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JP2017216574A - 車両通信装置および通信方法 - Google Patents

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大輔 内田
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剛志 古川
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Abstract

【課題】交差点での情報の受信成功確率を向上させる。
【解決手段】実施形態の通信装置は、車両に設けられ、路側機および他車両と所定チャネルを介して無線通信可能である。通信装置は、受信部と、抽出部と、送信部と、タイミング制御部と、変更部とを備える。受信部は、路側機が所定チャネルに送信した信号機情報を含む路側情報を受信する。抽出部は、路側情報から自車両の走行方向に対応する信号機情報を抽出する。送信部は、自車両に関する車両情報を所定チャネルに送信する。タイミング制御部は、送信制御周期が予め設定された第１時間となるように、車両情報の送信タイミングを制御する。変更部は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しており、且つ、自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、送信制御周期を第１時間より長い第２時間に変更する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、車両通信装置および通信方法に関する。
交差点等における車両の走行の円滑性を向上するための交通管制システムが知られている。交通管制システムでは、交差点に、路側情報を無線送信する路側機が設置されている。路側情報は、信号機が車両に対して提示する命令（停止命令または走行命令等）を表す信号機情報を含む。車両は、路側機から路側情報を受信することにより、信号機が提示している命令に応じて走行を制御等することができる。
また、交通管制システムにおいて、車両は、自車両の走行状態等を含む車両情報を他車両へ無線送信したり、他車両の走行状態を含む車両情報を、他車両から無線受信したりする。これにより、車両は、後方の他車両へ自車両の走行状態を通知したり、前方の他車両の走行状態に応じて自車両の走行を制御したりすることができる。
ところで、交通管制システムにおいて、路側機および車両は、同一のチャネル（周波数帯域）に情報を送信する。従って、複数の車両が同時に情報を送信した場合、混信が生じるので、何れの車両も、路側機からの情報を受信することができない。例えば、多数の車両が停止している場合、混信が生じる可能性が高くなる。
例えば、交差点では、信号機が停止命令を提示することにより車両が停止する。従って、交差点では、車両の数が多くなり、車両情報が混信する可能性が高い。また、交差点では、信号機情報を含む路側情報が送信される。信号機情報は重要であるので、車両は、路側情報をより高い確率で受信できることが望ましい。しかし、信号機の停止命令により停止している車両が多い場合、車両は、路側情報を受信できる確率が低くなってしまう。
国際公開第２０１１／０３７１６１号
本発明が解決しようとする課題は、交差点での情報の受信成功確率を向上させることにある。
実施形態の車両通信装置は、車両に設けられ、路側機および他車両と所定チャネルを介して無線通信可能である。前記車両通信装置は、受信部と、抽出部と、送信部と、タイミング制御部と、変更部とを備える。前記受信部は、前記路側機が前記所定チャネルに送信した信号機情報を含む路側情報を受信する。前記抽出部は、前記路側情報から自車両の走行方向に対応する前記信号機情報を抽出する。前記送信部は、前記自車両に関する車両情報を前記所定チャネルに送信する。前記タイミング制御部は、送信制御周期が予め設定された第１時間となるように、前記車両情報の送信タイミングを制御する。前記変更部は、前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記送信制御周期を前記第１時間より長い第２時間に変更する。
交通管制システムを模式的に示した図。 交通管制システムの構成を示したブロック図。 実施形態に係る車両通信装置の機能構成図。 車両通信装置の処理のフローチャート。 受信処理のフローチャート。 変更部の処理のフローチャート。 走行命令を示す場合における車両情報の送信制御周期を示す図。 停止命令を示す場合における車両情報の送信制御周期を示す図。 第１変形例に係る変更部の処理のフローチャート。 第２変形例に係る変更部の処理のフローチャート。 第３変形例に係る車両通信装置の機能構成図。 実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図。
