、下方に延びる道路には進行方向ごとに道路ＩＤ Ｒ１０２、Ｒ１０３が、右方に延びる道路には進行方向ごとに道路ＩＤ Ｒ１０４、Ｒ１０５がそれぞれ付与されている。このような道路ＩＤは、車載の端末装置に地図データとともに記憶される。

道路ＩＤは、例えば交差点で区切られる区間ごとに、または予め定められた距離で区切られる区間ごとにひとつずつ付与される。分割点となる交差点の規模は、国道や県道などの主要道路同士が交わるような大規模の交差点としてもよいし、より小規模の交差点としてもよい。道路ＩＤが付与される区間の分割点は、交差点以外にも、その箇所を起点として所定台数以上の車両が停車する可能性が高いと考えられる地点、すなわち渋滞が発生しやすいと考えられる地点に設定してもよい。例えば、所定値以上の収容台数を有する店舗や事業所の駐車場の入口に設定してもよい。また、道路ＩＤは、地図データ内の全ての道路に対して与えられなくてもよい。例えば、所定の幅員以上の道路や、単位時間当たりの通過台数が所定値以上の道路のみに道路ＩＤが与えられてもよい。

本実施形態では、図８に示したように、道路ＩＤが道路の進行方向ごとに異なるように与えられていることが望ましい。すなわち、ある区間の道路には、進行方向別に二つの道路ＩＤが与えられていることが望ましい。これにより、例えば反対車線が渋滞しているが自車線は順調であるときにも、進行方向ごとに渋滞の判定を行うことが可能になる。

道路ＩＤを付与する区間は、人手による作業で決定してもよいし、または特定の条件を設定して所与の地図データ上で自動的に設定してもよい。ドライバーに詳細な渋滞情報を伝えるとともに区間が不必要に細分化されないように、道路ＩＤが与えられる区間の長さは、経験側、実験、または交通工学などに基づき定められることが好ましい。

道路ＩＤの記号は、例えば連続番号であってもよいし、特定範囲の地図番号とその範囲内での連続番号の組合せであってもよい。道路ＩＤは、何らかの形式に従った記号列であれば、これらに限られない。また、道路ＩＤは地図上に表示されてもされなくてもよい。

図９は、地点ＩＤが付与された地図画像の一例を示す。図９は、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示される、自車両周辺の所定範囲の地図を表している。

地点ＩＤは、所与の地図データ内の道路上で、その箇所を起点として所定台数以上の車両が停車する可能性が高いと考えられる箇所、すなわち渋滞が発生しやすいと考えられる箇所に設定される。地点ＩＤの付与される具体的な箇所は以下の通りであるが、これらに限定されるものではない。

１．主要交差点。例えば、市販のナビゲーションシステムに搭載されている地図データにおいて交差点名が付けられている交差点や、国道や県道などの主要道路同士が交わる交差点などが挙げられる。

２．主要交差点以外の小規模な交差点。例えば、上記地図データにおいて交差点名が付けられていない交差点、主要道路以外の道路が交わる交差点、または高速道路や有料道路への入口などが挙げられる。

３．所定値以上の幅員を有する路地が道路と交差する地点のうち、渋滞の発生しやすいと考えられる地点。一例として、住宅街から交通量の多い主要道路に出る路地などが挙げられる。

４．駐車場への入口。但し、あらゆる駐車場付近で渋滞が発生する訳ではないので、何らかの条件を付加することが好ましい。例えば、所定値以上の収容台数を有する店舗や事業所の駐車場と定義してもよいし、収容台数が少なくてもコンビニエンスストアなどのように車両の出入り頻度が大きい駐車場と定義してもよい。

上記１〜４に加えて、地点ＩＤ間の間隔が予め定められた距離（例えば５００ｍ）以上開いている場合には、一定の間隔でまたは二地点間を等分割した箇所にさらに地点ＩＤを割り振ることが好ましい。例えば、郊外の道路などである。このような箇所は必ずしも渋滞が発生しやすい箇所とはいえないが、事故などの不測の事態で長距離の渋滞が発生したときには、そのような箇所にも多数の車両が停車することがある。そのため、ドライバーに詳細な区画で渋滞情報を伝えるという目的上、一定の間隔で地点ＩＤを割り振ることにはメリットがある。