以下、図面を参照しながら実施形態に係る交通管制システム１０について詳細に説明する。本実施形態に係る交通管制システム１０は、交差点での情報の受信成功確率を向上させることを目的とする。
図１は、実施形態に係る交通管制システム１０を模式的に示した図である。図２は、実施形態に係る交通管制システム１０の構成を示したブロック図である。
実施形態に係る交通管制システム１０は、複数の車両２０と、少なくとも１つの路側機３０とを備える。車両２０は、道路を通行する移動体であって、例えば、自動車、原動機付き自転車および自転車等である。路側機３０は、例えば、道路の屋外に設置される機器である。路側機３０は、例えば、信号機を備える交差点に対応して設置される。
車両２０は、車両通信装置２２を有する。路側機３０は、路側通信装置３２を有する。車両通信装置２２および路側通信装置３２は、電波により情報を互いに無線通信可能である。
車両通信装置２２および路側通信装置３２は、共通のチャネル（周波数帯域）に、共通の方式で情報を送信および受信する。車両通信装置２２および路側通信装置３２は、自身が設定した送信タイミングにおいて、送信対象の情報を予め定められた方式で符号化および変調して、所定チャネルに無線送信する。車両通信装置２２および路側通信装置３２が無線送信した情報は、所定チャネルにブロードキャストされ、通信エリア内に位置する他の装置により受信される。
また、車両通信装置２２および路側通信装置３２は、自身が設定した送信タイミング以外の期間において、所定チャネルに他の装置から無線送信された情報を受信することが可能な受信待機状態となっている。車両通信装置２２および路側通信装置３２は、自身が設定した送信タイミング以外の期間において、他装置から所定チャネルに情報が送信された場合、他装置から情報を受信することができる。
ただし、複数の車両通信装置２２が同一タイミングにおいて情報を送信した場合、または、車両通信装置２２と路側通信装置３２とが同一タイミングにおいて情報を送信した場合、両者から送信された情報を受信することが可能な位置に存在する車両通信装置２２（または路側通信装置３２）は、混信により有効な情報を受信することができない。
路側通信装置３２は、信号機情報等を含む路側情報を送信する。信号機情報は、対応する交差点に設置された信号機が、通過する車両２０に対して提示する命令を表す。より具体的には、信号機情報は、通過する車両２０に対して提示する命令、および、命令を提示すべき車両２０の走行方向（方位）を含む。命令は、例えば、停止を指示する停止命令、および、走行を指示する走行命令等である。さらに、信号機情報は、次の命令に切り替わるまでの残時間を含んでもよい。なお、１つの交差点には、複数の信号機が設けられている場合がある。この場合、路側情報は、複数の信号機のそれぞれについての信号機情報を含む。
車両通信装置２２は、路側通信装置３２から送信された路側情報を受信する。これにより、車両通信装置２２は、路側情報に含まれる信号機情報等を、自身の車両２０に備えられる車両制御装置に取得させることができる。信号機情報を取得した車両制御装置は、信号機情報を運転者に通知したり、信号機情報を用いて走行を制御したりすることができる。
車両通信装置２２は、自車両の走行状態、自車両の位置および自車両の走行方向等を含む車両情報を送信する。走行状態は、例えば、車両２０が停止しているか移動しているか、移動速度および加速度等を含む。
車両通信装置２２は、他車両から送信された車両情報を受信する。これにより、車両通信装置２２は、他車両から送信された車両情報に含まれる走行状態、位置および走行方向等を、自車両に備えられる車両制御装置に取得させることができる。他車両の走行状態、位置および走行方向を取得した車両制御装置は、他の車両２０の走行状態等を運転者に通知したり、他の車両２０の走行状態等に応じて走行を制御したりすることができる。
また、路側通信装置３２は、車両通信装置２２から送信された車両情報を受信する。これにより、路側通信装置３２は、対応する交差点を通過する車両２０の走行情報等を収集することができる。
また、交通管制システム１０において、それぞれの路側通信装置３２が路側情報を送信することができる通信エリア（車両２０が路側情報を受信することができるエリア）は、他の路側通信装置３２の通信エリアと重複しないように調整されている。例えば、それぞれの路側通信装置３２は、数１０ｍの範囲の車両２０に路側情報を送信できるように信号強度が調整されている。
また、複数の路側通信装置３２は、互いに同期して路側情報を送信する。すなわち、複数の路側通信装置３２は、同一のタイミングで、路側情報を送信する。さらに、複数の路側通信装置３２は、例えば、一定期間毎（例えば、１００ｍ秒毎）に、路側情報を送信する。従って、車両通信装置２２は、ある１つの路側通信装置３２から路側情報を受信して、路側情報の受信可能タイミングを検出した場合、以後、システムクロック等をカウントすることにより、全ての路側通信装置３２が路側情報を送信するタイミング（すなわち、路側情報の受信可能タイミング）を特定することができる。
また、車両通信装置２２は、設定された送信制御周期で車両情報を送信する。ただし、車両通信装置２２は、車両情報の送信間隔にランダム待ち時間を加える（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで規定されるＣａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づくランダムバックオフ送信）。これにより、車両通信装置２２は、平均的には、設定された送信制御周期で車両情報を送信する。しかし、車両通信装置２２は、個々の車両情報の送信間隔を微小時間ずつランダムに変更している。従って、車両通信装置２２は、他の車両通信装置２２と同時に車両情報を送信しても、高い確率で、次の車両情報を他の車両通信装置２２とは異なるタイミングで送信することができる。このように、交通管制システム１０では、２つの車両通信装置２２が複数回連続して同時に車両情報を送信する確率を小さくしている。なお、２つの車両通信装置２２が複数回連続して同時に車両情報を送信する確率を小さくすることができれば、車両通信装置２２は、車両情報の送信間隔に加える時間はどのようなものであってもよく、例えばランダムに揺らぐ時間（ジッタ）等を加えたり減じたりしてもよい。
図３は、実施形態に係る車両通信装置２２の機能構成図である。車両通信装置２２は、アンテナ４１と、スイッチ４２と、クロック管理部４３と、タイミング制御部４４と、受信部５１と、路側情報記憶部５２と、他車両情報記憶部５３と、走行方向取得部５４と、状態取得部５５と、位置取得部５６と、抽出部５７と、信号機情報記憶部５８と、変更部６０と、車両情報生成部６１と、送信部６２とを有する。
アンテナ４１は、所定チャネルに対して電磁波を放射する。また、アンテナ４１は、所定チャネルを伝播する電磁波を取得する。
スイッチ４２は、タイミング制御部４４により指定された送信タイミングにおいて、送信部６２とアンテナ４１とを接続して、送信部６２から出力された信号をアンテナ４１を介して所定チャネルに送出させる。また、スイッチ４２は、受信期間（送信タイミング以外の期間）において、受信部５１とアンテナ４１とを接続して、アンテナ４１から取得した信号を受信部５１に供給する。
クロック管理部４３は、例えばシステムクロックを発生する。タイミング制御部４４は、システムクロックに基づき、設定された送信制御周期で車両情報が送信されるように送信タイミングを制御する。より具体的には、タイミング制御部４４は、通常時においては、送信制御周期が予め設定された第１時間となるように、車両情報の送信タイミングを制御する。また、タイミング制御部４４は、変更部６０から間隔の変更の指示を受けた場合には、送信制御周期が、第１時間より長い第２時間となるように送信タイミングを制御する。
さらに、タイミング制御部４４は、車両情報の送信間隔にランダム待ち時間を加える。例えば、タイミング制御部４４は、設定された送信制御周期（第１時間または第２時間）にランダムな時間長を加算して、個々の車両情報の送信タイミングをランダムにずらす。そして、タイミング制御部４４は、送信タイミングにおいて、アンテナ４１と送信部６２とを接続するとともに、送信部６２に自車両に関する車両情報を送信させる。
受信部５１は、タイミング制御部４４により指定された送信タイミング以外の期間において、アンテナ４１を介して所定チャネルから情報を受信する。受信部５１は、路側機３０の路側通信装置３２が所定チャネルに送信した路側情報を受信する。さらに、受信部５１は、他車両の車両通信装置２２が所定チャネルに送信した車両情報を受信する。
路側情報記憶部５２は、受信部５１が受信した路側情報を記憶する。これにより、路側情報記憶部５２は、路側機３０の信号機情報等を車両制御装置に提供することができる。
他車両情報記憶部５３は、受信部５１が受信した車両情報を記憶する。これにより、他車両情報記憶部５３は、車両制御装置に対して他車両の走行状態および位置等を提供することができる。
走行方向取得部５４は、自車両の走行方向（方位）を取得する。走行方向取得部５４は、車両２０に設けられた方位センサ等から自車両の走行方向を取得する。
状態取得部５５は、自車両の走行状態を取得する。自車両の走行状態は、例えば、車両２０が停止しているか移動しているか、移動速度および加速度等である。状態取得部５５は、車両制御装置から走行状態を取得する。
位置取得部５６は、自車両の位置を取得する。位置取得部５６は、車両２０に設けられている、例えばＧＰＳシステムを用いた位置検出装置から位置を取得する。位置は、車両２０の緯度および経度である。さらに、位置は、高度を含んでもよい。
抽出部５７は、路側機３０から受信した路側情報から、自車両の進行方向に対応する信号機情報を抽出する。路側情報は、複数の走行方向に対する信号機についての信号機情報を含む。抽出部５７は、複数の走行方向に対する信号機のうち、走行方向取得部５４が取得した自車両の走行方向に対する信号機が表す情報を抽出する。