図９において、地点ＩＤ Ｐ１およびＰ３は、主要交差点に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ Ｐ２は、Ｐ１とＰ３の間が離れているため、所定間隔Ｄごとに設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ Ｐ４は、路地から主要道路に出る箇所に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ Ｐ５およびＰ６は、それぞれ駐車場、商店の入口に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ Ｐ７は、小規模交差点に設定される地点ＩＤである。

地点ＩＤは、上記の条件のいずれに該当する箇所であるかの種類情報（大規模交差点、小規模交差点、路地、駐車場など）、およびその箇所の緯度情報、経度情報と関連づけられて車載の端末装置にデータベースとして記録されることが好ましい。

地点ＩＤを設定する箇所は、人手による作業で決定してもよいし、または特定の条件を設定して、所与の地図データ上で地点ＩＤを設定すべき箇所を検索してもよい。一般的に、ナビゲーションシステムで使用するような地図データには、交差点、店舗、企業、駐車場等の位置情報が含まれているので、後者のような自動検出も可能である。

地点ＩＤの記号は、例えば連続番号であってもよいし、特定範囲の地図番号とその範囲内での連続番号の組合せであってもよい。あるいは、各地点の緯度および経度情報を利用してもよい。地点ＩＤは、何らかの形式に従った記号列であれば、上記のものに限られない。

渋滞エリアおよび走行エリアは、上述の道路ＩＤまたは地点ＩＤのいずれかを用いて特定される。道路ＩＤを用いる場合は、進行方向別に二つの道路ＩＤを付与しておくことで、車両の進行方向ごとに渋滞エリア内にいるか否かを判断できる。地点ＩＤを用いる場合は、渋滞エリアおよび走行エリアを二つの地点ＩＤとその順序で特定することが好ましい。こうすれば、二地点ＩＤ間を結ぶベクトルの方向で車両の進行方向を区別することができる。これにより、例えば反対車線が渋滞しているが自車線は順調であるときにも、進行方向ごとに渋滞の判定を行うことが可能になる。

各車両の走行エリアとしての道路ＩＤまたは地点ＩＤは、地図データ記憶部１３４に記憶された地図データ上に、位置取得部１３６で取得される自車両の位置を重ね合わせることで、求めることができる。

続いて、渋滞表示処理部１６０の作用を説明する。路車間受信部１１８は、路側機から渋滞エリア情報を受け取る。車車間受信部１２０は、他車両の端末装置１５０から、走行データおよび転送優先度を含むパケットを受信する。優先度判定部１２２は、渋滞エリア情報と、自車両および他車両の走行エリア情報を取得し、自車両および他車両が渋滞エリアに存在する場合、対応する走行データの転送優先度を「高」に設定する。他車データ選択部１２４は、他車両の走行データのうち、転送優先度が「高」であるものを選択する。フレーム作成部１２６は、選択された他車両の走行データと自車両の走行データとを含むフレームを作成する。車車間送信部１２８は、作成されたフレームを含むパケット信号を車車間で送信する。

このように、各車両の端末装置において、自車両または他車両が渋滞エリアにいるか否かを判定するとともに、渋滞エリアにいる他車両の走行データが優先的に送信される。したがって、車車間通信を効率的に実施することができる。

図１０は、車車間通信で送受信されるフレーム１７０の構成を示す。図示するように、フレーム１７０には、自車両走行データ１７２とその転送優先度１７４、他車両走行データ１７６とその転送優先度１７８が含まれる。自車両走行データおよび他車両走行データは、各車両の走行エリア（例えば、道路ＩＤまたは区間ＩＤ）情報を少なくとも含む。自車両走行データおよび他車両走行データは、各車両の走行速度、進行方向、データの作成日時または送受信日時などの情報をさらに含んでもよい。図１０では、フレーム１７０が一組の他車両走行データ１７６とその転送優先度１７８のみを含むように示されているが、二組以上の他車両走行データ１７６とその転送優先度１７８を含むようにフレーム１７０を構成してもよい。

フレーム１７０を含むパケットはマルチホップ方式で車車間送信されるので、送信範囲外にいる車両（例えば、自車両の後方遠方を走行する車両）にも自車両の走行データを届けることができる。この車車間通信は、基地局装置１０の設置されている場所では、図３で説明した車車送信期間内に実行されてもよい。基地局装置１０の設置されていない場所では、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Local Area Network）における、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれるアクセス制御機能を使用して実行されてもよい。

図１１は、本実施形態に係る端末装置１５０間で行われる車車間通信プロセスのフローチャートである。
まず、路車間受信部１１８が路側機から渋滞情報を含む路車間通信データ受信するとともに、車車間受信部１２０が他車両から送信される車車間通信データを受信する（Ｓ１０）。優先度判定部１２２は、路側機から渋滞エリア情報を受信したか否かを判定する（Ｓ１２）。路側機との通信可能範囲内に自車両が存在しないか、または路車間通信データ中に渋滞エリア情報が含まれない場合（Ｓ１２のＮ）、Ｓ２０に進む。

路側機から渋滞エリア情報を受信した場合（Ｓ１２のＹ）、優先度判定部１２２は、受信した車車間通信データ内の走行データから他車両の走行エリア情報を取り出すとともに、位置取得部１３６から自車両の走行エリア情報を取得する（Ｓ１４）。そして、優先度判定部１２２は、渋滞エリア情報と、自車両または他車両の走行エリア情報とを突き合わせて、自車両または他車両が渋滞エリア内に存在するか否かを判定する（Ｓ１６）。自車両と他車両のいずれも渋滞エリアにいない場合（Ｓ１６のＮ）、Ｓ２０に進む。自車両または他車両が渋滞エリア内にいる場合（Ｓ１６のＹ）、その車両の走行データの転送優先度を「高」に設定する（Ｓ１８）。

他車データ選択部１２４は、転送上限数（例えば、「１」）より多数の他車両走行データが車車間通信フレーム内に含まれる場合、転送優先度が「高」である走行データを選択する（Ｓ２０）。

フレーム作成部１２６は、他車データ選択部１２４で選択された他車両の走行データと転送優先度、ならびに自車両の走行データと転送優先度を少なくとも含むフレームを作成し（Ｓ２２）、車車間送信部１２８はこのフレームを含むパケットをブロードキャスト送信する（Ｓ２４）。

以上の処理の結果、優先度が「高」である他車両の走行データが優先的に転送される。この結果、渋滞判断に有用な走行データが優先的に転送されるので、車車間での通信を効率的に実施することができる。

図１２および図１３は、路側機Ｋが設置されている交差点付近を走行中の車両間で、本実施形態に係る車車間通信が実施される様子を示す。各図中、端末装置が搭載された車両Ａ、Ｂ、Ｃ間で通信が行われるものとし、車両Ａの前方の地点Ｒが、事故、工事、通行規制などによる渋滞エリアとして報知されているものとする。図中の楕円Ｚは、路側機Ｋと車載の端末装置との間で通信が可能な範囲を示す。また、車車間通信されるフォーマットにおいて、他車両の走行データは一台分しか含められないものとする。

図１２は、自車両走行データを発信する端末装置が、自車両走行データの転送優先度を判定する例を示す。この例では、車両Ａ、Ｂは路側機Ｋの通信可能範囲Ｚ内にあるが、車両Ｃは通信可能範囲Ｚの外部にある。

車両Ａの端末装置は、路側機Ｋから受け取った渋滞エリアと自車両の走行エリアとを突き合わせることで、自車両Ａが渋滞エリア内にいると判断する。したがって、車両Ａの端末装置は、自車両走行データの転送優先度が「高」に設定されたフレーム２５２を送信する。この例では、車両Ａの端末装置が他車両の走行データを受け取っていないため、他車両走行データ領域にも自車両走行データおよび転送優先度を入れて送信する。

車両Ｂの端末装置は、車両Ａの端末装置からフレーム２５２を受け取る。そして、自車両走行データとその転送優先度とを、車両Ｂのもので書き換える。この場合、車両Ｂの端末装置は、路側機Ｋから受け取った渋滞エリアと自車両の走行エリアとを突き合わせることで、自車両Ｂが渋滞エリア内にいると判断する。したがって、車両Ｂの端末装置は、自車両データの転送優先度が「高」に設定されたフレーム２５４を送信する。