信号機情報記憶部５８は、抽出部５７により抽出された、自車両の走行方向に対する信号機が表す信号機情報を記憶する。信号機情報記憶部５８は、新たな路側情報を受信する毎に、信号機情報を上書き記憶する。
変更部６０は、タイミング制御部４４に対して、車両情報の送信制御周期を設定する。具体的には、変更部６０は、第１時間を基本の送信制御周期として設定する。そして、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しており、且つ、自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、送信制御周期を第１時間より長い第２時間に変更する。
変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しているか否かは、信号機情報記憶部５８に記憶された情報に基づき判断する。変更部６０は、自車両の速度が予め設定された速度以下であるか否かは、状態取得部５５の取得結果に基づき判断する。
ここで、予め設定された速度は、例えば自車両がほぼ停止しているとみなせる程度の低速度であってよい。例えば、時速５ｋｍ以下であってよい。
なお、本実施形態においては、予め設定された速度は、時速０ｋｍである。すなわち、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しており、且つ、自車両が停止している場合、車両情報の送信制御周期を、第１時間より長い第２時間に変更する。このように車両情報の送信制御周期を第１時間から第２時間に変更することにより、変更部６０は、車両情報の時間当たりの送信頻度を少なくすることができる。
車両情報生成部６１は、自車両に関する車両情報を生成する。車両情報生成部６１は、例えば、状態取得部５５により取得された自車両の走行状態、位置取得部５６により取得された自車両の位置、および、走行方向取得部５４が取得した走行方向等を含む車両情報を生成する。
送信部６２は、タイミング制御部４４により指定された送信タイミングにおいて、車両情報生成部６１により生成された自車両に関する車両情報をアンテナ４１を介して所定チャネルに送信する。
図４は、実施形態に係る車両通信装置２２の処理の流れを示すフローチャートである。車両通信装置２２は、運転が開始された後、図４に示すフローに従って処理を実行する。
まず、Ｓ１１１において、車両通信装置２２は、自車両に関する車両情報の送信タイミングであるか否かを判断する。自車両に関する車両情報の送信タイミングではない場合（Ｓ１１１のＮｏ）、車両通信装置２２は、処理をＳ１１２に進める。Ｓ１１２において、車両通信装置２２は、有効な情報が受信できたか否かを判断する。例えば、車両通信装置２２は、所定の強度以上の信号を受信できたか否かを判断する。車両通信装置２２は、有効な情報が受信できない場合（Ｓ１１２のＮｏ）、処理をＳ１１６に進め、有効な情報が受信できた場合（Ｓ１１２のＹｅｓ）、処理をＳ１１３に進める。
Ｓ１１３において、車両通信装置２２は、受信処理を実行する。受信処理については、図５を参照して後述する。受信処理が終了した場合、車両通信装置２２は、処理をＳ１１６に進める。
一方、自車両に関する車両情報の送信タイミングである場合（Ｓ１１１のＹｅｓ）、車両通信装置２２は、処理をＳ１１４に進める。Ｓ１１４において、車両通信装置２２は、自車両に関する車両情報を生成する。より具体的には、車両通信装置２２は、自車両の走行状態、自車両の位置および自車両の走行方向等を含む車両情報を生成する。続いて、Ｓ１１５において、自車両に関する車両情報を所定チャネルに送信する。車両情報を送信すると、車両通信装置２２は、処理をＳ１１６に進める。
そして、Ｓ１１６において、車両通信装置２２は、運転が終了したか否かを判断する。車両通信装置２２は、運転が終了した場合（Ｓ１１６のＹｅｓ）、本フローを終了する。車両通信装置２２は、運転が終了していない場合（Ｓ１１６のＮｏ）、処理をＳ１１１に戻して、処理をＳ１１１から繰り返す。
図５は、実施形態に係る車両通信装置２２における受信処理の流れを示すフローチャートである。車両通信装置２２は、図４のＳ１１３において、図５に示すフローに従って処理を実行する。
まず、Ｓ１２１において、車両通信装置２２は、他車両に関する車両情報を受信したか否かを判断する。他車両に関する車両情報を受信した場合（Ｓ１２１のＹｅｓ）、車両通信装置２２は、処理をＳ１２２に進める。
Ｓ１２２において、車両通信装置２２は、受信した他車両に関する車両情報を記憶する。そして、Ｓ１２２を終えると、車両通信装置２２は、本フローを終了して、図４の処理に戻す。
他車両に関する車両情報を受信しなかった場合（Ｓ１２１のＮｏ）、Ｓ１２３において、車両通信装置２２は、路側情報を受信したか否かを判断する。路側情報を受信した場合（Ｓ１２３のＹｅｓ）、車両通信装置２２は、処理をＳ１２４に進める。路側情報を受信していない場合（Ｓ１２３のＮｏ）、車両通信装置２２は、本フローを終了して、図４の処理に戻す。
Ｓ１２４において、車両通信装置２２は、受信した路側情報を記憶する。続いて、Ｓ１２５において、車両通信装置２２は、自車両の走行方向を取得する。続いて、Ｓ１２６において、車両通信装置２２は、自車両の走行方向に対応する信号機情報を抽出する。続いて、Ｓ１２７において、車両通信装置２２は、抽出した信号機情報を信号機情報記憶部５８に記憶させる。そして、Ｓ１２７の処理を終えると、車両通信装置２２は、本フローを終了して、図４の処理に戻す。
図６は、実施形態に係る変更部６０の処理の流れを示すフローチャートである。変更部６０は、運転が開始された後、図６に示すフローに従って処理を実行する。
まず、Ｓ１３１において、変更部６０は、送信制御周期として第１時間Ｔ１を設定する。これにより、タイミング制御部４４は、第１時間Ｔ１にランダム待ち時間を加えた送信タイミングで、車両情報を送信させることができる。
続いて、Ｓ１３２において、変更部６０は、自車両の走行状態を取得する。続いて、Ｓ１３３において、変更部６０は、自車両の走行が停止したか否かを判断する。変更部６０は、自車両の走行が停止していない場合には（Ｓ１３３のＮｏ）、処理をＳ１３２に戻して、自車両の走行が停止するまで処理を待機する。
自車両の走行が停止した場合（Ｓ１３３のＹｅｓ）、変更部６０は、処理をＳ１３４に進める。Ｓ１３４において、変更部６０は、運転が終了したか否かを判断する。運転が終了した場合（Ｓ１３４のＹｅｓ）、変更部６０は、本フローを終了する。運転が終了していない場合（Ｓ１３４のＮｏ）、変更部６０は、処理をＳ１３５に進める。
Ｓ１３５において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報を、信号機情報記憶部５８から読み出す。続いて、Ｓ１３６において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しているか否かを判断する。変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示していない場合（Ｓ１３６のＮｏ）、処理をＳ１３２に戻し、Ｓ１３２から処理を繰り返す。
変更部６０は、自車両の走行が停止しており（Ｓ１３３のＹｅｓ）、自車両の運転が終了しておらず（Ｓ１３４のＮｏ）、且つ、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示している場合（Ｓ１３６のＹｅｓ）、処理をＳ１３７に進める。Ｓ１３７において、変更部６０は、送信制御周期を第１時間Ｔ１から第２時間Ｔ２に変更する。第２時間Ｔ２は、第１時間Ｔ１より長い。これにより、タイミング制御部４４は、第１時間Ｔ１より長い第２時間Ｔ２にランダム待ち時間を加えた送信タイミングで、車両情報を送信させることができる。
続いて、Ｓ１３８において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報を、信号機情報記憶部５８から読み出す。続いて、Ｓ１３９において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しているか否かを判断する。変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示していない場合（Ｓ１３９のＮｏ）、処理をＳ１４２に進める。変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示している場合（Ｓ１３９のＹｅｓ）、処理をＳ１４０に進める。
Ｓ１４０において、変更部６０は、自車両の走行状態を取得する。続いて、Ｓ１４１において、変更部６０は、自車両の走行が停止しているか否かを判断する。変更部６０は、自車両の走行が停止していない場合には（Ｓ１４１のＮｏ）、処理をＳ１４２に進める。変更部６０は、自車両の走行が停止している場合には（Ｓ１４１のＹｅｓ）、処理をＳ１３８に戻し、Ｓ１３８から処理を繰り返す。
Ｓ１４２において、変更部６０は、送信制御周期を第２時間Ｔ２から第１時間Ｔ１に戻す。すなわち、変更部６０は、送信制御周期を第２時間Ｔ２に変更した後（Ｓ１３７の後）、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令から変更されたか、または、自車両が走行を開始した場合（Ｓ１３９のＮｏ、または、Ｓ１４１のＮｏ）、送信制御周期を第１時間Ｔ１に戻す。これにより、タイミング制御部４４は、信号機情報が停止命令以外となった場合または自車両の走行が開始した場合、第１時間Ｔ１にランダム待ち時間を加えた送信タイミングで、車両情報を送信させることができる。Ｓ１４２の処理を終えると、変更部６０は、処理をＳ１３２に戻して、Ｓ１３２から処理を繰り返す。
図７は、信号機が走行命令を示す場合における、信号機の近傍を走行する車両２０の車両情報の送信制御周期を示す図である。図８は、信号機が停止命令を示す場合における、信号機の近傍を走行する車両２０の車両情報の送信制御周期を示す図である。