車両Ｃの端末装置は、車両Ｂの端末装置からフレーム２５４を受け取り、自車両走行データとその転送優先度とを車両Ｃのもので書き換える。この場合、車両Ｃの端末装置は路側機Ｋからの渋滞エリア情報を受け取れないので、自車両データの転送優先度を「低」に設定する。さらに、車両Ｃの端末装置は、受信したフレーム２５４において、車両Ａの走行データと車両Ｂの走行データのいずれをさらに転送すべきかを判定する。基本的に、端末装置は、転送優先度が「高」のものを優先して転送するように動作する。この例では、車両Ａと車両Ｂの転送優先度がいずれも「高」である。そこで、端末装置は、例えば自車両からより遠方に位置する車両Ａの走行データを選択する。自車両に対していずれが遠方に位置するかは、車両Ａ、Ｂの走行エリアと自車両Ｃの走行エリアとを比較することで判断できる。この結果、車両Ｃの端末装置は、車両Ｃの走行データと車両Ａの走行データ、およびそれらの転送優先度を含むフレーム２５６を転送することになる。別法として、端末装置は、車両Ａと車両Ｂの転送優先度がいずれも「高」であるとき、データ作成時間が新しい方の走行データを選択してもよい。

図１３は、他車両走行データを受信した端末装置が、他車両走行データの転送優先度を判定する例を示す。この例では、車両Ｂのみが路側機Ｋの通信可能範囲Ｚ内にあり、車両Ａ、Ｃは通信可能範囲Ｚの外部にある。

車両Ａの端末装置は、路側機Ｋからの渋滞情報を受信できないので、自車両データの転送優先度を「低」に設定したフレーム２６２を送信する。この例では、車両Ａの端末装置は他車両走行データを受け取っていないため、他車両走行データ領域にも自車両走行データおよび転送優先度を入れて送信する。

車両Ｂの端末装置は、車両Ａの端末装置からフレーム２６２を受け取る。まず、車両Ｂの端末装置は、フレーム２６２内の他車両走行データから他車両の走行エリアを取得する。さらに、路側機Ｋから渋滞エリア情報を受信する。車両Ｂの端末装置は、路側機Ｋから受け取った渋滞エリアと車両Ａの走行エリアとを突き合わせることで、車両Ａが渋滞エリア内にいることが分かる。したがって、車両Ｂの端末装置は、車両Ａの走行データの転送優先度を「高」に設定する。続いて、車両Ｂの端末装置は、路側機から受け取った渋滞エリアと車両Ｂの走行エリアとを突き合わせることで、車両Ｂは渋滞エリア内にいないことが分かる。したがって、車両Ｂの走行データの転送優先度を「低」に設定する。車両Ｂの端末装置は、車両Ａと車両Ｂの走行データ、およびそれらの転送優先度を含んだフレーム２６４を作成して転送する。

車両Ｃの端末装置は、車両Ｂの端末装置からフレーム２６４を受け取り、自車両走行データとその転送優先度とを車両Ｃのもので書き換える。この場合、車両Ｃの端末装置は路側機Ｋからの渋滞エリア情報を受け取れないので、自車両データの転送優先度を「低」に設定する。さらに、車両Ｃの端末装置は、受信したフレーム２６４において、車両Ａの走行データと車両Ｂの走行データのいずれをさらに転送すべきかを判定する。この例では、車両Ａの走行データの転送優先度が「高」であるのに対し、車両Ｂの走行データの転送優先度は「低」であるので、車両Ａの走行データを選択する。この結果、車両Ｃの端末装置は、車両Ｃの走行データと車両Ａの走行データ、およびそれらの転送湯煎度を含むフレーム２６６を転送することになる。