図７に示すように、交差点で停止している車両２０の数が少ない場合、路側機３０の通信エリアＡ内での通信が混雑しない。従って、車両情報の送信制御周期が第１時間Ｔ１であっても、車両２０は、路側機３０または他の車両２０から送信される情報を高い確率で受信することができる。
しかし、多数の車両２０が交差点で停止している場合、路側機３０の通信エリアＡ内での通信が混雑する。従って、車両情報の送信制御周期が第１時間Ｔ１である場合、車両２０は、路側機３０または他の車両２０から送信される情報の受信確率が低くなる。
そこで、本実施形態においては、図８に示すように、信号機が停止命令を示しており、且つ、停止している場合（または自車両の速度が予め設定された速度以下の場合）、車両２０は、車両情報の送信制御周期を、第１時間Ｔ１よりも長い第２時間Ｔ２に変更する。これにより、本実施形態に係る交通管制システム１０は、交差点での通信混雑を抑制することができる。従って、交通管制システム１０によれば、車両２０および路側機３０における交差点での情報の受信成功確率を向上させることができる。
また、車両が停止している場合、走行状態の変化が少ないので、車両情報の内容も変化が少ない。従って、交通管制システム１０は、車両情報の送信制御周期を通常時より送信頻度を低くしても、高い頻度で車両情報を送信した場合と同様の情報を他車両に提供することができる。
なお、本実施形態において、変更部６０は、第２時間Ｔ２を、信号機が停止命令を提示している時間よりも十分に長い時間（例えば無限大時間）としてもよい。これにより、変更部６０は、信号機が停止命令を提示している期間において、車両情報の送信を停止させることができる。すなわち、変更部６０は、信号機が停止命令を示しており、且つ、停止している場合（または自車両の速度が予め設定された速度以下の場合）、車両情報の送信を停止させてもよい。
（第１変形例）
図９は、第１変形例に係る変更部６０の処理の流れを示すフローチャートである。
つぎに、第１変形例に係る変更部６０の処理の流れを、図９を参照して説明する。なお、第１変形例に係る変更部６０における処理は、図６に示したフローと比較して、Ｓ１５１およびＳ１５２の処理が追加されている点において異なるが、他の点は同一である。
変更部６０は、Ｓ１３６において、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示していると判断した場合（Ｓ１３６のＹｅｓ）、処理をＳ１５１に進める。Ｓ１５１において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報から、次の命令に切り替わるまでの残時間を取得する。
続いて、Ｓ１５２において、変更部６０は、残時間が予め定められた第１しきい値以上であるか否かを判断する。変更部６０は、残時間が予め定められた第１しきい値以上ではない場合（Ｓ１５２のＮｏ）、処理をＳ１３２に戻し、Ｓ１３２から処理を繰り返す。これにより、タイミング制御部４４は、信号機情報が停止命令を示している残時間が少ない場合、車両情報の送信間隔を長くせずに、通常通りに維持することができる。
変更部６０は、残時間が予め定められた第１しきい値以上である場合（Ｓ１５２のＹｅｓ）、処理をＳ１３７に進める。すなわち、変更部６０は、残時間が予め定められた第１しきい値以上であり（Ｓ１５２のＹｅｓ）、自車両の走行が停止しており（Ｓ１３３のＹｅｓ）、自車両の運転が終了しておらず（Ｓ１３４のＮｏ）、且つ、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示している場合（Ｓ１３６のＹｅｓ）、処理をＳ１３７に進める。これにより、変更部６０は、信号機情報が停止命令を示している残時間が、十分に長い場合に、車両情報の送信間隔を通常より長くすることができる。
このように本変形例に係る交通管制システム１０によれば、自車両の走行が停止しており且つ自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示している場合であっても、信号機情報が停止命令を示している残時間が短い場合には、車両情報の送信間隔の切り替えを無くすことができる。これにより、本変形例に係る交通管制システム１０によれば、短い期間での設定の切り替えを無くして、煩雑な処理を抑制することができる。
（第２変形例）
図１０は、第２変形例に係る変更部６０の処理の流れを示すフローチャートである。
つぎに、第２変形例に係る変更部６０の処理の流れを、図１０を参照して説明する。なお、第２変形例に係る変更部６０における処理は、図９に示したフローと比較して、Ｓ１３９に代えて、Ｓ１６１およびＳ１６２の処理が追加されている点において異なるが、他の点は同一である。
変更部６０は、Ｓ１３８において、自車両の走行方向に対する信号機情報を読み出した後、処理をＳ１６１に進める。Ｓ１６１において、変更部６０は、自車両の走行方向に対する信号機情報から、次の命令に切り替わるまでの残時間を取得する。続いて、Ｓ１６２において、変更部６０は、残時間が予め定められた第２しきい値以下であるか否かを判断する。第２しきい値は、例えば、第１しきい値よりも小さい。変更部６０は、残時間が予め定められた第２しきい値以下ではない場合（Ｓ１６２のＮｏ）、処理をＳ１４０に進める。
変更部６０は、残時間が予め定められた第２しきい値以下である場合（Ｓ１６２のＹｅｓ）、処理をＳ１４２に進める。すなわち、変更部６０は、送信制御周期を第２時間Ｔ２に変更した後（Ｓ１３７の後）、信号機情報が停止命令から他の命令に切り替わるまでの残時間が第２しきい値以下であるか、または、自車両が走行を開始した場合（Ｓ１６２のＹｅｓ、または、Ｓ１４１のＮｏ）、送信制御周期を第１時間Ｔ１に戻す。これにより、変更部６０は、信号機情報が停止命令以外の命令へ切り替わる前に、車両情報の送信間隔を通常時と同一の間隔に戻すことができる。
このように本変形例に係る車両通信装置２２は、信号機情報が停止命令から他の命令に切り替わる前に通常の送信間隔に変更する。本変形例に係る車両通信装置２２によれば、停止命令が終了して走行を開始した場合に、他の車両２０に車両情報を確実に送信することができる。
（第３変形例）
図１１は、第３変形例に係る車両通信装置２２の機能構成図である。
つぎに、第３変形例に係る車両通信装置２２を説明する。なお、第３変形例に係る車両通信装置２２は、通信量検出部７１をさらに有する点において、図３に示した構成と異なるが他の点は同一である。
通信量検出部７１は、所定チャネルに伝送されている情報の通信量を検出する。例えば、通信量検出部７１は、他の車両２０から送信される車両情報の一定時間内における頻度を通信量として検出する。また、通信量検出部７１は、例えば、近傍に位置する車両２０の数、交差点に存在する信号機の数または交差点の車線数等を検出し、これらの値を通信量として推定してもよい。
そして、本変形例において、変更部６０は、通信量が所定量以上であり、自車両の走行方向に対する信号機情報が停止命令を示しており、且つ、自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、送信制御周期を第２時間に変更する。これにより、本変形例に係る車両通信装置２２によれば、交差点での通信が混雑している場合に、車両情報の送信制御周期を通常時よりも長くすることができる。
（ハードウェア構成）
図１２は、実施形態に係る情報処理装置５００のハードウェア構成の一例を示す図である。上述した車両通信装置２２は、一部分の構成要素が例えば図１２に示すような情報処理装置５００により実現することができる。
情報処理装置５００は、通常のコンピュータと同様の構成をしている。すなわち、情報処理装置５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３と、記憶部５０４と、インターフェイス部５０５とを有する。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、記憶部５０４およびインターフェイス部５０５は、バスにより接続されている。
ＣＰＵ５０１は、記憶部５０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ５０３に展開して実行し、各部を制御して入出力を行ったり、データの加工を行ったりする。ＲＯＭ５０２には、オペレーティングシステムの起動用プログラムを記憶部５０４からＲＡＭ５０３に読み出すスタートプログラムが記憶されている。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１の作業領域としてデータを記憶する。
記憶部５０４は、例えば、ハードディスクドライブまたはフラッシュメモリ等である。記憶部５０４は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムおよびデータを記憶している。これらのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記録メディアに記録して配布される。また、プログラムは、サーバからダウンロードすることにより配布されてもよい。インターフェイス部５０５は、他の装置と情報を送受信するための装置である。
本実施形態の情報処理装置５００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態の情報処理装置５００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態の情報処理装置５００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ５０２等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