このように、各車両の端末装置は、路側機から渋滞エリア情報を受け取れる場合は、自車両の走行データの転送優先度を「高」または「低」のいずれかに設定するとともに、受信した他車両の走行データについても転送優先度を「高」または「低」のいずれかに設定する。路側機から渋滞エリア情報を受け取れない場合は、自車両の走行データの優先度を「低」に設定する。さらに、各車両の端末装置は、受信した他車両の走行データのうち、転送優先度が「高」である方を選択して転送する。こうすることで、路側機から情報が届かない位置にいる車両についても、路側機の通信範囲内にいる車両の端末装置で渋滞エリア内にいるか否かを判断することが可能になる。また、転送優先度が「高」である車両の走行データを転送するので、転送トラフィックを軽減することができる。

以上説明したように、本実施形態では、路車間通信によって伝達される渋滞エリア情報に基づき、各車両の走行データの転送優先度を設定するようにした。これによって、渋滞エリアを走行する車両の走行データを優先的に周囲の車両の端末装置に転送することが可能になる。

また、本実施形態では、車両の走行データをマルチホップ方式によって車車間で転送するので、自車両から遠方に存在する他車両の走行データをも受け取ることができる。これにより、広範囲での渋滞判断が可能になる。

また、各車両の端末装置において、転送優先度の低い走行データ、すなわち渋滞エリア外を走行する車両の走行データは転送されないため、車車間での送信データ量を圧縮することができ、通信トラフィックが軽減される。

以上、本発明をいくつかの実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、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。

実施の形態では、転送優先度を「高」「低」で設定することを述べたが、転送優先度はフラグのオンオフで表現されてもよいし（例えば、フラグオンのときに「高」）、または数字で表現されてもよい（例えば、数字が低いほど優先度が高い）。

実施の形態では、車車間で通信されるフレーム内に、一台分の車両の走行データしか含められないものとして説明した。しかしながら、二台分以上の車両の走行データをフレーム内に含められるように端末装置を構成してもよい。この場合、転送優先度を「高」「低」の二段階ではなく、三段階（例えば「高」「中」「低」）またはそれ以上で設定してもよい。各車両の端末装置は、優先度の高い方から所定の数の他車両走行データを選択して送信してもよい。

１０２ ＲＦ部、 １０４ 変復調部、 １１８ 路車間受信部、 １２０ 車車間受信部、 １２２ 優先度判定部、 １２４ 他車データ選択部、 １２６ フレーム作成部、 １２８ 車車間送信部、 １３０ ナビゲーション部、 １３４ 地図データ記憶部、 １３６ 位置取得部、 １３８ 表示制御部、 １４０ ディスプレイ、 １５０ 端末装置、 １６０ 渋滞表示処理部、 Ａ〜Ｃ 車両、 Ｋ 路側機、 Ｒ 渋滞地点、 Ｚ 通信可能範囲、 ２５２、２５４、２５６、２６２、２６４、２６６ フレーム。

Claims (5)

1. 車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、
   他車両の端末装置から受信した他車両の走行データと自車両の走行データとを含むフレームを構成して送信する送信部を備え、
   前記走行データは、少なくとも各車両が走行中の場所を示す走行エリア情報を含み、
   前記フレームは、他車両の走行データのうちいずれを優先的に送信するかを定めるための転送優先度を含むことを特徴とする端末装置。
2. 外部から渋滞エリアの情報を受信する受信部と、
   前記渋滞エリアと自車両または他車両の走行エリアとが一致するとき、対応する車両の走行データの転送優先度を他の車両の走行データの転送優先度よりも高く設定する優先度判定部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記転送優先度が高く設定された他車両走行データのうち、所定の数の走行データを前記フレームに含ませる他車データ選択部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
4. 地図データ内の道路上で渋滞が発生しやすいと想定される場所を定めるための所定の条件に一致する地点に、識別情報としての地点ＩＤが割り振られている地図データを保持する地図データ記憶部をさらに備え、
   前記渋滞エリアおよび前記走行エリアが前記地点ＩＤを用いて特定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の端末装置。
5. 少なくとも一部の道路について予め設定された区間ごとに識別情報としての道路ＩＤが割り振られている地図データを保持する地図データ記憶部をさらに備え、
   前記渋滞エリアおよび前記走行エリアが前記道路ＩＤを用いて特定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の端末装置。

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