情報処理装置５００を車両通信装置２２として機能させるためのプログラムは、走行方向取得モジュールと、状態取得モジュールと、位置取得モジュールと、抽出モジュールと、変更モジュールと、車両情報生成モジュールとを有する。情報処理装置５００は、プロセッサ（ＣＰＵ５０１）が記憶媒体（記憶部５０４等）からプログラムを読み出して実行することにより各モジュールが主記憶装置（ＲＡＭ５０３）上にロードされ、プロセッサ（ＣＰＵ５０１）が、走行方向取得部５４、状態取得部５５、位置取得部５６、抽出部５７、変更部６０および車両情報生成部６１として機能する。なお、走行方向取得部５４、状態取得部５５、位置取得部５６、抽出部５７、変更部６０および車両情報生成部６１は、一部または全部がプロセッサ以外のハードウェアにより実現されてもよい。
本発明に係る実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 交通管制システム
２０ 車両
２２ 車両通信装置
３０ 路側機
３２ 路側通信装置
４１ アンテナ
４２ スイッチ
４３ クロック管理部
４４ タイミング制御部
５１ 受信部
５２ 路側情報記憶部
５３ 他車両情報記憶部
５４ 走行方向取得部
５５ 状態取得部
５６ 位置取得部
５７ 抽出部
５８ 信号機情報記憶部
６０ 変更部
６１ 車両情報生成部
６２ 送信部
７１ 通信量検出部

Claims (9)

  1. 車両に設けられ、路側機および他車両と所定チャネルを介して無線通信可能な車両通信装置であって、
    前記路側機が前記所定チャネルに送信した信号機情報を含む路側情報を受信する受信部と、
    前記路側情報から自車両の走行方向に対応する前記信号機情報を抽出する抽出部と、
    前記自車両に関する車両情報を前記所定チャネルに送信する送信部と、
    送信制御周期が予め設定された第１時間となるように、前記車両情報の送信タイミングを制御するタイミング制御部と、
    前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記送信制御周期を前記第１時間より長い第２時間に変更する変更部と
    を備える車両通信装置。
  2. 前記変更部は、前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両が停止している場合、前記車両情報の前記送信制御周期を前記第２時間に変更する
    請求項１に記載の車両通信装置。
  3. 前記タイミング制御部は、前記車両情報の送信間隔にランダム待ち時間を加える
    請求項１または２に記載の車両通信装置。
  4. 前記自車両の走行状態を含む前記車両情報を生成する車両情報生成部をさらに備える
    請求項１から３の何れか１項に記載の車両通信装置。
  5. 前記信号機情報は、次の命令に切り替わるまでの残時間を含み、
    前記変更部は、前記残時間が第１しきい値以上であり、前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記送信制御周期を前記第２時間に変更する
    請求項１から４の何れか１項に記載の車両通信装置。
  6. 前記送信制御周期を前記第２時間に変更した後、前記残時間が第２しきい値以下となった場合、前記送信制御周期を前記第１時間に戻す
    請求項５に記載の車両通信装置。
  7. 前記所定チャネルに伝送されている情報の通信量を検出する通信量検出部をさらに備え、
    前記変更部は、前記通信量が所定量以上であり、前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記送信制御周期を前記第２時間に変更する
    請求項１から６の何れか１項に記載の車両通信装置。
  8. 前記変更部は、前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記車両情報の送信を停止させる
    請求項１に記載の車両通信装置。
  9. 車両に設けられ、路側機および他車両と所定チャネルを介して無線通信可能な通信装置において実行される通信方法であって、
    前記路側機が前記所定チャネルに送信した信号機情報を含む路側情報を受信する受信ステップと、
    前記路側情報から自車両の走行方向に対応する前記信号機情報を抽出する抽出ステップと、
    前記自車両に関する車両情報を前記所定チャネルに送信する送信ステップと、
    送信制御周期が予め設定された第１時間となるように、前記車両情報の送信タイミングを制御するタイミング制御ステップと、
    前記自車両の走行方向に対する前記信号機情報が停止命令を示しており、且つ、前記自車両の速度が予め設定された速度以下の場合、前記送信制御周期を前記第１時間より長い第２時間に変更する変更ステップと
    を実行する通信方法。
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